数据结构教案1.docx
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1、课程简介人们在运用程序设计语言编写程序的过程中发觉全部的数据都可以抽象为三种构造,而对这些数据的全部操作都可以转化为对这三种数据的几种根本操作,而大多数的程序设计技巧都可以抽象为一些最根本的算法。于是人们逐步开展了一门称为数据构造(或数据构造及算法)的计算机科学,它广泛应用于计算机领域。数据构造是信息及计算专业的核心根底课程之一。数据是计算机处理的对象,本课程探讨的数据是非数值性、构造性的数据。学习本课程要求驾驭各种主要数据构造的特点、计算机内的表示方法,以及处理数据的算法,对于算法所花费的时间和空间代价的分析也要求有肯定程度的理解和驾驭。通过本课程的学习,使学生透彻地理解各种数据对象的特点,
2、学会数据的组织方法和实现方法,并进一步培育根本的良好的程序设计实力。本课程主要包括如下三个方面的内容:1根本数据构造: 线性表、栈、队列、串、数组和广义表,驾驭它们的特点、表示和实现,对静态构造要求特别娴熟的编程上机实现,对动态构造要求逐步熟识链表的表示,通过仿照试验教程中的例子,驾驭编程技巧。强调类 C语言的书写标准,特殊留意参数的区分,输入输出的方式和错误处理方式,以及抽象数据类型的表示和实现。能娴熟完成以下的应用:多项式的计算、语法检查、回朔算法、递归算法、表达式求值、离散事务模拟、文字的编辑和稀疏矩阵进展矩阵运算采纳的处理方法。2困难数据构造: 树、二叉树、图。驾驭它们的定义和特点、表
3、示和实现,特殊留意及根本数据构造的区分,驾驭各种遍历的递归和非递归算法,能娴熟完成以下的应用:最优树、Huffman编码、拓扑排序、关键途径和最短途径问题。 3数据构造的应用: 查找和内部排序。娴熟驾驭静态查找表的查找方法和实现,理解哈希表的构造和查找方法。驾驭各种内部排序方法的根本思想、算法特点、排序过程以及它们的时间困难度分析。数据构造教学大纲课程名称:数据构造课程编号:014100028 适用专业:计算机、信息管理总学时数:60 学分数: 4 一、课程的性质、目的及任务数据构造是计算机科学技术、信息管理等专业的核心课程之一,是一门理论及工程理论亲密相关的综合性课程,在计算机学科教学中具有
4、特别重要的作用。大力加强数据构造课程的建立,进步数据构造课程的教学质量,有利于教学改革和教化创新,有利于高级应用型人才和创新人才的培育。数据构造课程是计算机专业的专业根底课程,介绍计算机领域的常用数据构造以及各种查找和排序的算法,是计算机专业学生必修的一门技术根底课程,也是计算机专业的核心课程。数据构造是计算机专业的一门重要的专业根底课,主要解决数据的表示和数据的处理,系统介绍三大数据构造及其实现,为操作系统等课程供应必要的学问根底,为计算机人员供应必要的根本技能。二、课程教学根本要求本课程介绍常用数据构造之间的逻辑构造、存储构造和对其施加的运算,如:线性表、栈、队列、串、数组、广义表、树、图
5、等。同时还介绍各种查找和排序的算法。通过本门课程的学习,应使学生驾驭以下几个方面的学问:1:系统学习常用根本数据构造及其在不同存储方式下的实现,驾驭分析、选择不同的数据构造和存储构造的原则和方法。2:学习和驾驭在各种存储构造上实现的各种算法及其设计思想,从而学习各种分析问题和解决问题的实力。3:驾驭各种算法的时空效率的分析方法,学会在实际应用中选择适宜的算法。4:驾驭各种查找和排序的算法以及效率,并将其应用在程序设计中。三、课程教学内容体系第一章:概论1.1 什么是数据构造1.2 根本概念和术语1.3 抽象数据类型的表现及实现1.4 算法和算法分析教学要求:理解数据、数据元素、数据项的概念;驾
