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1、算法与数据结构教学大纲课程英文名Algorithm Analysis and Data Structures课程代码03M0132学分3总学时48理论学时36实验/实践学时12课程类别学科基础课课程性质任选先修课程高等数学、线性代数、C语言程序设 计、面向对象程序设计适用专业通信工程开课学院信息工程学院执笔人审定人专业评 价小组制定时间2020年11月一、课程地位与课程目标(-)课程地位本课程是通信工程专业的一门重要的学科基础选修课程。本课程应用高等数学的微积分知识、 线性代数的向量和矩阵的概念，在掌握C语言和面向对象程序设计基础上，研究数据表示及数 据处理以及算法运行时间复杂度的估算，其任务
2、主要是要求学生掌握常用数据结构的基本概念及 其不同的实现方法，通过系统学习能够在不同存储结构上实现不同的运算，并对算法设计进行有 效的分析，进一步提升学生程序设计的能力。有助于学生获取描述电子信息工程领域复杂工程问 题的工程基础知识；求解电子信息工程问题的模型，并对解决方法进行评价；完成设计方案并分 析阐明设计的合理性。由于是双语教学，肯定有助于提高学生的专业英语能力，从而能够就本专 业的当前热点问题发表自己的想法，进行国际交流。同时，本课程为后续课程、毕业设计以及从 事软件开发方面的工作打下坚实的基础。(二)课程目标该课程应达到的预期学习结果(ILO, Intended Learning O
3、utcomes)如下所示：1、IL0-L掌握算法分析的数学基础，具备对不同算法进行运行时间复杂度估算并比较其效率的 能力。2、IL0-2.掌握线性数据结构原理与实现，具备线性数据结构在实际算法中的应用能力。3、IL0-3,掌握非线性数据结构原理与实现，具备非线性数据结构在实际算法中的应用能力。4、IL0-4.理解各种排序算法原理与实现，具备比较不同排序算法运行效率的能力。5、IL0-5.理解和掌握专业英语词汇，初步具备阅读原版教科书、进行国际交流的能力。6、IL0-6,培养工程师的基本素养，寻求和坚持真理，在将来的工作中，杜绝有所欺骗的行为， 诚实、公平、忠实地为雇主和客户服务。二、课程目标达
4、成的途径与方法主要以课堂教学为主，结合期末测试、课堂测试、课后作业和实验等途径和方法来达成。 具体每个课程目标的达成途径与方法见下表所示。课程目标达成途径IL0-riL0-4课堂教学、课后作业、课堂测试和期末测试、实验操作和实验报告IL0-5lL0-6课堂教学三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求指标点1-2毕业要求指标点2-3毕业要求指标点10-2ILO-111(0. 2)ILO-2H(0. 2)ILO-3H(0. 2)ILO-4H(0. 2)ILO-5M(0. 1)ILO-6M(0. 1)四、课程主要内容与基本要求1、Introduc
5、tionUnderstand: the need for data structuresUnderstand: the relationship between abstract data types and data structuresMaster: C+ reviewCommand: mathematical preliminaries such as sets and recursion这部分是本课程的基础部分，复习C+的基本概念，引入集合、递归等数学预备知识, 为后续章节的学习做准备。2、Algorithm AnalysisCommand: the definition of alg
6、orithm analysisUnderstand: the growth rate for an algorithmCommand: best-case/worst-case/average-case analysis of an algorithmMaster: big-Oh, big-Omega, and big-Theta notationsMaster: how to calculate the running time of a program这部分是引入算法和算法分析的概念，并建立经典的数学模型分析算法的时间复杂度。3、Lists, Stacks, and QueuesMaste
7、r: the ADT for a listCommand: different implementations for a listMaster: the ADT for a stackCommand: different implementations for a stackMaster: the ADT for a queueCommand: different implementations for a queue这部分是重点分析了三种基本的数据结构(表、栈和队列)，详细分析了其抽象数据类 型和各种不同的实现方法，通过对各种算法的分析，能使学生熟悉程序设计的技巧。4、Binary Tre
8、esMaster: definitions and terminology of a binary treeCommand: binary tree traversalsCommand: pointer-based binary tree node implementationsMaster: binary search treesUnderstand: AVL trees这部分是重点分析了二叉树结构，详细分析了其抽象数据类型和各种不同的实现方法, 重点介绍了具有很强实用价值的AVL数结构。通过对各种算法的分析，能使学生熟悉程序 设计的技巧。5、SortingMaster: sorting t
