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1、数据结构教学大纲课程知识点、难点及学时安排第一章绪论（4学时）1.教学知识点本章的知识点主要包括数据结构课程在整个软件计算机相关课程体系中的 地位，相应的数据结构概念、应用场景，算法分析的概念和基本方法。2.教学目 标（1）程序设计问题背景；（2）程序设计一般过程；（3）数据结构研究内容与方法；（4）数据模型的抽象、表示和分类；（5）物理结构与数据元素存储；（6）算法效率分析的原理与方法3.教学重点（1）数据结构的逻辑结构、存储结构以及基本操作的概念及相互关系；抽象数据 类型的概念和实现方法；算法的时间复杂性和空间复杂性分析方法。4.教学难点（1）抽象数据类型的概念和实现方法，算法的时间复杂性
2、和空间复杂性分析。5.学时安排（1） 2学时1.1 程序设计问题背景1.2 程序设计一般过程1.3 数据结构的引入1.4 数据结构基本概念1.4.1 数据结构1.4.2 抽象数据类型（2） 2学时2.5 算法设计的一般步骤2.5.1 算法定义及描述方法2.5.2 算法设计步骤2.6 算法分析的原理和方法7.7 分配排序7. 7. 1桶排序8. 7.2基数排序7.8 各种排序技术比较第八章 大数据索引及查找技术（5学时）1 .教学知识点本章的主要知识点包括大数据的特征；大数据存储中的索引技术；静态类（顺 序法、折半法、和分块法等）查找算法和动态类（二叉排序树法、平衡二叉排序 树法和散列法等）查找
3、算法以及算法效率分析。突出各类查找算法设计之原理和 时间效率分析技巧。2 .教学目标（1）大数据特征及存储；（2）大数据索引技术；（2）掌握基本的静态查找法；（2）掌握基本的动态查找法；（3）掌握如何分析查找算法的效率。3 .教学重点（1）大数据中的索引技术；（2）顺序表和有序表的查找算法；（3）二叉排序树的构造方法和查找算法；（4）哈希表的构造方法和查找算法，各种查找算法的分析二4 .教学难点（1）树形索引技术；（2）哈希查找算法。5 .学时安排（1） 2学时1.1 从数据到大数据8. 1. 1大数据定义9. 1.2大数据特征与存储1.2 索引的基本概念8. 2.1索引的定义8. 2.2索引
4、的特征8.3索引技术8. 3. 1线性索引8. 3.2树形索引(2) 3学时2.4 大数据查找概述8.4 . 1查找基本概念8.5 .2查找算法的性能2.5 线性表的查找技术8. 5. 1顺序查找8. 5.2折半查找8. 5.3索引查找8.6树表的查找技术8. 6.1二叉排序树8. 6.2 B 树8. 7散列表的查找技术8. 7.1散列概述8. 7.2散列函数设计8. 7.3处理冲突方法散列查找性能分析8.8应用实例教学日历课程名称：数据结构专业班级:任课教师：开课学期:教学学时：48修订日期:节次教学内容线上教学 学时线下学习任务1思政教育，问题背景、研究内容和方法、数据 元素的存储结构2自
5、主学习数据结构VOOC课程视 频 L 1、1.2、1.3、1.4、1.5,凝练问题，MOOC讨论区讨论，M00C平台 和Educoder平台习题练习2算法及其效率分析方法、线性表的逻辑结构及 术语、基本运算23线性表的顺序存储结构、实现算法及其效率分 析、线性衣的链式存储结构2自主学习数据结构M00C课程视频2.1、2.2、 2.3、2.4,凝练问题，M00C讨论区讨论，M00C平 台和Educoder平台习题练习4实现算法及其效率分析、一元多项式的加法2自主学习数据结构MOOC课程视频2.5、2.6、2.7、2.8、2.9,凝练问题，M00C讨论区讨论,MOOC平台 和Educoder平台习