6、驭逻辑构造和存储构造的关系;理解算法的根本概念;学会分析算法的时间困难性和空间困难性。第二章:线性表2.1 线性表的类型定义2.2 线性表的依次表示和实现2.3 线性表的链式表示和实现(静态查找表不讲)2.4 一元多项式的表示及相加教学要求:理解线性表的定义和特点;驾驭依次表和链表的特点,驾驭在这两种存储构造上各种根本运算的实现算法以及效率的分析,并学习在这两种存储构造上进展算法设计的方法; 以到达利用根本算法进展较困难算法设计的目的。第三章:栈、队列3.1 栈3.2 栈的应有和举例3.2.1 数制转换3.3.4 迷宫求解3.3 栈及递归的实现3.4 队列教学要求:理解栈和队列的定义、特点,学
7、习它们的各种组织方式及算法;驾驭它们的空和满的推断条件;并学会它们的简洁应用。第四章:串4.1 串类型的定义4.2 串的表示和实现 4.2.1 定长依次存储表示 4.2.3 串的块链存储表示4.3 串的形式匹配算法 4.3.1 求字串位置的定位函数教学要求:理解串的概念,驾驭串的根本运算,学习串运算在不同存储构造下的实现过程。第五章:多维数组和广义表5.1 数组的定义5.2 数组的依次表现和实现5.3 矩阵的压缩存储教学要求:领悟数组的定义,数组的两种依次存储构造,并领悟几种特殊矩阵和稀疏矩阵的压缩存储方法。 第六章:树6.1 树的定义和根本术语6.2 二叉树6.2.1 二叉树的定义6.2.2
8、 二叉树的性质6.2.3 二叉树的存储构造6.3 遍历二叉树和线索二叉树6.3.1 遍历二叉树6.4 树和森林6.4.1 树的存储构造6.4.2 森林及二叉树的转换6.4.3 树和森林的遍历6.6 赫夫曼树及其应用6.6.1 最优二叉树(赫夫曼树)6.6.2 赫夫曼编码教学要求:理解树型构造的概念和术语,领悟二叉树的定义、形态、性质和存储构造,驾驭二叉树的各种遍历算法极其实现过程,理解树和森林及其互相转换;驾驭哈夫曼树极其应用。第七章:图7.1 图的定义和术语7.2 图的存储构造7.2.1 数组表示法7.2.2 邻接表7.2.3 十字链表7.2.4 邻接多重表7.3 图的遍历7.3.1 深度优
9、先搜寻7.3.2 广度优先搜寻7.4 图的连通性问题7.4.1 无向图的连通重量和生成树7.4.3 最小生成树7.5 有向无环图及其应用7.5.1 拓扑排序7.5.2 关键途径7.6 最短途径7.6.1 从某个源点到其余各顶点的最短途径 教学要求:理解图型构造的概念和术语,驾驭图的邻接矩阵和邻接表两种存储形式,理解图的遍历的根本思想,驾驭图的两种遍历的方法和其实现的过程,学会图在最小生成树、拓扑排序、最短途径、关键途径中的应用。第九章:查找9.1 静态查找表9.1.1 依次表的查找9.1.2 有序表的查找9.1.4 索引依次表的查找9.3 哈希表9.3.1 什么是哈希表9.3.2 哈希函数的构
10、造方法9.3.3 处理冲突的方法教学要求:驾驭查找表的定义和分类,娴熟驾驭依次查找和二分查找的思想,理解二叉排序树及其查找,理解散列查找的思想和有关方法。第十章:内部排序10.1 概述10.2 插入排序10.2.1 干脆插入排序10.2.2 其他插入排序(表的插入排序不讲)10.2.3 希尔排序10.3 快速排序10.4 选择排序10.4.1 简洁选择排序10.5 归并排序教学要求:娴熟驾驭各种排序方法的思想和特点,如:插入排序、交换排序、选择排序、安排排序等,学会分析它们的优点和缺点以刚好空性能,并学会选择和应用各种排序方法解决实际问题。四、学时安排章节内容讲授学时上机学时习题学时一概 论4
11、00二线性表611三栈、队列611四串211五数组和广义表411六树和二叉树811七图811九查找211十内部排序411总学时数:60课时4488五、举荐教材及教学参考书1. 教材数据构造;严蔚敏编著;清华高校出版社2. 教学参考书算法及数据构造(C语言版), 范策等编著,机械工业出版社, 2004数据构造(C语言版), 严蔚敏等编著, 清华高校出版社 2004数据构造及算法,许卓群,杨冬青,唐世渭,张铭,高等教化出版社,2004数据构造好用教程(第二版),徐孝凯编著,清华高校出版社 2006数据构造辅导及进步好用教程(第二版),徐孝凯,清华高校出版社 2003数据构造,谢楚屏等,人民邮电出版
