第1章绪论
1.2基本概念和术语
一、数据、数据元素、数据项
1．数据：凡能被计算机存储、加工的对象，通称为数据。
2．数据元素：是数据的基本单位，通常具有完整、确定的实际意义。
3．数据项：是数据不可分割的最小单位。
注意：数据、数据元素、数据项是数据组织的三个层次。
如：（80，90，100，110，120）、表格
二、数据的逻辑结构
1．逻辑结构：数据元素之间的“邻接”关系
2．四种逻辑结构
线性结构：数据元素之间存在“一对一”的关系
树形结构：数据元素之间存在“一对多”的关系
图状结构：数据元素之间存在“多对多”的关系
集合：数据元素之间没有邻接关系
三、数据的存储结构
1．存储结构：数据元素在计算机内的存放方式
2．两种存储结构
顺序存储：将数据元素依次存放到一组连续的存储单元中。
链式存储：将数据元素存放到非连续的存储单元中，并利用指针将各个存储单元链接起来。
四、数据的基本操作
加工型操作：改变数据元素的个数或数据元素的内容
引用型操作：数据元素的个数或数据元素的内容均未改变
五、数据结构
1．含义：包括三方面的内容：
逻辑结构：反映数据元素之间的邻接”关系
存储结构：反映数据元素在计算机内的存放方式
数据的操作
2. 数据按结构分，可分为4类，每一类对应着一种逻辑结构
1.3 算法描述
1．算法：解决问题的方法和步骤。
2．算法的描述方法
框图
非形式语言：如中文
类C语言程序
C语言程序
1.4 算法分析
1．对同一问题，可以设计多种不同的算法，但必有一种算法的时间效率最高。
2．估算一个算法的运行时间
①确定问题的输入规模n。
②根据问题的特点，选择一种操作作为“标准操作”。
（通常以条件判断或赋值语句为标准操作）
③确定在给定输入下共执行多少次标准操作，从而算出运行时间T。
3．算法的时间复杂度
对算法的运行时间T(n)，忽略所有的常数、低次项，忽略最高项的系数，称为算法的时间复杂度，以O表示。
1.5指针和结构
一、什么是指针
1．存储单元的地址
每一个存储单元由一个或多个字节组成，存储单元中第一个字节的编号称为存储单元的地址。
2．什么叫指针？
指针总是指向某个变量。指针的值是所指向变量的地址，指针的类型是所指向变量的类型。
二、指针变量
1．指针变量的定义
类型*指针变量名;
例：int *p;
解释：定义一个指针p，它只能指向int型变量。
2．两个运算符
&：取地址运算符，例&i
*：指针运算符，例*p
例：int *p,i=3;
p=&i;
printf("%d, %d \n",i,*p);
说明：
①&和*互为逆运算，即：&*p=p，*&i=i
②定义指针变量时，指针变量名前面的“*”不是指针运算符。
③指针可以与整数进行加、减运算。
指针±n=指针的原值±sizeof(指针的类型)×n
④同类型的两个指针可以相互赋值。
三、指针与数组
1．数组名代表该数组的首地址，例a= =&a[0]
2．设int a[6]，则
a[i ]，*(a+i)是等价的
&a[i ]，a+i是等价的
3．表示数组元素的方法
下标法：例a[i]
指针法：例*(a+i)
4．设指针p指向数组a的某一个元素，则p++：使p指向数组的下一个元素；
四、结构
1．定义结构类型
struct 结构名
{ 成员定义列表}
例：struct person
{ int no;
char name[6];
};
2．定义结构变量
struct person x;
1．引用结构变量的成员
结构变量名．成员名
2．结构变量的初始化
3．结构指针
例：已知struct person x,*p;
p=&x;
则表示x 的no成员有三种形式：x.no，p->no，(*p).no
第2章线性表
2．1 线性表的定义
1．线性表的表示形式：
L=（a1，a2，a3，…，a n）
2．线性表的基本操作
每种操作都采用一个函数来完成，这些函数是自定义函数，使用之前必须先定义。
2．2 线性表的顺序存储结构
一、顺序表的类型定义
顺序表实际是一个结构变量，包括两个域：
datas：存放线性表的元素，last：存放线性表的长度。
typedef struct
{ 类型datas[maxsize];
int last;
} sequenlist;
sequenlist L;
二、为线性表L=（'a'，'b'，'c'，'d'，……）创建一个顺序表，要求L的第1个元素存入数组的1号元素中。
typedef struct
{ char datas[20];
int last;
} sequenlist;
void main()
{ sequenlist L;
char ch;
int i=1;
ch=getchar();
while(ch!='\n')
{ L.datas[i]=ch;
i++;
ch=getchar();
}
https://www.doczj.com/doc/b916559520.html,st=i-1;
for(i=1;i<=https://www.doczj.com/doc/b916559520.html,st;i++)
printf("%4c",L.datas[i]);
printf("\n");
}
三、基本操作在顺序表上的实现
1．insert(a,x,i)：将元素x插入到顺序表a的第i号元素之前2．delete(a,i)：删除顺序表a的第i号元素
第3章链式存储结构
3．1 线性表的链式存储结构一、顺序表的优缺点
优点：空间利用率高，可以随机读取表中任一元素。
缺点：插入、删除操作要移动大量的数据，时间性能差。
二、单链表
1．单链表的组成
每个单链表由多个结点组成，每个结点包含两个域：
数据域data：存放线性表的元素
指针域next：存放下一个结点的地址
2．单链表的类型定义
typedef struct node
{ 类型data;
struct node *next;
} linklist;
linklist *head;
说明：不带头结点的单链表为空的条件：head==null
带头结点的单链表为空的条件：head->next==null
3．单链表的建立（尾插入法）
例：为L=（'a'，'b'，'c'，'d'，……）创建单链表。
#include "malloc.h"
#include "stdio.h"
typedef struct node
{ char data;
struct node *next;
} linklist;
void main()
{ char ch;
//定义三根指针，head指向头结点，t指向新产生的结点，last指向最后的结点linklist *head, *t, *last;
t=malloc(sizeof(linklist));
t->next=NULL;
head=t;
last=t;
ch=getchar();
while(ch!='\n')
{ t=malloc(sizeof(linklist));
t->data=ch;
t->next=NULL;
last->next=t;
last=t;
ch=getchar();
}
}
4．单链表的插入需设置两支指针：p、t。
p：指向待插入结点的前一个结点
t：指向新产生的结点
5．单链表的删除需设置两支指针：p、t。
p：指向待删除结点的前一个结点
t：指向待删除结点
三、其它链表
单链表
单向循环链表（循环链表）
双向循环链表（双向链表）
1．循环链表
最后一个结点的指针域不是NULL，而是指向头结点。
2．双链表
每个结点包含三个域：一个数据域和两个指针域。
双链表的特点是找结点的前趋和后继都很容易。
第4章栈和队列
4．1 栈
一、栈的定义
1．基本概念
栈顶、栈底、进栈、出栈、空栈
2．栈的表示形式
S=（a1，a2，a3，…，a n）
按a1，a2，a3，…，a n顺序进栈，但按a n，…，a3，a2，a1顺序出栈。
a1称为栈底元素，a n称为栈顶元素。
栈又称后进先出线性表（LIFO）表。
二、栈的顺序存储结构
1．顺序栈的类型定义
顺序栈实际上是一个结构变量，包括两个域：
data：存放栈中元素，top：存放栈顶元素所在单元的编号。
typedef struct
{ 类型 data[maxsize];
int top;
} seqstack;
seqstack s;
栈空条件：s.top= 0；
栈满条件：s.top=maxsize-1
