《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)大綱

1、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)大綱課程名稱：算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程類別（必修/選修）：必修課程英文名稱：Algorithm and Data Structure總學(xué)時/周學(xué)時/學(xué)分：72/4/4其中實驗學(xué)時：20先修課程： 程序設(shè)計基礎(chǔ)授課時間：1-18周/周二1-4，周四1-4實驗時間：1-18周/周二1-4，周四1-4授課地點：6B503實驗地點：8B306，8B404授課對象：2016計算機科學(xué)與技術(shù)5班/2016計算機科學(xué)與技術(shù)6班開課院系： 計算機與網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院任課教師姓名/職稱： 張劍/副教授聯(lián)系電話：Email:答疑時間、地點與方式：1.每次上課的課前、課間和課后，采用一對一的問答方式；2.

2、每周四晚8：00-10：00在辦公室9A211集中答疑；3.平時不定時在辦公室答疑課程考核方式：開卷（ ） 閉卷（） 課程論文（ ） 其它（ ）使用教材：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用C語言（第5版），朱戰(zhàn)立，電子工業(yè)出版社，2014年出版教學(xué)參考資料：1Introduction to Algorithms,Thomas H. Cormen Charles E. Leiserson Ronald L. Rivest Clifford Stein,機械工業(yè)出版社.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析,Mark Allen Weiss,人民郵電出版社.3Algorithmics The Spirit of Computing, D

3、avid Harel.4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析, Clifford A. Shaffer著，張銘、劉曉丹 譯, 電子工業(yè)出版社.5 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版)，嚴(yán)蔚敏、吳偉民，清華大學(xué)出版社.6 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，齊德昱，清華大學(xué)出版社.7 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法學(xué)習(xí)輔導(dǎo)及習(xí)題詳解，張乃孝，電子工業(yè)出版社.課程簡介：算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的必修課程之一，是重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。主要講授數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、類型及相互聯(lián)系，定義其規(guī)范的處理方法，分析數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計算機內(nèi)的典型存儲結(jié)構(gòu)以及在此之上的一系列重要算法。主要講授內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和抽象數(shù)據(jù)類型等概念；從抽象數(shù)據(jù)類型的角度，分別討論了線性表、棧

4、、隊列、串、數(shù)組、廣義表、樹和二叉樹及圖等基本類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用；討論了數(shù)據(jù)的查找和排序等算法。本課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生理解和掌握設(shè)計和應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的主要方法，對算法的計算復(fù)雜性進行正確分析的能力，為獨立地設(shè)計算法和對給定算法進行復(fù)雜性分析奠定堅實的理論基礎(chǔ)。課程教學(xué)目標(biāo)1. 知識與技能目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握線性表、堆棧和隊列、串、數(shù)組、廣義表、樹和二叉樹、圖等基本數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)；理解其基本概念和基本原理；掌握遞歸算法、排序、查找等基本算法；能夠?qū)嶋H問題轉(zhuǎn)換為正確的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述，并對問題加以求解，養(yǎng)成較好的編程能力。2. 過程與方法目標(biāo)：通過對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的系統(tǒng)學(xué)習(xí)與

5、研究使學(xué)生學(xué)會分析研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特性，以便為應(yīng)用涉及的數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的算法；初步掌握算法的時間分析和空間分析技術(shù)，為獨立地設(shè)計算法和對給定算法進行復(fù)雜性分析奠定堅實的理論基礎(chǔ)；本課程的學(xué)習(xí)也是復(fù)雜程序設(shè)計的訓(xùn)練過程，要求學(xué)生編寫的程序結(jié)構(gòu)清楚和正確易懂，符合軟件工程的規(guī)范。3. 情感、態(tài)度與價值觀發(fā)展目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)作為一個軟件開發(fā)人員必須具備的堅持不懈的學(xué)習(xí)精神，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)態(tài)度和積極向上的價值觀，為未來的學(xué)習(xí)、工作和生活奠定良好的基礎(chǔ)。本課程與學(xué)生核心能力培養(yǎng)之間的關(guān)聯(lián)(授課對象為理工科專業(yè)學(xué)生的課程填寫此欄）：核心能力1. 核心能力2. 核心能力3

