数据结构

课程代码

课程名称

数据结构

Data Structures

课程性质

《数据结构》是电气工程及其自动化专业的一门重要专业基础课，属于大类学科基础课程。

学分/学时

授课32学时，上机16学时，2学分

开课学期

二（3）

开课单位

电气工程学院

适用专业

电气工程及其自动化

教学语言

演示文稿、讲解、作业、试卷均采用中文，术语采用中英文对照

先修课程

计算机程序设计

后续课程

无

教材及参考书

²殷人昆，数据结构（用面向对象方法与C++描述），清华大学出版社

²严蔚敏，数据结构，清华大学出版社

课程简介

《数据结构》是电气工程及其自动化专业学生掌握计算机软件开发技术所需要学习的一门重要专业基础课程。本课程教学内容主要涉及数据的逻辑结构、存储结构和操作的实现，以及常用的查找和排序技术。课程采用面向对象的观点讨论数据结构技术，并以C++语言作为算法的描述工具，本课程为后续专业课程的学习及专业应用软件的研发打下坚实的基础。

考核方式

²总评成绩＝平时成绩 + 上机实验＋期末考试

平时成绩：10％（包括课后作业、平时测试、出勤）

上机实验：20%

期末考试：70％

实验教学

无

专业培养能力

1.工程知识：具有从事电气工程专业所需数学、自然科学以及经济和管理知识；掌握电气工程基础理论和专业知识，具有较系统的工程实践学习经历；了解电气类专业的前沿发展现状和趋势；能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。

2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。

3.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

5.使用现代工具：能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

课程培养学生的能力

1、培养学生的数据抽象能力；

2、培养学生掌握设计复杂程序的能力，编写的程序要求结构清楚和正确易懂，符合软件工程的规范；

3、培养学生优化数据结构及其算法，提升程序性能、效率和健壮性的能力；

4、培养学生掌握分析计算机加工的数据的结构特性的能力，以及为实际应用问题所涉及到的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及其算法的能力；

教学内容与

学时分配

根据电气工程及其自动化专业人才培养能力的要求以及现代计算机软件开发技术发展趋势，教学内容重点讲授各种数据组织的逻辑结构及物理结构，查找、排序算法，算法分析方法。授课教学32学时，上机实验16学时，其中：

1.绪论（2学时）

理解数据结构与算法的关系，掌握算法描述的基本方法，理解数据逻辑结构与物理结构的关系，掌握算法时间复杂度和空间复杂度的评价方法

2.线性表（6学时）：

掌握线性表的基本特点；掌握顺序表和单向链表的常用运算；理解循环链表和双向链表的特点及运算；掌握顺序栈和队、链式栈和队的定义及其运算，理解栈和队的应用，掌握稀疏矩阵的存储技术及处理技术，了解稀疏矩阵的应用。

3.树与二叉树（6学时）：

掌握树和二叉树的定义，理解树和二叉树的存储结构，掌握二叉树的遍历算法及其应用，掌握二叉排序树的构造方法和应用，了解线索化二叉树概念，理解哈夫曼树的构造方法和应用。

4.图（6学时）：

掌握图的定义及图的存储结构，掌握图的遍历方法及其算法实现，掌握最短路径问题的解决方法，了解拓扑排序方法和关键路经方法的思想。

5.查找（6学时）：

掌握查找的基本概念。掌握各类查找算法。掌握散列技术。理解索引结构基本概念，理解B-和B+树工作原理。理解各种查找方法的应用特点。

6.排序（6学时）：

掌握排序的基本概念。掌握各种排序方法的原理及其算法实现。理解各种排序方法的优缺点及其使用条件。

教学方法

课程教学以课堂教学、课外作业、上机实验、综合讨论、网络资源学习、专业应用分析等共同实施。

本课程采用面向对象的观点讨论数据结构，重点讲授线性表（包括数组、链表、栈、队列、稀疏矩阵）、树、图、索引结构、查找、排序技术。通过授课与讨论、上机实验等培养学生开发应用软件所需要的基础知识和技能，掌握处理复杂问题的一般方法。

本课程的教学将充分利用数字化技术、网络技术制作丰富多彩的教学和辅导材料，调动学习积极性，提高教学效率。本课程注重教与学过程，采用每周作业、上机实验，并通过多种方式对学生的学习情况进行综合考核。

制定人

及发布时间

王磊 蒋玮，2015年5月15日