2．为S=（'a'，'b'，'c'，'d'，……）创建一个顺序栈，要求S的第1个元素存入数组的1号元素中。
typedef struct
{ char data[20];
int top;
} seqstack;
void main()
{ seqstack s;
char ch;
int i=1;
ch=getchar();
while(ch!='\n')
{ s.data[i]=ch;
i++;
ch=getchar();
}
s.top=i-1;
for(i=1;i<=S.top;i++)
printf("%-4c",s.data[i]);
printf("\n");
}
三、栈的链式存储结构
1．链栈的类型定义
typedef struct node
{ 类型 data;
struct node *next;
} linkstack;
linkstack *top;
注意：
①链栈总是以栈顶指针top开头，top用于标识整个链栈。
②链栈只会出现栈空情况，栈空条件为:top==NULL。
2．链栈的建立（头插入法）
例：为S=（'a'，'b'，'c'，'d'，……）创建一个链栈。
#include "malloc.h"
#include "stdio.h"
typedef struct node
{ char data;
struct node *next;
} linkstack;
void main()
{ linkstack *top,*t;
char ch;
top=NULL;
ch=getchar();
while(ch!='\n')
{ t=malloc(sizeof(linkstack));
t->data=ch;
t->next=top;
top=t;
ch=getchar();
}
printf("出栈顺序为:\n");
while(top->next!=NULL)
{ printf("%-4c",top->data);
top=top->next;
}
printf("\n");
}
4．2 队列
一、队列的定义
1．基本概念
队头、队尾、空队
2．队列的表示形式：
Q=（a1，a2，a3，…，a n）
按a1，a2，a3，…，a n顺序进队，仍按a1，a2，a3，…，a n顺序出队。
队列又称先进先出线性表（FIFO表）
二、队列的顺序存储结构
顺序队实际上是一个结构变量，包括三个域：
data：存放队列的元素；
front：存放队头元素所在单元的前一个单元的编号；
rear：存放队尾元素所在单元的编号。
typedef struct
{ 类型data[maxsize];
int front, rear;
} seqqueue;
seqqueue q;
2．顺序队的建立
例：为Q=（'a'，'b'，'c'，'d'，……）创建一个顺序队。
typedef struct
{ char data[20];
int front, rear;
} seqqueue;
void main()
{ seqqueue q;
char ch;
int i=0;
ch=getchar();
while(ch!='\n')
{ q.data[i]=ch;
i++;
ch=getchar();
}
q.front= -1;
q.rear=i-1;
//输出队列元素
for(i=0;i<=q.rear;i++)
printf("%-4c",q.data[i]);
printf("\n");
}
①队空条件：q.front=q.rear
②队满条件：q.rear=maxsize-1
队真满：q.front＝-1;
q.rear＝maxsize-1
队假满：q.front≠-1;
q.rear＝maxsize-1
4．顺序队的插入、删除操作
①插入新元素：rear后移而front不变
q.rear=q.rear+1;
q.data[q.rear]=x;
②删除元素：front后移而rear不变
q.front=q.front+1;
三、循环队
1．为充分利用存储空间，克服“假满”，可以把数组看作首尾相接的圆环，形成“循环队”。2．循环队的性质
①存储单元的编号从0开始，按顺时针方向，编号逐渐增大，最后一个存储单元的编号为
maxsize-1。
②在循环队中，当q.rear=maxsize-1时，只要数组有两个以上的存储单元为空，就可以把新
元素插入到空单元中。
③当队列中元素的个数为maxsize-1时，就认为队满。
3．循环队的插入、删除操作
①插入新元素：rear顺时针移动而front不变
q.rear=(q.rear+1)% maxsize;
q.data[q.rear]=x;
②删除元素：front顺时针移动而rear不变
q.front=(q.front+1)%maxsize;
4．循环队的队空、队满
队空条件：q.front=q.rear
队满条件：(q.rear+1)% maxsize=q.front
四、队列的链式存储结构
1．链队的类型定义
①链队是一个含有队头指针front和队尾指针rear的单链表；
②front指向队头结点的前一个结点，rear指向队尾结点；
③链队由包含front和rear的结构变量lq标识。typedef struct node_st
{ 类型data;
struct node_st *next;
} node;
typedef struct
{ node *front;
node * rear;
} linkqueue;
linkqueue lq;
2．链队的建立（尾插入法）
例：为Q=（'a'，'b'，'c'，'d'，……）创建一个链队。#include "malloc.h"
#include "stdio.h"
typedef struct node_st
{ char data;
struct node_st *next;
} node;
typedef struct
{ node *front;
node * rear;
} linkqueue;
void main()
{ char ch;
linkqueue lq;
node *p;
p=malloc(sizeof(node));
p->next=NULL;
lq.front=p;
lq.rear=p;
ch=getchar();
while(ch!='\n')
{ p=malloc(sizeof(node));
p->data=ch;
p->next=NULL;
lq.rear->next=p;
lq.rear=p;
ch=getchar();
}
//输出队列中的元素
p=lq.front->next;
while(p!=NULL)
{ printf("%-4c",p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
3．链队的队空条件
lq.front=lq.rear
4
第6章树和二叉树
6．1 树的定义和基本操作
一、树型结构和线性结构
树型结构：每个结点可以有多个直接后继
线性结构：每个结点只有一个直接后继
二、树的定义
树是n（n≥0）个结点的有限集合，任意一棵非空树满足：
①有且只有一个根结点；
②其余结点被分成若干个互不相交的集合，每个集合又是一棵树。
三、树的特点
①除根结点外，每个结点有且只有一个直接前趋；
②除最底层的结点外，每个结点可以有多个直接后继；
③若某棵树有多个结点，则每个结点可以看作根结点，要么是整棵树的根结点，要么是某
棵子树的根结点。 四、基本术语 ① 结点的度、树的度 ② 叶子结点、分支结点
度为0的结点称为叶子结点；度大于0的结点称为分支结点。 ③ 孩子结点、双亲结点、兄弟结点
具有同一双亲的结点互为兄弟 ④ 结点的子孙、结点的祖先 ⑤ 结点的层数、树的高度
结点的层数：从树根开始算起，根的层数为1； 树的高度：树中所有结点层数的最大值。
6．2 二叉树
一、二叉树的定义：参考P73 二、二叉树的性质
（1）二叉树的第i 层上最多有1
2
-i 个结点。
（2）深度为k 的二叉树最多有12-k
个结点。
（3）满二叉树：除最底层的结点外，其余结点的度均为2的二叉树。
（4）完全二叉树：如果对一棵满二叉树的最底层从最右边开始，连续删去若干个结点，就得到完全二叉树。