6、题练习5栈和队列的逻辑结构及术语、基本运算、存储 结构2自主学习数据结构M00C课程视频3.1、3.2、3.3、3.4,凝练问题，MOOC讨论区讨论，MOOC平台 和Educoder平台习题练习6实现算法及其效率分析、栈应用举例2自主学习数据结构MOOC课程视频3.5、3.6、3.7,凝练问题,M00C讨论区讨论,M00C平台和Educoder平台习题练习7串和数组的逻辑结构及术语、基本运算、存储 结构2自主学习数据结构M00C课程视频5. 1、5.2、5.7,凝练问题,MOOC讨论区讨论,MOOC 平台和Educoder平台习题练习8数组相关应用算法及其效率分析、矩阵压缩存 储29广义表的逻
7、辑结构及术语、基本运算、存储结 构210树和二叉树的逻辑结构及术语、基本运算、二 义树的性质2自主学习数据结构VOOC课程视频6.1、6.2、6.3,凝练问题，MOOC讨论区讨论11二叉树、树和森林的存储结构2自主学习数据结构MOOC课程视频6.4、6.5、6.6,凝练问题，MOOC讨论区提问12遍历运算实现算法及其效率分析2自主学习数据结构MOOC课程视频6.7、6.8、 6.9,凝练问题，MOOC讨论区讨论，MOOC平台和 Educoder平台习题练习13二叉树的生成、线索二叉树算法2节次教学内容线上教学 学时线下学习任务14图的逻辑结构及术语、基本运算、存储结构2自主学习数据结构MOOC
8、课程视频7.1、7.2、7. 3,凝练问题，MOOC讨论区讨论，MOOC平台和Educoder平台习题练习15图的遍历运算和实现算法及效率分析2自主学习数据结构V00C课程视频7.4、7.5、 7.6,凝练问题，M00C讨论区讨论，M00C平台和 Educoder平台习题练习16图的连通性、拓扑排序算法217图的关键路径和最短路径算法218顺序查找、有序查找、索引顺序查找算法及效 率分析2自主学习数据结构MOOC 课程视频9. 1、9.2、9.6,凝练问题，M00C平台和Educoder平台习题练习19二叉排序树查找的算法及效率分析220哈希杳我的算法及效率分析221插入排序和快速排序算法及效
9、率分析2自主学习数据结构M00C 课程视频9.7、10.1、10.2、10.3,凝练问题，MOOC讨论区讨论，MOOC平 台和Educoder平台习题练习22选择排序算法效率分析2自主学习数据结构MOOC课程视频10.4、10.5,凝练问题，MOOC讨论区讨论，MOOC平台和 Educoder平台习题练习23归并排序和基数算法及效率分析224课程学习总结与总复习下达 数据结构课程设计任务2各个知识点进行总结，特别是重难点问题，注重讨论区 关注度高的问题，准备期末考试1.6.1 算法效率的度量方法1.6.2 算法时间复杂度1.6.3 算法空间复杂度1.7算法分析实例第二章线性表（8学时）1 .教
10、学知识点本章的主要知识点包括线性表及其运算；基于顺序结构的线性表实现以及C 语言描述；基于链式结构（含单链表、循环链表、循环双向链表、）的线性表实 现C语言描述；线性表应用实例。2 .教学目标（1）熟练掌握顺序表的逻辑结构和物理结构表示；（2）熟练掌握链式表的逻辑结构和物理结构表示；（3）熟练掌握顺序表和链式表的基本运算；（4）掌握线性表的应用实例3 .教学重点（1）线性表的定义、特点、性质；（2）基于顺序表结构的线性表的基本操作及相关算法；（3）基于链式结构的线性表的基本操作及相关算法；（4）算法分析的基础方法。4 .教学难点（1）基于链式存储的线性表的某些操作和高效算法的设计。5 .学时安
