《数据结构》课程教学大纲一、课程信息课程名称：数据结构Data Structure课程代码：06E7117B课程类别：专业核心课程适用专业：数字媒体技术专业课程学时：48学时课程学分：3学分修读学期：第四学期先修课程：程序设计基础，离散数学，概率论与数理统计二、课程目标《数据结构》是数字媒体技术专业的一门综合性的专业核心课程之一。它系统地介绍线性表、栈、队列、字符串、数组、广义表、树、二叉树、图、查找等几种数据结构的基本概念、操作及其典型应用的例子，通过课堂、上机等教学使学生了解数据对象的特性，数据组织的基本方法，并初步具备分析和解决现实世界问题在计算机中如何表示和处理的能力，从建模、综合方面提高学生的程序设计能力，培养学生的创新意识，为后续课程的学习和科研工作的参与打下良好的基础。（一）具体目标通过本课程的学习，使学生加深对课程内容的理解，培养将原理应用于实际的能力，提高软件设计、算法应用、编程及调试的综合素质。学生达到以下目标：1.掌握数据结构中表、树、图等基本结构的特点，各结构的存储表示和所涉及的运算，完成各运算的算法及其实现方法，学会对算法的评价方法。【支撑毕业要求指标点1.3】2.针对给定问题的抽象、数据的提取、数据的组织、数据结构的确定（逻辑
《数据结构》课程教学大纲 一、课程信息 课程名称：数据结构 Data Structure 课程代码: 06E7117B 课程类别：专业核心课程 适用专业：数字媒体技术专业 课程学时: 48 学时 课程学分: 3 学分 修读学期：第四学期 先修课程：程序设计基础，离散数学，概率论与数理统计 二、课程目标 《数据结构》是数字媒体技术专业的一门综合性的专业核心课程之一。它系 统 地介绍线性表、栈、队列、字符串、数组、广义表、树、二叉树、图、查找等几 种数据结构的基本概念、操作及其典型应用的例子，通过课堂、上机等教学使学 生了解数据对象的特性，数据组织的基本方法，并初步具备分析和解决现实世界 问题在计算机中如何表示和处理的能力，从建模、综合方面提高学生的程序设计 能力，培养学生的创新意识，为后续课程的学习和科研工作的参与打下良好的基 础。 （一）具体目标 通过本课程的学习，使学生加深对课程内容的理解，培养将原理应用于实际 的能力， 提高软件设计、算法应用、编程及调试的综合素质。学生达到以下目标： 1.掌握数据结构中表、树、图等基本结构的特点，各结构的存储表示和所涉 及的运 算，完成各运算的算法及其实现方法，学会对算法的评价方法。【支撑毕业要求 指标点 1.3】 2.针对给定问题的抽象、数据的提取、数据的组织、数据结构的确定（逻辑
结构）、数据的存储形式（物理结构）等构建模型。【支撑毕业要求指标点2.1】3.能够应用数据结构各种模型，并结合实际问题，对给定的非数值问题设计并求解算法，设计出一套可行的解决方案。【支撑毕业要求指标点3.1】4.能够基于数据结构的科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析复杂计算机工程问题的解决方案。【支撑毕业要求指标点4.1】（二）课程目标与毕业要求的对应关系表 1 课程目标与毕业要求指标点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1.3掌摄计算机和数字媒体技术应用领域基础理论，并能对数课程目标11.工程知识字媒体技术工程问题设计方案和模型；2.1能够运用数理知识识别、判断和表述数字媒体技术工程中课程目标22. 间题分析的核心问题；3．设计/开发3.1掌摄数字媒体知识，能够在数字媒体系统的开发项目中进课程目标3解决方案行系统设计；4.1能够基于数字媒体学科相关原理和方法选择研究路线对复课程目标44.科学研究杂工程同题进行分解：三、课程内容（一）课程内容与课程目标的关系表2课程内容与课程目标的关系教学方法课程内容支撑的课程目标学时安排第一章储论启发式教学课程目标14课程目标1，课程目第二章 线性表案例式教学标2，课程目标3，8课程目标4课程目标 1,课程目第三章栈和队列情境教学标2，课程目标3，6课程目标4