（5）对一棵完全二叉树的结点进行编号，则对编号为i 的结点，其左孩子的编号为2i ，右孩子的编号为2i+1，双亲结点的编号为??
2i
三、二叉树的存储结构 1．顺序存储结构：
◆先将二叉树的结点依次编号，再将结点存入一维数组中，数组元素的序号对应结点的编号。
◆对二叉树的结点进行编号，编号原则是： ① 根结点的编号为1。
② 对于编号为i 的结点，其左孩子的编号为2i ，右孩子的编号为2i+1。
◆ 满二叉树、完全二叉树一般采用顺序存储结构，一般二叉树则采用链式存储结构。 2．链式存储结构：
① 二叉链表：每个结点包括三个域： 数据域data ，左指针域lchild ，右指针域rchild
② 对二叉树的访问只能从根指针root 开始，二叉树为空的条件：root=NULL 。
四、二叉树的遍历
1．什么叫二叉树的遍历？
按照一定规律访问二叉树的所有结点，使得每个结点均被访问一次且仅被访问一次。2．二叉树由三部分组成：
根结点、左子树、右子树
3．三种遍历次序
①先根遍历：根结点、左子树、右子树
②中根遍历：左子树、根结点、右子树
③后根遍历：左子树、右子树、根结点
6．3 树和森林
一、对树中各结点编号
从根结点开始，按层依次编号，且根结点的编号为0。
二、树的存储结构
双亲链表
孩子链表
孩子兄弟链表
1．双亲链表
（1）每个结点包含两个域名：
数据域：存放该结点的数据元素
指针域：存放该结点之双亲的编号
（2）将所有结点组织成一维数组，并以各结点的编号作为数组元素的序号。
2．孩子链表
（1）为每个结点建立一个“孩子链表”。
（2）结点x的孩子链表是一个带头结点的单链表，用于存储该结点的所有孩子的编号。（3）将所有头结点组织成一维数组。
3．孩子兄弟链表
（1）每个结点含有三个域：
数据域：存放该结点的数据元素
孩子域：用于指向该结点的第一个孩子
兄弟域：用于指向该结点的第一个兄弟
（2
三、树与二叉树的转换 1．树转换为二叉树
① 将树转换为二叉树，只要将树中各结点的第一个孩子看作左孩子，第一个兄弟看作右孩子即可。
② 任一棵树对应的二叉树的右子树必空。 2．森林转换为二叉树
① 将每棵树先转换为二叉树B 1，B 2，…，B n
② 以B 1为基准，将B 2作为B 1根结点的右子树，将B 3作为B 2根结点的右子树，… 3．二叉树转换为森林
① 将二叉树根结点的右子树撤去，得到多棵二叉树B 1，B 2，…，B n ② 将二叉树分别转换为树T 1，T 2，…，T n 。 四、树的遍历
先根遍历：根结点、各棵子树 后根遍历：各棵子树、根结点 层次遍历
6．4哈夫曼树和判定树
一、基本术语
1．叶子结点的路径长度：从根结点到某个叶子结点所经过的分支数。 2．树的路径长度：树中各叶子结点的路径长度之和。 3．叶子结点的权：各叶子结点出现的概率。 4．带权路径长度（WPL ）
各个叶子结点的权w i 与相应的路径长度l i 乘积之和，称为树的带权路径长度。
l w i n
i i WPL ∑==1
二、哈夫曼树 1．什么叫哈夫曼树？
带权路径长度WPL 最小的二叉树，称为哈夫曼树。 特点：
① 一般地说，权值越大的叶子结点离根越近。 ② 哈夫曼树的时间性能最好，是最优的二叉树。 ③ 哈夫曼树中各结点的度只能是0或2。
④具有n个结点的哈夫曼树共有2n-1个结点。
2．如何构造一棵哈夫曼树？（参考P88）
3．哈夫曼编码
对一棵哈夫曼树约定：指向左孩子的分支表示为0，指向右孩子的分支表示为1。取从根到叶子结点一路上的“0”或“1”组成的序列，称为叶子结点的前缀编码。
三、分类和判定树
1．用于描述分类问题的二叉树称为判定树。
判定树的每个分支结点对应一种判断，每个叶子结点对应一种分类结果。
2．一个分类问题对应着若干棵判定树，其中必有一棵判定树的WPL最小，WPL又称平均比较次数。
3．一棵判定树对应着一种算法，哈夫曼树对应的算法的时间性能最好。
4．如何对一个分类问题写最优的算法？
①对分类结果画哈夫曼树；
②根据哈夫曼树写算法；
第7章图
7．1 图的定义和术语
一、图的定义
图G由顶点集V和边集E组成，记为G=（V，E）。
①最简单的图只有一个顶点；
②每条边由其连接的两个顶点表示：
例：无向边（v1 ，v2）；有向边< v1 ，v2>，< v2 ，v1>
二、术语
1．邻接点
若顶点v i，v j存在一条边，则v i，v j互为邻接点。
在有向边
2．顶点的入边，出边
若存在一条有向边
3．顶点的入度，出度
①顶点的度：与顶点v相关联的边数，记为D（v）；
②顶点的入度，出度：
在有向图中，顶点v的入边的数目，称为入度，记为ID（v）；
顶点v的出边的数目，称为出度，记为OD（v）；
D（v）= ID（v）+ OD（v）
4．无向完全图，有向完全图
无向完全图：任意两个顶点之间都存在一条边的无向图；
有向完全图：任意两个顶点之间都存在方向相反的两条边的有向图；
5．子图
设有两个图G=（V，E）和G′=（V′，E′），若V′是V的子集，E′是E的子集，则G′是G的子图。
6．连通图和连通分量
连通：在无向图中，若两个顶点有路径，则称两顶点是连通的；
连通图：任意两个顶点都连通的无向图；
连通分量：无向图中的极大连通子图。
7．强连通图和强连通分量
强连通：在有向图中，若v i到v j，v j到v i都有路径，则称v i，v j是强连通的；
强连通图：任意两个顶点都强连通的有向图；
强连通分量：有向图中的极大连通子图。
8．带权图：又称网
带权有向图（有向网）
带权无向图（无向网）
7．2 图的存储结构
一、邻接矩阵
1．邻接矩阵的构建
①将各个顶点排成一行和一列，形成矩阵。
②若行、列顶点之间存在一条边，则对应元素记1，否则，对应元素记0。
2．邻接矩阵的特点
无向图的邻接矩阵是对称的，有向图的邻接矩阵一般不对称。
3．用邻接矩阵表示加权图
只要把1元素换成相应边的权值，0元素换成∞即可。
4．邻接矩阵的用途
便于查找每个顶点的度、入度、出度。
无向图：每个顶点的度等于该顶点相应的行或列中1元素的个数。
有向图：每个顶点的出度等于该顶点相应行中1元素的个数，入度等于相应列中1元素的个数。
二、邻接链表
树的孩子链表、图的邻接链表组织结构相同。
1．邻接链表的构建
①为每个顶点建立一个邻接链表，一个图有几个顶点，就有几个邻接链表。
②顶点x的邻接链表是一个带头结点的单链表，用于存储与x相邻接的顶点序号。
③将所有头结点组织成一维数组。
2．邻接链表的用途
便于求顶点的度、出度。
无向图：每个顶点的度等于它的邻接链表中表结点的个数。
有向图：每个顶点的出度等于它的邻接链表中表结点的个数。
3．如何求顶点的入度？
构造一个逆邻接链表，即顶点x的逆邻接链表存储的是与x的入边相关联的顶点序号。注：一个图的邻接矩阵是唯一的，但邻接表一般不唯一。
7．3 图的遍历
1．树的遍历
先根遍历：根结点、各棵子树
后根遍历：各棵子树、根结点
层次遍历
2．图的遍历：适应于无向图，也适应于有向图。
深度优先搜索遍历：类似树的先根遍历。
广度优先搜索遍历：类似树的层次遍历
3．深度优先搜索遍历：
首先访问出发点V i，然后任选一个V i的未访问过的邻接点V j，以V j为新的出发点继续进行深度优先搜索。
深度优先搜索遍历、广度优先搜索遍历得到的顶点序列不唯一。
7．4 图的应用
一、最小生成树
1．什么叫生成树？
从n个顶点的连通图G中，取它的全部顶点和n-1条边构成子图G′，如果这些边刚好将G′的全部顶点连通但又不形成回路，则称子图G′是G的一棵生成树。
注意：①一个连通图可以有多棵生成树。
②生成树是边数极少的连通子图。
③连通分量：指极大连通子图。
④根据图的宽度优先遍历或深度优先遍历可构造生成树。
2．最小生成树
①生成树的权：各条边权值之和
权值最小的生成树，称为最小生成树。
②带权无向图才可构造最小生成树。
求造价最低的通讯网问题，实际是求最小生成树问题。
3．构造最小生成树的算法：Prim（普里姆）算法
二、拓扑排序
1．拓扑序列
在有向图中，若不存在回路，则所有顶点可排成一个线性序列，以便列出各顶点的前后关系，称此序列为拓扑序列。
2．拓扑排序：实现有向图的一个拓扑序列的过程。
任何一个有向无环图，其全部顶点可以排成一个拓扑序列，且其拓扑序列不唯一。
若图中入度为0的顶点和出度为0的顶点都是唯一的，则其拓扑序列是唯一的。
3．构成有向图拓扑序列的过程
①从图中选择一个入度为0的顶点，输出该顶点。