6、.核心能力4.核心能力5.核心能力6. 核心能力7核心能力8 理論教學(xué)進程表周次教學(xué)主題教學(xué)時長教學(xué)的重點與難點教學(xué)方式作業(yè)安排1緒論2數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念，算法與算法分析；授課1-3線性表8線性表的基本概念，順序表的存儲結(jié)構(gòu)、基本操作；單鏈表的存儲結(jié)構(gòu)、基本操作。授課順序線性表的基本操作；單線性鏈表的基本操作。3-4堆棧和隊列6順序棧（隊列）、鏈棧（隊列）的基本操作；循環(huán)順序隊列、鏈隊列的基本操作；鏈棧的基本操作。授課循環(huán)順序隊列的基本操作。優(yōu)先級隊列算法設(shè)計，隊列及堆棧綜合應(yīng)用。6串2串的基本操作，模式匹配算法BF。授課8數(shù)組、遞歸算法4矩陣的壓縮存儲，包括特殊矩陣、稀疏矩陣的壓縮存儲

7、；遞歸算法的概念及執(zhí)行過程；遞歸程序設(shè)計方法。授課線性結(jié)構(gòu)的遞歸算法設(shè)計、復(fù)雜問題求解9-11樹和二叉樹10樹的定義、基本術(shù)語；二叉樹的定義、性質(zhì)、存儲結(jié)構(gòu)、二叉樹的遍歷。二叉樹存儲效率分析。線索二叉樹、Huffman樹及其構(gòu)造。授課二叉樹的應(yīng)用，Huffman編碼的設(shè)計12-14圖10圖的數(shù)組、鄰接鏈表存儲結(jié)構(gòu)；圖的遍歷算法；最小生成樹及其構(gòu)造算法，最短路徑；拓?fù)渑判颉㈥P(guān)鍵路徑。AOE，AOV網(wǎng)。TPS問題介紹。授課最小生成樹、拓?fù)渑判颉⒆疃搪窂降囊?，拓?fù)渑判?、關(guān)鍵路徑的設(shè)計16-17排序6插入排序，選擇排序，交換排序，歸并排序，基數(shù)排序；排序效率分析。授課排序算法應(yīng)用18查找4順序表、有

8、序表的查找，靜態(tài)樹表、索引順序表的查找，二叉排序樹，平衡二叉樹，哈希查找。授課高效查找算法設(shè)計合計：52實踐教學(xué)進程表周次實驗項目名稱學(xué)時重點與難點項目類型（驗證/綜合/設(shè)計）教學(xué)方式6-7線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)與應(yīng)用6棧及隊列的聯(lián)合應(yīng)用驗證實驗11-12樹型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用4樹形結(jié)構(gòu)的設(shè)計及場景應(yīng)用綜合實驗15-16圖型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用6圖形結(jié)構(gòu)的設(shè)計及場景應(yīng)用設(shè)計實驗19查找及排序4查找算法的實現(xiàn)，性能分析驗證實驗（補第5周國慶節(jié)的課）合計：20成績評定方法及標(biāo)準(zhǔn)考核形式評價標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重考勤缺勤一次扣1分5%作業(yè)作業(yè)上交即給分?jǐn)?shù)，根據(jù)完成質(zhì)量上下浮動。10%實驗?zāi)軌蛟O(shè)計出算法，獨立實現(xiàn)程序，運行結(jié)果正確，按照要求完成實驗報告。實驗報告上交即給分?jǐn)?shù)，根據(jù)完成質(zhì)量上下浮動。10%期中考試參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)5%期末考試參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)70%大綱編寫時間：2017/09/06系（部）審查意見：系（部）主任簽名： 日期： 年 月 日注：1、課程教學(xué)目標(biāo)：請精煉概括3-5條目標(biāo)，并注明每條目標(biāo)所要求的學(xué)習(xí)目標(biāo)層次（理解、運用、分析、綜合和評價