11、排（1） 4学时2. 1线性表相关概念的引入2. 1. 1线性表定义线性表抽象数据类型定义2.2线性表顺序存储结构定义及实现2. 2.1顺序表存储结构定义顺序表的实现（2） 4学时1 .3线性表链式存储结构定义及实现2 . 3. 1单链表存储结构定义1.1.2 单链表的实现1.1.3 循环链表1.1.4 循环双链表2.4 顺序表与链表的比较2.5 线性表应用实例第三章 栈与队列（6学时）1 .教学知识点本章的主要知识点包括栈及其运算；基于顺序结构的栈实现以及C语言 描述；基于链式结构栈实现C语言描述；队列及其运算；基于顺序结构（重 点是基于循环队列结构）的队列实现以及C语言描述；基于链式结构队
12、列实现 C语言描述；递归程序设计；栈应用实例。2 .教学目标（1）掌握顺序栈的基本运算及实现；（2）掌握链式栈的基本运算及实现；（3）掌握顺序队列尤其是循环队列的基本运算及实现；（4）掌握链式队列的基本运算及实现。3 .教学重点（1）栈、队列的定义、特点、性质和应用；（2）基于顺序结构的栈的基本操作及相关算法，基于链式结构的栈的基本操作及 相关算法；（3）基于链式结构的队列的基本操作及相关算法，基于循环队列结构的队列的基 本操作及相关算法。4 .教学难点（1）栈和队列在解决实际问题中的应用。5 .学时安排（1） 2学时3. 1栈3.1.1 栈相关概念的引入3.1.2 栈的逻辑结构3.1.3 顺
13、序栈的基本运算及实现3.1.4 链式栈的基本运算及实现（2） 4学时3.2 队列3. 2.1队列相关概念的引入4. 2.2队列的逻辑结构5. 2.3队列的基本运算及实现6. 2.4链式栈的基本运算及实现3.3 应用实例第四章 字符串与多维数组（6学时）1 .教学知识点本章的主要知识点包括字符串的定义；基于定长顺序结构的串实现以及C 语言描述；串的模式匹配运算实现算法；多维数组的概念；寻址公式；矩阵的一 般存储方案；特殊矩阵的压缩存储及寻址公式；稀疏矩阵的压缩存储。基于矩阵 压缩存储的矩阵运算实现的实例。广义表概念；广义表的存储方案以及C语 言描述。2 .教学目标（1）掌握顺序字符串的基本运算实
14、现；（2）熟悉模式匹配算法。（3）顺序数组的实现；（4）掌握二维数组、三维数组的寻址公式；（5）掌握特殊矩阵的压缩存储及寻址公式；（6）掌握稀疏矩阵的压缩矩阵；（7）深入理解基于矩阵压缩存储的矩阵运算实现实例；（8）广义表的基本运算及存储结构。3 .教学重点（1）字符串的定义、实现方法和基本操作；（2）数组的存储表示方法；（3）顺序存储数组及其寻址公式；(4)特殊矩阵的压缩存储及映射函数，稀疏矩阵的压缩存储，三元组和十字链表;(5)广义表的定义、性质和存储结构。4 .教学难点(1)串的模式匹配算法中的KMP算法。(2)特殊矩阵的压缩存储及映射函数；(3)三元组表的运算算法。5 .学时安排(1)
15、 2学时4. 1字符串4. 1. 1字符串概念的引入5. 1.2字符串的定义与存储结构6. 1.3字符串的查找(2) 2学时4.2多维数组3. 2.1多维数组概念的引入4. 2.2多维数组的存储5. 2.3矩阵的压缩存储(3) 2学时4.3广义表4. 3.1广义表的定义广义表的存储4.4应用实例第五章 树与二叉树(8学时)1 .教学知识点木章的主要知识点包括树及其运算；基于顺序结构的树实现以及C语言描 述；基于链式结构的树实现以及C语言描述；二叉树及其运算；二叉树5个 基本性质；基于顺序结构的二叉树实现以及C语言描述；基于链式结构(即 二叉链表)的二叉树实现以及C语言描述；森林及其遍历运算；赫