②从图中删除该顶点及其相关联的所有边。
③重复执行1，2，直到找不到入度为0的顶点。
三、最短路径
1．最短路径问题
①带权有向图才存在最短路径问题。
②图的路径长度：一条路径上各条边的权值之和。
2．求一个源点到其余各个顶点的最短路径：Dijkstra 迪杰斯特拉）算法
从源点到其余各个顶点的最短路径中，先求最短的一条，再求次短的一条，以此顺序，最后求最长的一条。
3．Dijkstra算法描述
①假设S为顶点集合，初值为源点v0。
②首先从v0出发的所有边中找出权值最小的边的终点加入到S中。
③下一条最短路径是终点不在S中，中间只经过S中的顶点且路径长度最短，找到后将终点加入到S中。
④反复执行（3），直到所有顶点都加入到S中。
例：根据P115图7.17，求顶点V1到其余各顶点的最短路径。
《数据结构》教学设计方案 1 课程的一般信息 1.1 教学对象 计算机科学与技术专业2012级本科学生 1.2 课程名称 《数据结构》 1.3 课程教材及分析 1.3.1 中文教材及分析 数据结构(C语言版)，严蔚敏，北京：清华大学出版社(国家精品课程配套教材)，2011.11。 该教材为国内关于数据结构最知名的教材之一，受到国内计算机教育界广泛的认可。 1.3.2 教材选取的背景 选取本教材的原因主要是受到本人对于该课程的教学改革驱动，在该课程教学中强调实践性，注重理论联系实际。 1.4 课程类型 专业必修课（开设时间为计算机科学学院各专业本科生二年级第一学期） 1.5 教师的基本信息 肖冰，1981年生，博士，讲师，计算机科学学院。主要研究方向为模式识别、机器学习、智能信息处理等。博士毕业后从事一线教学和科研工作，主讲了《计算机基础》、《ACCESS 数据库应用技术》，《数据结构》、《数据库原理与设计》及相关课程设计等课程。在Pattern Recognition（SCI二区）、Neurocomputing（SCI三区）、Signal Processing（SCI三区）、电子学报（中、英文版）等国际、国内权威期刊和会议上发表论文15篇，其中SCI检索6篇，EI检索9篇，在重要期刊上发表教学论文一篇。主持国家博士后科学基金、陕西省博士后科学基金、陕西师范大学中央高校基本科研业务费、西安电子科技大学优秀博士学位论文资助基金、陕西师范大学青年基金各一项，以第三完成人参与国家自然科学基金、博士点基金等多项科研项目。授权专利三项，获得陕西省科学技术奖一等奖（第三完成人）一项，陕西省自然科学优秀学术论文二等奖（第一完成人）一项。 2 该单元的教学目标 2.1 单元内容概要 第9章查找 第3节哈希表
《数据结构》教学纲要(doc 9页)
《数据结构》教学大纲 2001年9月 一、开课系（部）：经济信息管理系 二、教学对象：信息管理与信息系统专业本科 三、教学目的： 数据结构是高等教育计算机信息管理专业中的一门专业基础课，在计算机软件的各个领域中均会使用到数据结构的有关知识。本课程的目的和任务是使学生较全面地掌握各种常用的数据结构，为学习后续软件课程提供必要的基础，提高运用数据结构解决实际问题的能力。 四、教学要求： 1. 从数据结构的逻辑结构、存储结构和数据的运算三个方面去掌握线性表、栈、队列、串、数组、广义表、树、图和文件等常用的数据结构。 2. 掌握在各种常用的数据结构上实现的排序和查找运算。 3. 对算法的时间和空间复杂性有一定的分析能力。 4. 针对简单的应用问题.应能选择合适的数据结构及设计有效的算法解决之。 五、教学课时： 教学内容课内学时 第1章绪论 2 第2章线性表 4 第3章栈和队列 6 第4章串 4 笫5章数组和广义表 4 第6章树和二叉树 6 第7、8章略 第9章查找 4 第10章内部排序 4 课程总复习 2 六、考核形式： 期末考试与平时讨论相结合（80%和20%）。 期末试卷结构： 单项选择填空简答应用算法设计 20 15分20分15分30分
态。 3.3 算法描述和算法分析的方法，对于一般算法能分析出时间复杂度。 第2章线性表 (一)课程内容 2.1 线性表的逻辑结构 2.2 线性表的顺序存储结构 2.3 线性表的链式存储结构 2.4 顺序表和链表的比较 (二)学习目的与要求 本章目的是介绍线性表的逻辑结构和各种存储表示方法，以及定义在逻辑结构上的各种基本运算及其在存储结构上如何实现这些基本运算。要求在熟悉这些内容的基础上，能够针对具体应用问题的要求和性质，选择合适的存储结构设计出相应的有效算法，解决与线性表相关的实际问题。本章重点是熟练掌握顺序表和单链表上实现的各种基本算法及相关的时间性能分析，难点是能够使用本章所学到的基本知识设计有效算法解决与线性表相关的应用问题。 (三)考核知识点与考核要求 1. 线性表的逻辑结构，要求达到“识记”层次。 1.1 线性表的逻辑结构特征。 1.2 线性表上定义的基本运算，并能利用基本运算构造出较复杂的运算。 2. 线性表的顺序存储结构.要求达到“综合应用”层次。 2.1 顺序表的含义及特点，即顺序表如何反映线性表中元素之间的逻辑关系。 2.2 顺序表上的插入、删除操作及其平均时间性能分析。 2.3 利用顺序表设计算法解决筒单的应用问题。 3. 线性表的链式存储结构，要求达到“综合应用”层次。 3.1 链表如何表示线性表中元素之间的逻辑关系。 3.2 链表中头指针和头结点的使用。 3.3 单链表、双链表、循环链表链接方式上的区别。 3.4 单链表上实现的建表、查找、插入和删除等基本算法，并分析其时间复杂度。 3.5 循环链表上尾指针取代头指针的作用，以及单循环链表上的算法与单链表上相应算法的异同点。 3.6 双链表的定义及其相关的算法。 3.7 利用链表设计算法解决简单的应用问题。 4.顺序表和链表的比较.要求达到“领会”层次。
2015 至2016 学年第二学期 数据结构课程 教 案 课程编码：1261D03 总学时／周学时：80 / 5 开课时间：2016年2 月24日第1 周至第16 周 授课年级、专业、班级：15级网工程2班 使用教材严蔚敏. 数据结构（C语言版）[M] 北京：清华大学出版社，2011.系别/教研室：信息工程学院/ 物联网工程 授课教师：刘波
教学目标： 《数据结构》是物联网工程专业的一门专业必修课。用计算机解决任何问题都需要进行数据表示和数据处理，而数据表示和数据处理正是《数据结构》要研究的内容。主要介绍如何合理地组织数据、有效地存储和处理数据，正确地设计算法以及对算法的分析和评价。 通过本课程教学，使学生了解数据结构的基本概念，理解数据结构的逻辑结构和物理结构的基本概念以及有关算法，掌握算法描述及算法的评价标准，熟悉在不同存储结构上实现不同的运算，并对算法设计的方式和技巧有所体会，旨在培养学生基本的、良好的程序设计技能，编制高效可靠的程序，并为学生日后学习操作系统和数据库等后续课程奠定基础。 教学要求: 本课程主要是以抽象数据类型的观点来组织和讲解线性表、栈、队列、树、二叉树、图等各种主要的数学模型并定义为相应的抽象数据类型，给出各种物理表示法和有关算法，关于数据处理技术介绍几种主要的排序和查找算法。 学生通过学习该课程后主要应掌握以下内容： 1．了解数据结构及有关的基本概念； 2．了解各种抽象数据类型的性质； 3．掌握各种抽象数据类型的实现和基本算法； 4．对算法的时间和空间复杂性有一定的分析能力； 5．能够选择适当的数据结构和存储结构以及设计有效的算法，解决实际问题； 6．掌握数据结构在排序和查找等常用算法中的应用。 教学重点： 抽象数据类型、顺序表、单链表、循环链表、栈、队列、数组、特殊矩阵、树和二叉树、最小生成树、拓扑排序、查找、内部排序 教学难点： 单链表、栈、循环队列、特殊矩阵、二叉树、关键路径、最短路径 教学方法与手段： 1．理论部分以讲授法为主，结合讨论及课堂练习实现教学目的。 2．传统教学手段与多媒体等现化手段相结合。 3．重视实验教学，要求学生利用一切可利用的时间和机会去实验室，实现并验证书本上的各种算法，达到真正实现教学目的。 考核与成绩评定方式： 本课程为考试科目，课程结束后采用闭卷考试。考核总成绩中，平时成绩占30%（出勤占10%，实验占10%，书面作业占10%），期末考试占70%；考核范围为教学大纲规定的基本要求教学内容。 教材与主要参考书目： 1．教材 严蔚敏、吴伟民. 数据结构（C语言版）[M] 北京：清华大学出版社，2011.