结构）、 数据的存储形式（物理结构）等构建模型。【支撑毕业要求指标点 2.1】 3.能够应用数据结构各种模型，并结合实际问题，对给定的非数值问题设计 并求解算法，设计出一套可行的解决方案。【支撑毕业要求指标点 3.1】 4.能够基于数据结构的科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析复 杂计算机工程问题的解决方案。【支撑毕业要求指标点 4.1】 （二）课程目标与毕业要求的对应关系 表 1 课程目标与毕业要求指标点的对应关系 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 1 1.工程知识 1.3掌握计算机和数字媒体技术应用领域基础理论，并能对数 字媒体技术工程问题设计方案和模型； 课程目标 2 2.问题分析 2.1 能够运用数理知识识别、判断和表述数字媒体技术工程中 的核心问题； 课程目标 3 3. 设计/开发 解决方案 3.1 掌握数字媒体知识，能够在数字媒体系统的开发项目中进 行系统设计； 课程目标 4 4. 科学研究 4.1能够基于数字媒体学科相关原理和方法选择研究路线对复 杂工程问题进行分解； 三、课程内容 （一）课程内容与课程目标的关系 表 2 课程内容与课程目标的关系 课程内容 教学方法 支撑的课程目标 学时安排 第一章 绪论 启发式教学 课程目标 1 4 第二章 线性表 案例式教学 课程目标 1，课程目 标 2，课程目标 3， 课程目标 4 8 第三章 栈和队列 情境教学 课程目标 1，课程目 标 2，课程目标 3， 课程目标 4 6
第五章数组和广义课程目标1，课程目启发式教学4表标2，课程目标3课程目标 1,课程目第六章 树和二叉树问题教学和案例式教学标2，课程目标3，10课程目标4课程目标 1,课程目第七章图案例式教学标2，课程目标3，8课程目标 4课程目标1，课程目第九章 查找任务驱动教学4标2，课程目标3课程目标 1, 课程目4第十章 内部排序任务驱动教学标2，课程目标3合计48学时（二）具体内容第一章 绪论（4 学时)【教学目标与要求】1、教学目标：通过本章的学习，使学生了解数据结构课程在本专业中的地位、作用及学习方法。2、教学要求：掌握数据结构、逻辑结构、存储结构三个概念以及三者之间的关系：了解抽象数据类型的概念以及与OOP之间的关系。【教学重点与难点】1、教学重点：基本概念。2、教学难点：算法的时间和空间复杂度，数据结构的概念。【教学内容】1.1什么是数据结构1.2基本概念和术语1.3 ADT 描述1.4算法及算法分析【思政元素融入点】：通过分析算法的时间复杂度和空间复杂度，培养学生设计思想和科学思维方式，通过多层次的教学，引导学生构筑整体知识，启迪学生进行知识的再发现，激发问题和创新意识，培养学生的工匠精神
第五章 数组和广义 表 启发式教学 课程目标 1，课程目 标 2，课程目标 3 4 第六章 树和二叉树 问题教学和案例式教学 课程目标 1，课程目 标 2，课程目标 3， 课程目标 4 10 第七章 图 案例式教学 课程目标 1，课程目 标 2，课程目标 3， 课程目标 4 8 第九章 查找 任务驱动教学 课程目标 1，课程目 标 2，课程目标 3 4 第十章 内部排序 任务驱动教学 课程目标 1，课程目 标 2，课程目标 3 4 合计 48 学时 （二）具体内容 第一章 绪论（4 学时） 【教学目标与要求】 1、教学目标： 通过本章的学习，使学生了解数据结构课程在本专业中的地位、作用及学习 方法。 2、教学要求： 掌握数据结构、逻辑结构、存储结构三个概念以及三者之间的关系; 了解抽 象数据类型的概念以及与 OOP 之间的关系。 【教学重点与难点】 1、教学重点：基本概念。 2、教学难点：算法的时间和空间复杂度，数据结构的概念。 【教学内容】 1.1 什么是数据结构 1.2 基本概念和术语 1.3 ADT 描述 1.4 算法及算法分析 【思政元素融入点】：通过分析算法的时间复杂度和空间复杂度，培养学生设计 思想和科学思维方式，通过多层次的教学，引导学生构筑整体知识，启迪学生进 行知识的再发现，激发问题和创新意识，培养学生的工匠精神
