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課程簡介 Course Introduction

《數據結構與算法》是軟件工程、計算機及相關專業重要的專業基礎課程。作為軟件工程專業的核心課程,本課程所討論的知識內容和提倡的技術方法,無論對進一步學習計算機領域的其他課程,還是對從事軟件系統的開發,都有著不可替代的作用,本課程不僅為《數據庫系統原理與實踐》、《操作系統》、《算法分析與設計》、《軟件構造》、《計算機網絡》等后繼課程提供必要的知識基礎,同時也為理論研究與工程應用的專業人員提供必要的技能訓練。通過本課程的學習,完成知識學習和技能培養兩方面的任務:

1. 知識方面:從數據結構及其實現的角度,系統地學習和掌握基本數據結構及其實現方法,理解并掌握分析、選擇和設計數據結構、存儲結構以及算法的基本原則和方法,為后繼課程的學習打下良好的知識基礎。

2. 技能方面:通過對本課程的知識傳授、算法設計和上機實踐的訓練,培養學生的數據抽象能力、算法抽象能力和計算思維能力,提高分析問題和解決問題的能力,提高運用程序設計語言解決實際問題的能力,進而提高學生設計高質量軟件的能力。


教學大綱 Teaching Syllabus

一章 緒論(3學時)

教學內容:問題求解與程序設計;數據結構的基本概念;算法的基本概念;算法分析

選講內容:算法分析的其他漸進符號。

第二 性表(6學時)

教學內容:線性表的邏輯結構;線性表順序存儲結構及實現;線性表鏈接存儲結構及實現;順序表和鏈表的比較。

選講內容:線性表的靜態鏈表存儲;順序表的動態存儲分配。

第三章 棧和隊列(4學時)

教學內容:棧的邏輯結構;棧的存儲結構及實現;隊列的邏輯結構;隊列的存儲結構及實現。

選講內容:兩棧共享空間;雙端隊列。

第四章 字符串和多維數組(4學時)

教學內容:字符串的邏輯結構和存儲結構,模式匹配算法;數組的邏輯結構、存儲結構及尋址;特殊矩陣和稀疏矩陣的壓縮存儲方法。

選講內容:稀疏矩陣的轉置算法;廣義表。

第五章 樹和二叉樹(9學時)

教學內容:樹的邏輯結構;樹的存儲結構;二叉樹的邏輯結構;二叉樹的存儲結構及實現;樹、森林和二叉樹之間的轉換;哈夫曼樹及哈夫曼編碼

選講內容:二叉樹遍歷的非遞歸實現;線索二叉樹,堆與優先隊列;并查集。

第六章 圖(9學時)

教學內容:圖的邏輯結構;圖的存儲結構及實現;最小生成樹;最短路徑;有向無環圖。

選講內容:圖的其他存儲方法;圖的連通性

第七章 查找技術(5學時)

教學內容:查找的基本概念及算法性能;線性表的查找技術;樹表的查找技術;散列表的查找技術;各種查找方法的比較

選講內容:分塊查找;插值查找;B+樹。

第八章 排序技術(8學時)

教學內容:排序的基本概念及算法性能;插入排序;交換排序;選擇排序;歸并排序;各種排序算法的比較

選講內容:排序問題的時間下界;基數排序。



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