《数据结构》课程标准 适用专业：计算机应用技术、大数据技术 学时：72 前导课程：计算机应用基础、C语言程序设计 一、课程性质 《数据结构》是大数据应用专业的一门专业基础必修课程。本课程面向Android软件工程师的岗位需求，主要讲述集合、线性表、堆栈和队列、树和二叉树、查找和排序等基本数据结构和算法。本课程着重基本知识的掌握和基本技能的训练，为利用c语言进一步处理数据奠定基础。 二、课程理念 数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。精心选择的数据结构可以带来更高的运行或存储效率，数据结构往往同高兴的检索算法和索引技术有关。 1、课程地位理念 在许多类型的程序设计中，数据结构的选择是一个基本的设计考虑因素。许多大型的构造经验表明，系统实现的困难程度和系统构造的质量都严重的依赖于是否选择了最优的数据结构。许多时候，确定了数据结构后，算法就容易得到了。有些时候事情也会反过来，我们根据特定算法来选择数据结构与之适应。不论哪种情况，选择合适的数据结构都是非常重要的。选择了数据结构，算法随之确定，是数据而不是算法是系统构造的关键因素。 2、课程学情理念 本课程开设在嵌入式系统工程专科第一学期，学生在学习本课程前已具备计算机基础、C语言基础等知识，本课程力图让学生学会在C语言环境下，运用面向对象的思想编写规范的代码，实现经典的数据结构和算法。熟悉常用的数据结构和算法，使学生初步具备一个优秀的软件开发人员所应有的基本能力。 3、课程内容理念 根据本课程的教学目标，确定了课程内容体系结构的五个组成部分：集合结构、线性
表、堆栈和队列、树和二叉树、查找和排序。内容主要包括：绪论、线性表、有序线性表、堆栈、队列、树、二叉树、二叉树的遍历、顺序查找、折半查找、插入排序、选择排序等。 4、课程要求理念 《数据结构》是一门偏重理论的课程，有很强的理论性。在多年的教学研究和教学实践中，《数据结构》形成了独具特色的“七化”教学方法，即教学资源立体化、教师精讲主导化、学生学习团队化、教学过程流水化、程序项目核心化、知识技能点索引化、和C 语言结合化。 5、课程考核理念 如何客观反映出学生对数据结构的理解、掌握、综合应用的实际情况，传统的闭卷考试有不完善的地方，应该对考核内容和形式进行适当的调整，过程评价与终结评价相结合，形成全方位、更加公正客观的评价体系。考核方法采用“N+2”成绩评定方式，采用“课堂考勤＋课堂实训练习＋期末考试”的方式。 三、课程目标 （一）总目标 为学生的职业素质和职业技能的形成服务；为今后学习大数据处理技术奠定坚实的基础；为IT企业输送高质量的从业者。 （二）分目标 1、知识目标 （1）了解数据结构课程的体系结构,掌握数据结构的基本概念和基础知识。 （2）掌握线性表结构，能够运用C语言实现线性表结构； （3）掌握堆栈和队列以及树和二叉树结构。 （4）掌握查找和排序算法，并且结合项目达到在项目中运用的能力； 2、能力目标 （1）使学生初步具备一个优秀的软件开发人员所应有的基本能力：会编写基本的算法、会利用数据结构解决基础编程语言不能直接表达的数据； （2）为学生利用C进一步研究与学习大数据处理技术奠定基础。 3、情感态度价值观目标 （1）规范意识：让学生学会编写规范代码，熟悉常用程序设计技巧。 （2）团队精神：培养学生的合作精神、协调工作和组织管理的能力。 （3）探究精神：关注学科发展趋势和应用前景，注重培养学生的对新技术的探究精神。
习题三栈和队列 一单项选择题 1. 在作进栈运算时,应先判别栈是否(① ),在作退栈运算时应先判别栈是否(② )。当栈中元素为n个,作进栈运算时发生上溢,则说明该栈的最大容量为(③ )。 ①, ②: A. 空 B. 满 C. 上溢 D. 下溢 ③: A. n-1 B. n C. n+1 D. n/2 2．若已知一个栈的进栈序列是1，2，3，…，n，其输出序列为p1，p2，p3，...，pn，若p1＝3，则p2为( )。 A 可能是2 B 一定是2 C 可能是1 D 一定是1 3. 有六个元素6，5，4，3，2，1 的顺序进栈，问下列哪一个不是合法的出栈序列？（） A. 5 4 3 6 1 2 B. 4 5 3 1 2 6 C. 3 4 6 5 2 1 D. 2 3 4 1 5 6 4.设有一顺序栈S，元素s1,s2,s3,s4,s5,s6依次进栈，如果6个元素出栈的顺序是s2,s3,s4, s6, s5,s1,则栈的容量至少应该是（） A.2 B. 3 C. 5 D.6 5. 若栈采用顺序存储方式存储，现两栈共享空间V[1..m]，top[i]代表第i个栈( i =1,2)栈顶，栈1的底在v[1]，栈2的底在V[m]，则栈满的条件是（）。 A. |top[2]-top[1]|=0 B. top[1]+1=top[2] C. top[1]+top[2]=m D. top[1]=top[2] 6. 执行完下列语句段后，i值为：（） int f(int x) { return ((x>0) ? x* f(x-1):2);} int i ; i =f(f(1)); A．2 B. 4 C. 8 D. 无限递归 7. 表达式3* 2^(4+2*2-6*3)-5求值过程中当扫描到6时，对象栈和算符栈为（），其中^为乘幂。 A. 3,2,4,1,1；(*^(+*- B. 3,2,8；(*^- C. 3,2,4,2,2；(*^(- D. 3,2,8；(*^(- 8. 用链接方式存储的队列，在进行删除运算时（）。 A. 仅修改头指针 B. 仅修改尾指针 C. 头、尾指针都要修改 D. 头、尾指针可能都要修改 9. 递归过程或函数调用时，处理参数及返回地址，要用一种称为（）的数据结构。 A．队列 B．多维数组 C．栈 D. 线性表 10．设C语言数组Data[m+1]作为循环队列SQ的存储空间， front为队头指针，rear为队尾指针，则执行出队操作的语句为（） A.front=front+1 B. front=（front+1）% m C.rear=(rear+1)%(m+1) D. front=(front+1)%(m+1) 11.循环队列的队满条件为 ( ) A. (sq.rear+1) % maxsize ==(sq.front+1) % maxsize; B. (sq.front+1) % maxsize ==sq.rear C. (sq.rear+1) % maxsize ==sq.front D.sq.rear ==sq.front
作业题（一） 一、单项选择题 1. 从逻辑上可以把数据结构分为（）两大类。 A．动态结构、静态结构 B．顺序结构、链式结构 C．线性结构、非线性结构 D．初等结构、构造型结构 2. 链表不具有的特点是（） A．插入、删除不需要移动元素 B．可随机访问任一元素 C．不必事先估计存储空间 D．所需空间与线性长度成正比 3.下面程序段的时间复杂度的量级为（）。 For(i=1;i<=n;i++) For(j=1;j<=I;j++) For(k=1;k<=j;k++) X=x+1; A．O(1) B．O(n) C．O(n2) D．O(n3) 4.在一个带头结点的双向循环链表中，若要在p所指向的结点之前插入一个新结点，则需要相继修改（）个指针域的值。 A．2 B．3 C．4 D．6 5、一个顺序存储线性表的第一个元素的存储地址是90，每个元素的长度是2，则第6个元素的存储地址是（）。 A．98 B．100 C．102 D．106 6、判定一个栈s（最多元素为m0）为空的条件是（）。 A．s-〉top! =0 B．s-〉top= =0 C．s-〉top! =m0 D．s-〉top= =m0 7、循环队列用数组A[m]（下标从0到m-1）存放其元素值，已知其头尾指针分别是front和rear，则当前队列中的元素个数是（）。 A．（rear-front+m）%m B．rear-front+1 C．rear-front-1 D． rear-front 8、设有两个串S1与S2，求串S2在S1中首次出现位置的运算称作（）。 A．连接 B．求子串 C．模式匹配 D．判子串 9、设串S1='ABCDEFG'，S2='PQRST'，函数con（x，y）返回x和y串的连接串，subs(s,i,j)返回串S的的从序号i的字符开始的j个字符组成的子串，len(s)返回串S的长度，则con(subs(S1,2,len(S2)),subs(S1,len(S2),2))的结果是（）。
《数据结构（本科）》课程设计方案导学方案 刘鹏