第二章线性表（8学时）【教学目标与要求】1、教学目标：通过本章的学习，使学生理解并掌握线性表的相关概念以及问题的应用。2、教学要求：掌握线性表的逻辑结构、基本操作、ADT描述：掌握简单算法的时间效率分析。【教学重点与难点】1、教学重点：线性表的概念2、教学难点：线性表的表示及实现。【教学内容】2.1线性表的类型定义2.2线性表顺序表示与实现2.3线性表链式表示与实现【思政元素融入点】：由于线性表的不同存储方式有其各自的优缺点，具体在使用时，要根据具体问题具体分析，每位学生也都有自已独特的闪光点，一定找准定位，发掘无穷潜力。第三章栈和队列（6学时）【教学目标与要求】1、教学目标：通过本章的学习，使学生理解并掌握栈和队列的相关概念以及问题的应用。2、教学要求：了解栈和队列的特点；掌握在两种存储结构上栈的基本操作的实现：掌握循环队列和链队列的基本运算；掌握递归算法执行过程中栈状态的变化过程。【教学重点与难点】1、教学重点：栈和队列的表示和实现2、教学难点：循环队列【教学内容】3.1栈3.2栈的应用
第二章 线性表（8 学时） 【教学目标与要求】 1、教学目标： 通过本章的学习，使学生理解并掌握线性表的相关概念以及问题的应用。 2、教学要求： 掌握线性表的逻辑结构、基本操作、ADT 描述；掌握简单算法的时间效率分 析。 【教学重点与难点】 1、教学重点：线性表的概念 2、教学难点：线性表的表示及实现。 【教学内容】 2.1 线性表的类型定义 2.2 线性表顺序表示与实现 2.3 线性表链式表示与实现 【思政元素融入点】：由于线性表的不同存储方式有其各自的优缺点，具体在使 用时，要根据具体问题具体分析，每位学生也都有自已独特的闪光点，一定找准 定位，发掘无穷潜力。 第三章 栈和队列（6 学时） 【教学目标与要求】 1、教学目标： 通过本章的学习，使学生理解并掌握栈和队列的相关概念以及问题的应用。 2、教学要求： 了解栈和队列的特点；掌握在两种存储结构上栈的基本操作的实现；掌握循 环队列和链队列的基本运算；掌握递归算法执行过程中栈状态的变化过程。 【教学重点与难点】 1、教学重点：栈和队列的表示和实现 2、教学难点：循环队列 【教学内容】 3.1 栈 3.2 栈的应用
3.3队列【思政元素融入点】：对于队列这种先进先出的线性表，类似现实中的队列特点，所以每位公民都要遵守社会秩序和社会公德，遵纪守法，社会才会更加和谐美丽，人们的生活才能更加幸福美好。第四章串 (选讲）第五章数组和广义表（4学时）【教学目标与要求】1、教学目标：通过本章的学习，使学生理解并掌握数组的存储结构；稀疏矩阵的表示及操作的实现；广义表的定义和存储结构；广义表的递归算法。2、教学要求：掌握数组在以行为主的存储结构中的地址计算方法：掌握矩阵实现压缩存储时的下标变换；理解稀疏矩阵的两种存储方式的特点和适用范围，领会以三元组表示稀疏矩阵时进行运算采用的处理方法；掌握广义表的定义及其存储结构，学会广义表的表头，表尾分析方法。【教学重点与难点】1、教学重点：稀疏矩阵存储，矩阵元素地址的计算2、教学难点：矩阵的三元组存储时算法【教学内容】5.1数组定义5.2顺序表示和实现5.3矩阵的压缩存储5.4广义表的定义5.5存储结构【思政元素融入点】：对于数组这种整体参与运算的一种数据结构，对于特殊矩阵的压缩存储，培养人们对社会资源的一种节约美德，引导学生养成勤俭节约的习惯，不要铺张浪费。第六章树（10学时）【教学目标与要求】1、教学目标：
3.3 队列 【思政元素融入点】：对于队列这种先进先出的线性表，类似现实中的队列特点， 所以每位公民都要遵守社会秩序和社会公德，遵纪守法，社会才会更加和谐美丽， 人们的生活才能更加幸福美好。 第四章 串（选讲） 第五章 数组和广义表（4 学时） 【教学目标与要求】 1、教学目标： 通过本章的学习，使学生理解并掌握数组的存储结构；稀疏矩阵的表示及操 作的实现；广义表的定义和存储结构；广义表的递归算法。 2、教学要求： 掌握数组在以行为主的存储结构中的地址计算方法；掌握矩阵实现压缩存储 时的下标变换；理解稀疏矩阵的两种存储方式的特点和适用范围，领会以三元组 表示稀疏矩阵时进行运算采用的处理方法；掌握广义表的定义及其存储结构，学 会广义表的表头，表尾分析方法。 【教学重点与难点】 1、教学重点：稀疏矩阵存储，矩阵元素地址的计算 2、教学难点：矩阵的三元组存储时算法 【教学内容】 5.1 数组定义 5.2 顺序表示和实现 5.3 矩阵的压缩存储 5.4 广义表的定义 5.5 存储结构 【思政元素融入点】：对于数组这种整体参与运算的一种数据结构，对于特殊矩 阵的压缩存储，培养人们对社会资源的一种节约美德，引导学生养成勤俭节约的 习惯，不要铺张浪费。 第六章 树（10 学时） 【教学目标与要求】 1、教学目标：