16、夫曼树及其 应用。2 .教学目标（1）掌握顺序结构树的基本运算；（2）掌握链式结构树的基本运算；（3）掌握二叉树的5个基本性质；（4）掌握顺序结构二叉树的基本运算；（5）掌握链式二叉树的基本运算；（6）掌握森林和树的遍历运算；（7）掌握赫夫曼树及其应用。3 .教学重点（1）二叉树的定义、术语、其性质以及基本操作，二叉树存储结构；（2）二叉树遍历和线索运算、树和森林遍历运算的实现算法（递归算法和非递归 算法）;（3）线索化二叉树；（4）哈夫曼树。4 .教学难点（1）基于二叉链表的二叉树的创建算法的理解；（2）二叉树先序、中序、后序遍历的非递归算法；（3）二叉树的按层遍历算法的设计；（4）二叉树的
17、线索化算法。5 .学时安排（1） 2学时5. 1实际应用中的树5.2 树的逻辑结构5. 2.1树的定义和基本术语6. 2.2树的操作定义5.3 树的存储结构5. 3. 1树的顺序存储方式6. 3.2树的链式存储方式（2） 4学时5.4二叉树的逻辑结构5.4.1 二叉树的定义5.4.2 4.2二叉树的性质5.4.3 二叉树的操作定义5. 5二叉树的存储结构5. 5.1二叉树顺序存储结构5. 5. 2二叉树链式存储结构-二叉链表5. 5.3建立线索二叉树（2） 2学时2.6 树与二叉树的遍历5. 6. 1遍历算法6. 6.2森林的遍历2.7 树的应用算法5. 7.1哈夫曼算法6. 7.2哈夫曼编码
18、2.8 应用实例第六章图（6学时）1 .教学知识点本章的主要知识点包括图及其运算；图的基本性质；图的存储结构（邻接矩 阵，邻接/逆邻接表、十字链表和多重链表等）及其运算实现算法；图典型应用 问题（生成树、最小成本生成树、拓扑排序、关键路径和最短路径）实例。2 .教学目标（1） 了解图的基本性质；（2）掌握图的存储结构及基本运算；（3）掌握理解图典型应用问题。3 .教学重点（1）图的定义、术语、性质以及基本操作；（2）图的存储结构；（3）图的深度优先搜索和广度优先搜索算法（递归算法和非递归算法）；（4）连通图的最小生成树算法；（5）有向无环图的拓扑排序算法；（6）关键路径的算法；（7）最短路径求
19、解中的Dijkstra算法和Floycd算法。4 .教学难点(1)图的遍历算法；(2)有向无环图的关键路径算法；(3)最短路径求解中Floyed算法。5 .学时安排(1) 3学时1.1 实际应用中的图1.2 图的逻辑结构6. 2.1图的定义和基本术语7. 2.2图的操作定义1.3 图的存储结构6. 3.1邻接矩阵7. 3.2邻接表8. 3.3 十字链表9. 3.4邻接多重表1.4 图的遍历1.4.1 图的广度优先遍历1.4.2 图的深度优先遍历1.5 图的生成树问题6. 5. 1生成树与最小生成树7. 5.2最小生成树Prim算法8. 5. 3最小生成树Kruskal算法(2) 3学时6.6
20、图的最短路径问题6. 6. 1单源最短路径Dijkstra算法7. 6.2各顶点间最短路径Floyd算法6.7 有向无环图的应用6. 7.1拓扑排序7. 7.2关键路径6.8 应用实例第七章排序技术(5学时)1.教学知识点本章的主要知识点包括插入排序、选择排序、交换排序、归并排序和基数排 序的算法以及算法效率分析。突出各类排序算法设计之原理和时间效率分析技巧。 2.教学目标(1)掌握基本的排序算法；(2)掌握如何分析排序算法的效率。3 .教学重点(1)简单插入排序、希尔排序、冒泡排序、快速排序、选择排序、堆排序、归并 排序、基数排序算法；(2)各种排序算法的特点、时间复杂性、空间复杂性和稳定性分析。4 .教学难点(1)插入排序、堆排序、快速排序、归并排序算法以及它们的时间复杂性和空间 复杂性分析。5 .学时安排(1) 2学时1.1 实际应用中的排序1.2 概述7. 2.1排序算法分类排序算法性能7.3插入排序7. 3.1直接插入排序7. 3.2希尔排序(2) 3学时7.4 交换排序7.4 . 1冒泡排序7.5 .2快速排序7.5 选择排序7. 5.1简单选择排序堆排序7.6归并排序