《数据结构（本科）》 课程设计方案导学方案 一、课程基本说明 课程对象：全国电大系统开放教育试点计算机科学与技术专业（专科起点本科）学生课程学时：72学分 课程学分：4学分 开课情况：从2000年春开始，一直开设至今。课程主讲和主编一直是清华大学殷人昆教授。 课程的基本特点：是计算机科学与技术专业的基础必修课，对学生进行基础性的、数据结构分析和算法设计能力的，为后续的操作系统、计算机网络、数据库、软件工程等课程奠定基础。 先修课程：面向对象程序设计 二、课程的内容体系及教学要求 第一部分有关数据结构和算法分析的基本知识 教学知识点： 数据逻辑结构和存储结构的定义和分类； 数据类型与抽象数据类型的概念； 面向对象的概念； 算法的特性； 算法的性能分析与度量，时间复杂度，空间复杂度，时间复杂度和空间复杂度的渐进表示法。 教学要求： 理解：有关数据结构的基本概念，抽象数据类型及面向对象的概念，算法的定义及算法的特性。 应用：算法的性能分析与度量方法。 第二部分数组 教学知识点： 作为抽象数据类型的数组：数组类的定义和初始化，相关操作的实现。
顺序表：顺序表类的定义；顺序表的查找、插入和删除算法。 稀疏矩阵：稀疏矩阵的抽象数据类型和压缩表示。 字符串：字符串类的定义和有关操作的实现。 教学要求： 理解：数组类的定义和操作实现，顺序表类的定义及操作实现，字符串类的定义及操作实现，稀疏矩阵的定义和表示。 应用：能够分析和设计带有数组类、顺序表类、字符串类的成员函数并分析其时间和空间复杂度，会把三角矩阵、对称矩阵、三对角矩阵等特殊矩阵用一维数组存储起来，并进行相应元素地址的计算。 第三部分链接表 教学知识点： 单链表：单链表的结构；单链表的类定义；单链表中的插入与删除；带表头结点的单链表；用模板定义的单链表类；静态链表。 循环链表：循环链表的类定义。 多项式及其相加：多项式的类定义；多项式的加法。 双向链表及其操作。 教学要求： 理解：单链表、循环链表及双向链表的定义及实现，多项式类的定义及其加法运算。 应用：针对单链表的各种插入、删除等运算的算法及性能分析。 第四部分栈与队列 教学知识点： 栈：栈的抽象数据类型；栈类的顺序存储表示和运算；栈类的链接存储表示和运算；利用栈进行表达式的计算。 队列：队列的抽象数据类型；队列类的顺序存储表示和运算；队列类的链接存储表示和运算。 优先级队列：优先级队列的定义；优先级队列的存储表示和操作实现。 教学要求： 理解：栈的定义及操作的实现，队列的定义及操作的实现，优先级队列的定义及操作的实现。 应用：表达式的各种表示法、相互转换和求值过程，按层次输出二项展开式的系数（杨
数据结构教案第七章图
第7章图 【学习目标】 1．领会图的类型定义。 2．熟悉图的各种存储结构及其构造算法，了解各种存储结构的特点及其选用原则。 3．熟练掌握图的两种遍历算法。 4．理解各种图的应用问题的算法。 【重点和难点】 图的应用极为广泛，而且图的各种应用问题的算法都比较经典，因此本章重点在于理解各种图的算法及其应用场合。 【知识点】 图的类型定义、图的存储表示、图的深度优先搜索遍历和图的广度优先搜索遍历、无向网的最小生成树、最短路径、拓扑排序、关键路径 【学习指南】 离散数学中的图论是专门研究图性质的一个数学分支，但图论注重研究图的纯数学性质，而数据结构中对图的讨论则侧重于在计算机中如何表示图以及如何实现图的操作和应用等。图是较线性表和树更为复杂的数据结构，因此和线性表、树不同，虽然在遍历图的同时可以对顶点或弧进行各种操作，但更多图的应用问题如求最小生成树和最短路径等在图论的研究中都早已有了特定算法，在本章中主要是介绍它们在计算机中的具体实现。这些算法乍一看都比较难，应多对照具体图例的存储结构进行学习。而图遍历的两种搜索路径和树遍历的两种搜索路径极为相似，应将两者的算法对照学习以便提高学习的效益。 【课前思考】 1. 你有没有发现现在的十字路口的交通灯已从过去的一对改为三对，即每个方向的直行、左拐和右拐能否通行都有相应的交通灯指明。你能否对某个丁字路口的6条通路画出和第一章绪论中介绍的"五叉路口交通管理示意图"相类似的图？ 2. 如果每次让三条路同时通行，那么从图看出哪些路可以同时通行？ 同时可通行的路为：(AB,BC,CA),(AB,BC,BA),(AB,AC,CA),(CB,CA,BC)
《数据结构》课程教学设计 一、课程内容体系 1. 基本描述 课程中文名称:数据结构 课程英文译名:Data Structures 总学时:授课 40 学时＋实验 20 学时 授课对象:计算机专业、自动化专业、信息专业、通讯专业、数学专业 课程要求:必修课 课程分类:专业（技术）基础 开课时间:第4学期 先修课:工科数学分析、高级语言程序设计或C++程序设计、集合与图论2. 教学定位 《数据结构》是计算机科学与技术各专业及其相关的一门专业基础课；是计算机科学与技术专业课程体系中的核心课程之一；是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统和其它系统软件、应用软件的重要基础。其后续课程有操作系统、编译原理、数据库系统概论、算法分析、图像处理等。在整个计算机知识体系中，数据结构具有不可替代的作用。瑞士著名的计算机科学家沃思教授曾提出:算法＋数据结构＝程序。算法:是对数据运算的描述；数据结构:是指数据的逻辑结构和存储结构。程序设计的实质是对实际问题选择一种好的数据结构，加之设计一个好的算法，而好的算法在很大程度上取决于描述实际问题的数据结构。由此可见数据结构在解决计算机问题中的重要地位。 学习本课程旨在使学生较全面地掌握各种常用的数据结构，为学习后续软件课程提供必要的基础，掌握和不断提高运用数据结构解决实际问题的能力。通过本门课程的学习，使学生透彻地理解各种数据结构对象的特点，学会各种数据结构的组织方法和实现方法，并进一步培养良好的程序设计编程能力。同时，学习《数据结构》的过程也是复杂程序设计的训练过程，要求学生编
写的程序结构清楚、正确易读，符合软件过程的规范，从而培养学生的数据抽象能力。因此，要想有效地进行数据组织和程序开发，就必须掌握数据结构的知识。 课程的内容重点立足于基础知识和基础理论的掌握、应用能力的培养以及实践能力的提高。该课程通过一些最常用的数据结构的介绍，阐明了数据结构内在的逻辑关系，讨论它们在计算机中的存储表示，并结合各种典型应用说明它们在进行各种运算时的动态性质及实际的执行算法。具体来说，就是从数据结构的逻辑结构、存储结构和数据的操作三个方面使学生较好的掌握线性表、树、二叉树、图和文件等常用的数据结构的基本概念及构建方法。并掌握在各种常用数据结构上实现的查找和排序算法。同时对算法的时间和空间复杂性有一定的分析能力。在课程学习结束后要求学生针对简单的应用问题，能够选择合适的数据结构设计并编写出有效的算法程序。 本课程是实践性很强的一门课程，不但要求学生要深刻理会相应的基本理论、基本原理等知识，还要求学生亲自动手设计、上机实现各种算法，以达到使学生理论与实践相结合，综合应用各知识点的目的，巩固、加深所学的理论，并培养学生的科学研究能力和创新精神，并为后继课程的学习奠定坚实的基础。 3. 知识点与学时分配 第一章绪论（1学时） 数据结构的基本概念和术语；数据结构在软件系统中的作用；课程的研究和学习内容等；算法及其特征；算法性能度量指标；算法时间和空间复杂性及其分析方法。 第二章线性表（4学时） 线性表的逻辑结构、各种存储结构、基本操作（算法）的实现及性能分析、不同存储结构的比较、线性表的应用等。 第三章栈与队列（4学时） 栈和队列的逻辑结构定义及在两种存储结构上如何实现栈和队列的基本操作。栈和队列的本质区别，并且能在相应的应用问题中正确选用它们。栈和队列的应用。
《数据结构》课程设计教学任务书 计算机2007-1 课程设计周数：第20周指导老师：刘文娟 一、课程设计的目的 数据结构课程主要是研究非数值计算的程序设计问题中所出现的计算机操作对象以及它们之间的关系和操作的学科。数据结构是介于数学、计算机软件和计算机硬件之间的一门计算机专业的核心课程，它是计算机程序设计、数据库、操作系统、编译原理及人工智能等的重要基础，广泛的应用于信息学、系统工程等各种领域。 学习数据结构是为了将实际问题中所涉及的对象在计算机中表示出来并对它们进行处理。通过课程设计可以提高学生的思维能力，促进学生的综合应用能力和专业素质的提高。通过此次课程设计主要达到以下目的： ?了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力； ?初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能； ?提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力； ?训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科 学的工作方法和作风。 二、课程设计的基本要求 1、独立思考，独立完成：课程设计中各任务的设计和调试要求独立完成，遇到问题可以讨论，但不可以拷贝。 2、做好上机准备：每次上机前，要事先编制好准备调试的程序，认真想好调试步骤和有关环境的设置方法，准备好有关的文件。 3、按照课程设计的具体要求建立的功能模块，每个模块要求按照如下几个内容认真完成； 其中包括： a）需求分析： 在该部分中叙述，每个模块的功能要求 b）概要设计 在此说明每个部分的算法设计说明（可以是描述算法的流程图），每个程序中使用的存储结构设计说明（如果指定存储结构请写出该存储结构的定义）。 c）详细设计 各个算法实现的源程序，对每个题目要有相应的源程序（可以是一组源程序，每个功能模块采用不同的函数实现） 源程序要按照写程序的规则来编写。要结构清晰，重点函数的重点变量，重点功能部分要加上清晰的程序注释。 d）调试分析 测试数据，测试输出的结果，时间复杂度分析，和每个模块设计和调试时存在问题的思考（问题是哪些？问题如何解决？），算法的改进设想。 e）课程设计总结：（保存在word文档中）总结可以包括：课程设计过程的收获、遇到