9、erminology and notationCommand: insertion sort, bubble sort, and selection sortCommand: shellsort, quicksort, mergesort, heapsortUnderstand: comparison of sorting algorithmsMaster: calculate the running time of a program这部分是详细介绍了各种经典的排序算法。在第二章的基础上，对不同的排序算法进行 分析，能够针对不同的应用场合选择最优的算法。五、课程学时安排章节 号教学内容学时数
10、学生任务对应课程目标1Introduction6Exercises 1. 3, 1. 6Classroom quizzesTin-1ILO-5ILO-62Algorithm Analysis8(Include： 2 hours lab. assignment)Exercises 2. 2, 2. 11Classroom quizzesILO-1ILO-5ILO-63Lists, Stacks, and Queues14 (Include： 6hours?lab.assignment)Exercises 3. 2, 3. 4, 3. 28Classroom quizzesILO-2ILO-5IL
11、O-64Binary Trees16 (Include：4 hours lab.assignment)Exercises 4. 1, 4. 3, 4. 8, 4.9Classroom quizzesILO-3ILO-5ILO-65Sorting4Classroom quizzesILO-4ILO-5ILO-6六、实践环节及基本要求序 号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性 质实验 类别1Lab. Assignment 1 Application of Structures 一Introduction to VC+ IDE2学会使用VC+ IDE开发应用程 序利用结构存储 员工的工资、ID 等
12、，并进行排序验证性必做2Lab. Assignment 3 Application of a Stack- Reversing a line2学会创建并使用 栈结构建立栈结构，并 应用栈结构实 现行字符的设计性必做3Lab. Assignment 2 Application of a Linked List一Addition of Polynomials4学会创建并使用 链表建立链表，存储 两个多项式，然 后对两个多项 式进行加法运 算，最后显不和 多项式综合性必做4Lab. Assignment 8 Application of a binary tree一a binary tree for
13、 Stemma4学会创建并使用 二叉树建立二叉树结 构，存储家谱， 并按层次结构 打印家谱综合性必做七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩 比例考核与课程目标 对应关系过程考核含到课率、课堂测试、平时作业等点名记录作业成绩课堂测试成绩10%IL0-riL0-6实验考核验收及实验报告验收成绩报告批改成绩20%IL0-riL0-3期末考核闭卷卷面成绩70%IL0-riL0-6考核类别考查成绩登记方式百分制八、课程目标达成度评价方法课程目标教学环节成绩评定IL0-1过程考核0.1相应课堂测试平均分A1。期末测试0. 7相应期末考试平均分Bio实验一验收+报告0. 2验收分X0
14、.5+报告分X0. 5 CioIL0-1 达成度二0. lXAi（）+0. 7XBio+O. 2XCioIL0-2过程考核0.1相应课堂测试平均分A20期末测试0. 7相应期末考试平均分b2()实验一和实验二验收+报告0. 2验收平均分X0.5+报告平均分X0. 5C2oIL0-2 达成度二0. 1XA2o+0. 7XB2o+0. 2XC2oIL0-3过程考核0.1相应课堂测试平均分A30期末测试0. 7相应期末考试平均分B3o实验八验收+报告0. 2验收分X0. 5+报告分X0. 5 C3oIL0-3 达成度=0. 1XA3o+O. 7XB3o+O. 2XC30IL0-4过程考核0. 125
15、相应课堂测试平均分A4o期末测试0. 875相应期末考试平均分B4oIL0-4 达成度二0 125XA4（）+0. 875XB4oIL0-5过程考核0.125相应课堂测试平均分A5o期末测试0. 875相应期末考试平均分B5()IL0-5 达成度=0. 125XA4（）+0. 875XB4oIL0-6过程考核0.125相应课堂测试平均分A6o期末测试0. 875相应期末考试平均分B60IL0-6 达成度=0. 125XA4o+O. 875XB4o九、推荐教材与主要参考书(一)推荐教材：1、数据结构与算法分析：C+语言描述(第四版).Mark Allen Weiss.电子工业出版社， 2017年8月。(二)主要参考书：1、Clifford A. Shaffer. A PRACTICAL INTRODUCTION TO DATA STRUCTURES AND ALGORITHM ANALYSIS (C+ EDITION).Second Edition,电子工业出版社，2009 年 9 月；2、实验参考书：软件技术基础实验讲义，自编。