12、社,2001算法及数据构造C语言描绘,张乃孝等,高等教化出版社,2002数据构造,殷人昆,清华高校出版社,2001计算机算法设计及分析,苏德富,电子工业出版社,2001算法及数据构造,傅清祥,王哓冬,电子工业出版社,1998数据构造C+及面对对象的途径,张乃孝,裘宗燕,高等教化出版社,2001数据构造用面对对象方法及C+描绘,殷人昆等清华高校出版社算法设计及分析,梁田贵,张鹏编著,冶金工业出版社,2004六、考核方法和成果评定标准依据教学要求进展期末考试,由任课老师依据完成状况进展评定,并最终结合平常成果的考核给出综合成果。 制定:制定日期:教案(首页) 授课时间 教案编写时间 课程名称数据构
13、造课程代码总学时讲课: 学时上机: 学时实习: 周学 分课程性质必修课() 选修课( )理论课() 试验课( )任课老师职称授课对象专业: 年级: 班级: 教材和主要参考资料选用教材: 数据构造, 严蔚敏编著 清华高校出版社主要参考书:算法及数据构造(C语言版), 范策,周世平,胡哓琨 等编著,机械工业出版社, 2004数据构造(C语言版), 严蔚敏等编著, 清华高校出版社 2004数据构造及算法,许卓群,杨冬青,唐世渭,张铭,高等教化出版社,2004数据构造好用教程(第二版),徐孝凯编著,清华高校出版社 2006数据构造辅导及进步好用教程(第二版),徐孝凯,清华高校出版社 2003数据构造,
14、谢楚屏等,人民邮电出版社,2001算法及数据构造C语言描绘,张乃孝等,高等教化出版社,2002数据构造,殷人昆,清华高校出版社,2001计算机算法设计及分析,苏德富,电子工业出版社,2001算法及数据构造,傅清祥,王哓冬,电子工业出版社,1998数据构造C+及面对对象的途径,张乃孝,裘宗燕,高等教化出版社,2001数据构造用面对对象方法及C+描绘,殷人昆等清华高校出版社算法设计及分析,梁田贵,张鹏编著,冶金工业出版社,2004教学目的和教学要求通过本门课程的学习,应使学生驾驭以下几个方面的学问:1 系统学习常用根本数据构造及其在不同存储方式下的实现,驾驭分析、选择不同的数据构造和存储构造的原则
15、和方法。2 学习和驾驭在各种存储构造上实现的各种算法及其设计思想,从而学习各种分析问题和解决问题的实力。3 驾驭各种算法的时空效率的分析方法,学会在实际应用中选择适宜的算法。4 驾驭各种查找和排序的算法以及效率,并将其应用在程序设计中。教学重点和教学难点重点驾驭数据构造之间的逻辑构造、存储构造和对其施加的运算,如:线性表、栈、队列、串、数组、广义表、树、图等。应驾驭各种查找和排序的算法。难点章节:第六章:树和第七章:图。教学进程第1次课第2次课第3次课第4次课第5次课第6次课第7次课第8次课第9次课第10次课第11次课第12次课第13次课第14次课第15次课第16次课第17次课第18次课第19
16、次课第20次课第21次课第22次课第23次课第24次课第25次课第26次课第27次课第28次课第29次课第30次课授课章节第1章 绪论:1.1 什么是数据构造、1.2 根本概念和术语第1章:1.3 抽象数据类型的表现及实现1.4 算法和算法分析第2章 线性表:2.1 线性表的类型定义2.2 线性表的依次表示第2章 :2.3 线性表的链式表示和实现(1)第2章 :2.3 (2)2.4 一元多项式的表示及相加第3章 栈和队列:3.1、3.2.1第3章 栈和队列:3.2.4、3.2.5、3.3第3章 栈和队列:3.4综合习题课(1):前3章的相关内容综合试验课(1):前3章的相关内容第4章 串:4.