《数据结构（C语言版）》教案 《数据结构（C语言版）》教案 2020 至2020 学年第一学期教案课程名称数据结构使用教材《数据结构（C语言版）》教学时数56课程性质必修任课班级（人数）信管（53人）信息系（部）信管教研室任课教师山东科技大学泰山科技学院课时授课计划2020-2020学年第二学期 第1周授课日期2月20 日星期1 月日星期月日星期月日星期月日星期班级信管10-1 基本课题第1章绪论 1.1-1.2 教学目的与要求： 1. 了解数据结构的基本概念 2. 理解常用术语教学重点： 数据结构的基本概念和术语教学难点： 数据元素之间的四种结构关系作业及参考书： 1、什么是数据结构？《数据结构算法实现及解析》/高一凡编著教具： 多媒体板书课堂类型： 讲授教学过程：自我介绍——开课——引入——展开——举例——小结——作业一、自我介绍和课程介绍约8min 课时：64 二、引入约2min 由问题的提出引入三、讲课进程设计1.1 什么是数据结构 1.1.1、数据结构与其它的关系约15min 数据结构+算法=程序程序设计: 为计算机处理问题编制一组指令集算法: 处理问题的策略数据结构: 问题的数学模型 1.1.2、当今计算机应用的特点： 约25min l) 所处理的数据量大且具有一定的关系； 2) 对其操作不再是单纯的数值计算，而更多地是需要对其进行组织、管理和检索。 举例说明： 1) 学生成绩表2)井安棋对弈3)交通管理结论计算机的操作对象的关系更加复杂，操作形式不再是单纯的数值计算，而更多地是对这些具有一定关系的数据进行组织管理； 我们将此称为非数值性处理。要使计算机能够更有效地进行这些非数值性处理，就必须弄清楚这些操作对象的特点，在计算机中的表示方式以及各个操作的具体实现手段。 1.2 基本概念和术语1.1.1、数据与数据结构约20min 数据：是对客观事物的符号表
《数据结构》教案
安庆师范学院 教案（课时计划） 课程名称：数据结构 授课班级： 授课地点： 主讲教师：程玉胜 2
2015----2016 学年第2学期 3
目录 01、数据结构的概念及相关术语 02、抽象数据类型的表示与实现、算法和算法分析 03、线性表的类型定义、线性表的顺序表示和实现 04、线性表的链式表示和实现（线性链表） 05、循环链表、双向链表、一元多项式的表示及相加 06、栈、栈应用举例（数制转换、括号匹配、行编辑） 07、迷宫求解、表达式求值、栈与递归的实现 08、队列 09、机动 10、习题课 11、串类型的定义、串的表示和实现 4
12、串的模式匹配算法、串操作应用举例 13、数组的定义、顺序表示和实现、矩阵的压缩存储 14、稀疏矩阵的存储结构、广义表 15、树的定义和基本术语、二叉树的定义 16、二叉树的性质、二叉树的存储结构 17、遍历二叉树和线索二叉树 18、树和森林 19、赫夫曼树及其应用 20、习题课 21、图的定义和术语、图的存储结构 22、十字链表、邻接多重表、图的遍历 23、图的连通性问题 24、有向无环图及其应用 25、最短路径 26、静态查找表 27、二叉排序树和平衡二叉树 5
28、B-树和B+树 29、哈希表 30、排序概述、插入排序 31、快速排序、选择排序 32、归并排序、基数排序 33、外部排序、各种排序方法的比较 34、文件 编号 1 周次1日期9.3课时安排2课题数据结构的概念及相关术语 教材的重点、难点分析重点：(1)数据结构的逻辑结构 (2)数据结构的存储结构 (3)抽象数据类型的概念 教学目标掌握数据、数据元素、数据对象的概念 熟练掌握数据结构的概念及其逻 6
《数据结构》教学大纲 课程性质：学科基础课程 适用专业：计算机科学与技术、网络工程、数字媒体技术 先行课：计算机科学导论、离散数学、高级语言程序设计； 选用教材及参考资料（与考试大纲一致） 教材：1．任燕主编《数据结构C++语言描述》，清华大学出版社，2011年 2. 严蔚敏《数据结构（C语言版）》清华大学出版社出版 实验教材： 1、任燕主编《数据结构上机实验指导C++语言描述》，清华大学出版社，2011年 2、系自制的实验指导 一、课程的目的与任务 数据结构是信息与计算科学专业中一门重要的专业基础课程。当用计算机来解决实际问题时，就要涉及到数据的表示及数据的处理，而数据表示及数据处理正是数据结构课程的主要研究对象，通过这两方面内容的学习，为后续软件方面的课程打下了厚实的知识基础，同时也提供了必要的技能训练。因此，数据结构课程在计算机应用专业中具有举足轻重的作用。 本课程的目的是使学生掌握数据组织、存储和处理的常用方法，为以后进行软件开发和学习后续专业课程打下基础。主要任务是讨论现实世界中数据的各种逻辑结构，在计算机中的存储结构以及进行各种非数值运算的算法。 本课程达到《认证通用标准》规定中关于“毕业要求”的第三款项（具有运用工程基础知识和本专业基本理论知识解决问题的能力，具有系统的工程实践学习经历；了解本专业的前沿发展现状和趋势）、第四款项（具备设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析）。 二、课程的基本要求 通过本课程的学习，要求学生了解数据结构及其分类、数据结构与算法的密切关系；熟悉各种基本数据结构及其操作，学会根据实际问题要求来选择数据结构；掌握设计算法的步骤和算法分析方法；掌握数据结构在排序、查找和路由选择等常用算法中的应用。 最后学生应达到知识技能两方面的目标：在基础方面，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；在技能方面，通过系统学习能够在不同存储结构上实现不同的运算，并对算法设计的方式和技巧有所体会。 三、课程教学内容 第一章绪论 基本要求: 掌握数据结构的基本概念，抽象数据类型在软件设计中的意义，算法的概念和算法的时间复杂度分析，了解算法的描述和评价。 基本知识点: 数据结构的基本概念；
《数据结构》课程教案 课程类别：专业基础课 适用专业：计算机应用技术 授课学时：32学时 课程学分：4学分 一、课程性质、任务 课程性质：《数据结构》是计算机应用技术专业的必修课程，也是研究如何对数据进行组织和设计、如何编制高效率的处理程序的一门基础学科。 课程任务： 1、学习计算机程序编写中的数据组织和设计； 2、数据的物理结构和逻辑结构； 3、经典算法的设计和算法效率的分析。 二、课程培养目标： （一）知识目标 通过理论学习和程序的编写，使学生系统地掌握程序中数据的组织、数据的物理结构和逻辑结构，在重要算法的实现上逐步提高编程能力。 （二）技能目标 通过课程的学习，让学生掌握重要的数据结构，对数据的逻辑结构和物理结构有深入的理解，同时能编写出使用重要算法知识的程序，并运用所学知识编写程序解决实际中的问题。 （三）素质目标 通过课程的学习，让学习学会自学，培养学生的自学能力、克服学习困难的能力，同时让学生掌握计算机编程中数据结构的学习方法，并养成严谨、认真、仔细、踏实、上进的好习惯。 三、选用教材与参考资料 教材版本信息 《数据结构与算法简明教程（Java语言版）》清华大学出版社叶小平陈瑛主编 教材使用评价 本教材经过两年的使用，得到了读者一致认可，同时也在不断改进，适合高职高专教学使用，内容基础、重难点突出，符合高职高专“理论够用、注重实践”的要求。
