《数据结构 与算法》2022级课程大纲 48+32.docx

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1、数据结构与算法本科课程大纲（2023版）数学与信息科学学院2023年编制一、课程信息课程名称：数据结构与算法课程代码：ZX0240082课程类别：专业发展必修课程/必修适用专业：数据科学与大数据技术课程学时：80（48+32）课程学分：5（3+2）先修课程：Java程序设计、离散数学等附属实验说明：见课程实验大纲选用教材：数据结构教程（第5版），李春葆主编，清华大学出版社,2019年.主要参考书目：口数据结构C语言版（第1版），程海英编著，清华大学出版社，2014年09.2数据结构题集C语言版（第1版），严蔚敏吴伟民编著，清华大学出版社，2023.3计算机软件技术基础（第3版），沈被娜、刘祖照

2、等编著，清华大学出版社，2000年.4软件技术基础（第2版），冯博琴等编著，清华大学出版社，2018年.5实用数据结构（第1版），徐孝凯编著，清华大学出版社，2000年.6数据结构与算法（第1版），许卓群等，高等教育出版社，2004年7年.二、课程地位与作用数据结构与算法课程主要研究使用计算机求解各种计算机问题的存储结构、逻辑结构、方法、理论分析及其软件的实现，是科学工程计算的重要理论支撑。它既有纯粹高度抽象性和严密科学性，又有着具体应用的广泛性和实际实验的技术性，是一门数学与应用数学专业选修课程，培养学生的动手能力与运用能力，为学生进一步的科学研究打下基，也是从事软件开发工作必需的基础课程。

3、三、课程目标（-）目标设置通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1了解数据结构与算法的发展历史，理解数据结构与算法中的基本概念，熟练掌握数据结构与算法中的基本方法，加强学生的运算和解题能力。【毕业要求1工程知识】课程目标2：掌握数据结构与算法中的基本理论，培养学生的逻辑推理能力、抽象思维能力以及严谨的计算机语言表达能力，为学习后续课程以及进一步获得更高层次的计算机专业知识奠定系统的理论基础。【毕业要求2问题分析】课程目标3：掌握数据结构与算法中各类结构存储问题的构造思想及算法，能运用计算机语言编写相应的程序并能够在计算机上实现，培养学生借助计算机来解决各种计算机问题的能力，使学生具备一

4、定的科学研究能力。【毕业要求3设计解决方案】课程目标4：通过课前预习、课堂引导和启发、上机实验、课后作业等方式，激发学生探索与求知的欲望，培养学生自主学习的能力。【毕业要求4研究工程问题】（二）课程目标与毕业要求的关系1、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标支撑的毕业要求支撑的毕业要求指标点课程目标11.工程知识1.2能够应用工程原理和知识，分析并解决工程问题。课程目标22.问题分析2.1拥有计算思维能力，能够运用抽象思维进行软件系统的理论建模。课程目标33.设计解决方案3.1掌握程序设计理论与方法，具备软件开发技能。课程目标44.研究工程问题4.1能够运用数据科学的设计思路和基本原理，设计实

5、验，并对实验结果进行科学有效的分析。2、课程目标与毕业要求的矩阵关系图名称工程知识问题分析设计解决方案研究工程问题1.11.22.13.14.1数据结构与算法HHMM数据结构与算法HMM课程目标1H课程目标2H课程目标3M课程目标4M四、课程教学内容与重难点序号课程内容框架教学要求教学重点教学难点课程思政1数据结构的概念与特点、存储及相关知识了解数据结构与算法的研究对象、主要方法、设计算法的思想、算法的稳定性以及设计算法过程中应注意的一些事项。设计算法过程中应注意的一些事项。树、图、栈等特点的理解。通过信息技术的发展，让学生感受到计算机技术发展的日新月异，而自己所从事的是一个快速发展的技术领域

6、，增强学习的动力和紧迫感。激发学生的爱国主义情怀，形成为祖国科技发展努力学习的使命感2线性表掌握顺序表、链表的基本原理以及编程实现相关应用问题的求解。顺序表、链表的实现。循环链表、双向链表的理解。采用顺序表、链表的基本原理以及编程案例驱动式的授课方式，在案例教学中融入思政教育内容，进行专业知识学习的同时自觉地进行人生观、价值观的塑造，润物细无声，对学生世界观的形成起到重要的引领作用。3栈和队掌握栈和队的基本原理以及编程实现相关应用问题的求解。理解栈和的基本原理。编程实现栈和的基本原理以及求解问题的编程实现。采用栈和队列的基本原理以及编程案例驱动式的授课方式，在案例教学中融入思政教育内容，进行专

7、业知识学习的同时自觉地进行人生观、价值观的塑造。4串和字符串理解串和字符串的基本原理以及编程实现相关应用问题的求解。串和字符串的基本原理以及编程实现相关应用问题的求解。串和字符串的编程实现相关应用问题的求解。采用串和字符串的基本原理以及编程案例驱动式的授课方式，在案例教学中融入思政教育内容，进行专业知识学习的同时自觉地进行完善人格方面的形成。5树和二叉村了解树和二叉树的基本原理及特性，掌握树和二叉树的相关问题的编程实现。树和二叉树的基本原理及特性，掌握树和二叉树的相关问题的编程实现树和二叉树的相关问题的编程实现采用树和二叉树的基本原理以及编程案例驱动式的授课方式，在案例教学中融入思政教育内容，