17、1、4.2.1、4.2.2、4.2.3、4.3.1第5章 数组和广义表:5.1、5.2第5章 数组和广义表:5.3综合试验课(2):第4-5章的相关内容第6章 树和二叉树:6.1、6.2第6章 树和二叉树:6.3、6.4.1第6章 树和二叉树:6.4.2、6.6第6章 树和二叉树:综合习题课(2):树的相关内容第7章 图:7.1、7.2第7章 图:7.3、7.4.1、7.4.3第7章 图:7.6第7章 图:综合习题课(3):图的相关内容第9章 查找:9.1、9.3综合试验课(3):第9章的相关内容第10章 内部排序:10.1、10.2第10章 内部排序:10.3、10.4综合习题课(3):第9
18、、10章的相关内容综合试验课(4):第10章的相关内容学 时222222222222222222222222222222备 注教案(分教案)课次:1 学时:2章 节第1章 绪论:1.1 什么是数据构造、1.2 根本概念和术语教学目的和教学要求理解数据构造的课程性质、内容、应用领域及其及其他学科的关系;驾驭数据构造的相关概念和术语;驾驭四类根本的数据关系。教学重 点难 点教学重点: 数据构造的相关概念和术语教学难点: 四类根本的数据关系教学进程(含章节教学内容、学时安排、教学方法、 协助手段)教学进程:计算机的应用不再局限于科学计算,更多地用于限制,管理,数据处理等非数值计算的处理工作。计算机加
19、工处理的对象:数值,字符,表格,图形声音,图象等具有肯定构造的数据。进展程序设计时必需分析待处理的对象的特性及各对象之间存在的关系产生背景。1.1 什么是数据构造1.2 数据构造的根本概念和术语 1. 数据(Data)2. 数据元素(Data Element)3. 数据对象(Data Object) 4. 构造(Data Structure)存储构造、抽象数据类型抽象数据类型 (Abstract Data Type) ADT的定义格式不唯一, 我们采纳下述格式定义一个ADT: ADT 抽象数据类型名 数据对象: 数据关系: 根本操作: ADT 抽象数据类型名教学方法、课堂讲解、例题演示,课件演
20、示协助手段:电脑、投影仪、教科书作业图1.5:要求理解和驾驭四类根本的数据关系;并在日常生活中举例进展说明。主要参考资料算法及数据构造(C语言版), 范策,周世平,胡哓琨 等编著,机械工业出版社, 2004数据构造(C语言版), 严蔚敏等编著, 清华高校出版社 2004数据构造及算法,许卓群,杨冬青,唐世渭,张铭,高等教化出版社,2004课后自我总结分析备注教案(分教案)课次:2 学时:2章 节第1章:1.3 抽象数据类型的表现及实现1.4 算法和算法分析教学目的和教学要求理解抽象数据类型的表示及实现;对算法、算法要求、算法效率的度量进展有效的分析。教学重 点难 点教学重点: 抽象数据类型的表
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