选用的参考资料 严蔚敏.吴伟民《数据结构（C语言版）》.清华大学出版社.2009年版 殷人昆.《数据结构》.清华大学出版社.1999年版 《C语言程序设计》.石油大学出版社 《C语言程序设计》.中国石油大学出版社.2006年版 四、本课程与其他课程的联系与分工 先修课程 《离散数学》、《程序设计基础》 后续课程 《面向对象技术》、《操作系统》 与其他课程配合与取舍情况 《数据结构》与《离散数学》知识点结合较多，《离散数学》讲求逻辑思维能力的培养和训练，《数据结构》中逻辑结构的学习也需要逻辑思维能力做铺垫。同时《程序设计基础》课程也为学习《数据结构》打下了基础，对于本课程的教材，我们采用C语言来描述数据结构，因此程序设计基础也是以C语言作为的对象。本课程也与《算法设计与分析》结合得很紧密，因此在学习中我们也会引入常见算法的学习，达到两者共同促进的目的。 五、课程教学内容与基本要求 第一章数据结构导论 （一）、教学内容 第一节数据结构的基本概念 一、引言 二、数据结构有关概念及术语 第二节算法和算法描述 一、什么是算法 二、算法描述工具——类C语言 第三节算法评价 一、时间 二、空间 （二）、教学目的要求 通过本章的学习让学生了解数算法的基本概念，理解如何运用类C语言来描述算法，掌握据结构的概念和相关术语、算法的描述方法，学会从程序中分析算法效率和用函数式表示该程序的算法效率。 在学完本章后，要求学生对数据结构的涉及领域有大体的认识，同时了解数据结构的作用，明确数据结构和程序开发的关系。通过对算法效率的分析，学会使用这一知识点来优化自己所写程序的执行效率。
数据结构教案C语言版 Last updated on the afternoon of January 3, 2021
课程教案 课程名称：数据结构 授课教师： 学习对象： 任课时间： 一、学生情况分析 数据结构是计算机专业的一门核心专业课程。学生在前期的学习中已经学习了C语言程序设计课程。通过本课程学习使学生对提高编写程序的能力以及解决实际问题的能力。 二、课程教学目标 《数据结构》是计算机学科中一门核心专业基础课。主要介绍如何合理地组织数据、有效地存储和处理数据，正确地设计算法以及对算法的分析和评价。通过本课程的学习，使学生深透地理解数据结构的逻辑结构和物理结构的基本概念以及有关算法，培养基本的、良好的程序设计技能，编制高效可靠的程序，为学习操作系统、编译原理和数据库等课程奠定基础。 三、课程教学内容 第一章绪论 教学内容： 1）什么是数据结构
2）抽象数据类型概念；数据类型；数据抽象与抽象数据类型；用于描述数据结构的语言 3）数据结构的抽象层次 4）算法定义 5）性能分析与度量；算法的性能标准；算法的后期测试；算法的事前估计；空间复杂度度量；时间复杂度度量；时间复杂度的渐进表示法； 教学要求： 了解：数据结构基本概念及数据结构的抽象层次 了解：抽象数据类型概念 了解：算法的定义及算法特性 掌握：算法的性能分析与度量方法 第二章线性表 教学内容： 1）线性表的定义和特点 2）线性表的顺序存储及查找、插入和删除操作 3）线性表的链式存储及查找、插入和删除操作 4）使用线性表的实例 教学要求： 了解：线性表的定义和特点 熟练掌握：线性表的顺序存储结构的查找、插入和删除等基本操作 熟练掌握：单链表、循环链表及双向链表的定义及实现 掌握：熟练掌握单链表的应用方法
数据结构课程设计报告题目：哈夫曼树和编码应用 学生姓名： 学号： 班级： 指导教师： 2011年 6 月3日
目录 ●课程设计目的------------------------3 ●课程设计题目------------------------3 ●需求分析----------------------------4 ●设计原理----------------------------4 ●系统功能框架图----------------------5 ●流程图------------------------------6 ●设计思路----------------------------7 1.主函数 2.创建哈夫曼树 3.输出哈夫曼树 4.对哈夫曼树进行编码 5.译码 ●程序源代码--------------------------8 ●运行结果----------------------------13 ●实验心得----------------------------21
一、课程设计目的 本课程设计的目的就是要达到理论与实际应用相结合，使同学们能够根据数据对象的特性，学会数据组织的方法，能把现实世界中的实际问题在计算机内部表示出来，并培养基本的、良好的程序设计技能。 学习数据结构是为了将实际问题中所涉及的对象在计算机中表示出来并对它们进行处理。通过课程设计可以提高学生的思维能力，促进学生的综合应用能力和专业素质的提高。 二、课程设计题目--哈夫曼树和编码应用 （1）从终端读入字符集大小n，以及n个字符和n个权值，建立哈夫曼树的存储结构； （2）利用已经建好的哈夫曼树（如不在内存，则从文件htmTree中读入），对给定的n个字符正文进行编码，并输出每个字符的编码。 （3）利用已建好的哈夫曼树，对给定的一个哈夫曼编码进行译码，判断此编码对应的字符序列，并输出结果。 三、需求分析 1、利用哈夫曼编码进行信息通信可以大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。但是，这要求在发送端通过一个编码系统对待传数据预先编码，在接收端将传来的数据进行译码（复原）。对于双工信道（既可以双向传输信息的信道），每端都需要一个完整的编/译码系统。本次设计就是为这样的信息收发站写的一个哈夫曼的编/译码器。 本实验要求： 2、本演示程序中，用户可以输入键盘中的任意字符，长度为任意长，字符输入顺序不限，且允许出现重码 3、演示程序以用户与计算机的对话方式执行，即在计算机终端上显示“提示信息”
课程简介 人们在运用程序设计语言编写程序的过程中发现所有的数据都可以抽象为三种结构，而对这些数据的所有操作都可以转化为对这三种数据的几种基本操作，而大多数的程序设计技巧都可以抽象为一些最基本的算法。于是人们逐步发展了一门称为数据结构（或数据结构与算法）的计算机科学，它广泛应用于计算机领域。 数据结构是信息与计算专业的核心基础课程之一。数据是计算机处理的对象，本课程研究的数据是非数值性、结构性的数据。学习本课程要求掌握各种主要数据结构的特点、计算机内的表示方法，以及处理数据的算法，对于算法所花费的时间和空间代价的分析也要求有一定程度的了解和掌握。通过本课程的学习，使学生透彻地理解各种数据对象的特点，学会数据的组织方法和实现方法，并进一步培养基本的良好的程序设计能力。本课程主要包括如下三个方面的内容： 1．基本数据结构：线性表、栈、队列、串、数组和广义表，掌握它们的特点、表示和实现，对静态结构要求非常熟练的编程上机实现，对动态结构要求逐步熟悉链表的表示，通过模仿实验教程中的例子，掌握编程技巧。强调类C语言的书写规范，特别注意参数的区别，输入输出的方式和错误处理方式，以及抽象数据类型的表示和实现。能熟练完成以下的应用：多项式的计算、语法检查、回朔算法、递归算法、表达式求值、离散事件模拟、文字的编辑和稀疏矩阵进行矩阵运算采用的处理方法。 2．复杂数据结构：树、二叉树、图。掌握它们的定义和特点、表示和实现，特别注意与基本数据结构的区别，掌握各种遍历的递归和非递归算法，能熟练完成以下的应用：最优树、Huffman编码、拓扑排序、关键路径和最短路径问题。 3．数据结构的应用：查找和内部排序。熟练掌握静态查找表的查找方法和实现，了解哈希表的构造和查找方法。掌握各种内部排序方法的基本思想、算法特点、排序过程以及它们的时间复杂度分析。
课程教案 课程名称：数据结构授课教师： 学习对象： 任课时间： 一、学生情况分析
数据结构是计算机专业的一门核心专业课程。学生在前期的学习中已经学习了C语言程序设计课程。通过本课程学习使学生对提高编写程序的能力以及解决实际问题的能力。 二、课程教学目标 《数据结构》是计算机学科中一门核心专业基础课。主要介绍如何合理地组织数据、有效地存储和处理数据，正确地设计算法以及对算法的分析和评价。通过本课程的学习，使学生深透地理解数据结构的逻辑结构和物理结构的基本概念以及有关算法，培养基本的、良好的程序设计技能，编制高效可靠的程序，为学习操作系统、编译原理和数据库等课程奠定基础。 三、课程教学内容 第一章绪论 教学内容： 1）什么是数据结构 2）抽象数据类型概念；数据类型；数据抽象与抽象数据类型；用于描述数据结构的语言 3）数据结构的抽象层次 4）算法定义 5）性能分析与度量；算法的性能标准；算法的后期测试；算法 的事前估计；空间复杂度度量；时间复杂度度量；时间复杂度 的渐进表示法； 教学要求： 了解：数据结构基本概念及数据结构的抽象层次 了解：抽象数据类型概念
了解：算法的定义及算法特性 掌握：算法的性能分析与度量方法 第二章线性表 教学内容： 1）线性表的定义和特点 2）线性表的顺序存储及查找、插入和删除操作 3）线性表的链式存储及查找、插入和删除操作 4）使用线性表的实例 教学要求： 了解：线性表的定义和特点 熟练掌握：线性表的顺序存储结构的查找、插入和删除等基本操作 熟练掌握：单链表、循环链表及双向链表的定义及实现 掌握：熟练掌握单链表的应用方法 第三章栈和队列 教学内容： 1）栈：栈的抽象数据类型；栈的顺序存储表示；栈的链式存储表示 2）队列：队列的抽象数据类型；队列的顺序存储表示；队列的链式存储表示 3）队列的应用举例 教学要求：