8、进行专业知识学习的同时自觉地进行意志力方面的培养。6图了解图的基本原理及特性，掌握树和二叉树的相关问题的编程实现树和二叉树的基本原理及特性，掌握树和二叉树的相关问题的编程实现树和二叉树的相关问题的编程实现采用图的基本原理以及编程案例驱动式的授课方式，在案例教学中融入思政教育内容，进行专业知识学习的同时自觉地进行实践出真知的实干精神。7排序掌握常见的排序方法原理和编程实现常见的排序方法原理和编程实现快速排序方法的编程实现采用排序的基本原理以及编程案例驱动式的授课方式，在案例教学中融入思政教育内容，进行专业知识学习的同时自觉地进行社会主义价值观方面的培养。8查找掌握常见的查找方法原理和编程实现掌握

9、二叉查找法和哈希查找的原理和编程实现二叉查找法和哈希查找的原理和编程实现采用查找的基本原理以及编程案例驱动式的授课方式，在案例教学中融入思政教育内容，进行专业知识学习的同时，通过身边的事揭示事物之间的关系，帮助师范生养成抓住主要因素达到化繁为简、事半功倍的效果，引导师范生形成正确的教育观。五、课程教学内容、教学方式、学时分配及对课程目标的支撑情况一序号课程内容框架教学内容教学方式学时支撑课程目标1数据结构的概念与特点、误差及相关知识常看数据结构与算法的特点：数据结构与算法在解决实际问题中的作用、研究对象。讲授、课堂讨论、课堂引导与启发下的课堂训练和课外作业布置2课程目标1课程目标2课程目标3课

10、程目标4掌握选择数据结构与算法和设计算法中应注意的一些问题。讲授、课堂讨论、课堂引导与启发下的课堂训练和课外作业布置2课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4时间复杂度和空间复杂度的分析和表上机实验1课程目标1课程目标2课程目标3课程目标42线性表掌握顺序表的基本原理。讲授、课堂讨论、课堂引导与启发下的课堂4课程目标1课程目标2训练和上机实验课程目标3课程目标4掌握链表的基本结构的编程实现。讲授、课堂讨论、课堂引导与启发下的课堂训练4课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4掌握链表的相关应用问题的求解。上机实验4课程目标1课程目标2课程目标3课程目标43栈和队掌握栈的基本原理。讲授、课堂讨论、

11、课堂引导与启发下的课堂训练2课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4掌握队的相关基本问题的求解。讲授、课堂讨论、课堂引导与启发下的课堂训练2课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4掌握栈队的相关应用问题的求解。上机实脸6课程目标1课程目标2课程目标3课程目标44串和字符串掌握串和字符串的基本原理。讲授、课堂讨论、课堂引导与启发下的课堂训练和上机实验4课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4掌握串和字符串的基本概念的编程实现。讲授、课堂讨论、课堂引导与启发下的课堂训练4课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4掌握串和字符串的基本原理以及编程实现相关应用问题的求解。上机实验4课程目标1课程目标2课

12、程目标3课程目标45树和二叉树了解树的基本原理及特性。讲授、课堂讨论、课堂引导与启发下的课堂训练和上机实验4课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4掌握叉树的基本问题的编程实现。讲授、课堂讨论、课堂引导与启发下的课堂训练2课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4掌握二叉树的相关问题的编程实现。上机实验6课程目标1课程目标2课程目标3课程目标46图了解图的基本原理及特性。讲授、课堂讨论、课堂引导与启发下的课堂训练和上机实验2课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4掌握图的相关问题的编程实现。讲授、课堂讨论、课堂引导与启发下的课堂训练6课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4掌握最短路径问题和求解

13、原理。上机实验4课程目标1课程目标2课程目标3课程目标47排序掌握常见的排序方法原理。讲授、课堂讨论、课堂引导与启发下的课堂训练和上机实验2课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4掌握常见的排序方法之间的联系和区别讲授、课堂讨论、课堂引导与启发下的课堂训练6课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4掌握常见的排序方法原理对应的编程实现。上机实验6课程目标1课程目标2课程目标3课程目标48查找掌握常见的查找方法原理和编程实现。讲授、课堂讨论、课堂训练2课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4掌握常见的查找实际问题的编程实现。上机实验1课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4六、课程目标与考核内容课

14、程目标考核内容课程目标T了解数据结构与算法的发展历史，理解数据结构与算法中的基本概念，熟练掌握数据结构与算法中的基本方法，加强学生的运算和解题能力。1、常见数据结构与算法的特点以及彼此之间的区别和联系；2、空间复杂度和时间复杂度的表示方法和推导过程；3、课堂和上机实验的表现；4、上机实脸报告和平时作业的完成情况；5、期末考试成绩。课程目标-2掌握数据结构与算法中的常见结构的基本理论，培养学生的逻辑推理能力、抽象思维能力以及严谨的计算机编程表达能力，为学习后续课程以及进一步获得更高层次的1、数据结构与算法的物理存储原理、逻辑存储原理。2、数据结构与算法的编程实现以及解决具体问题的算法等等。3、课堂表现和平时作业的完成情况。4、期末考试成绩。计算机专业知识奠定系统的理论基础。课程目标-3掌握数据结构与算法中各类数据结构与算法的提法及算法，能运用计算机语言编写相应的程序并能够在计算机上实现，培养学生借助计算机来解决各种实际非数值问题的能力，使学生具备一定的科学研究