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ADDINCNKISM.UserStyle《数据结构实验》课程教学大纲(2023版)
(学科专业类-实验课程)
一、课程基本信息
课程号
3023S04003
开课单位
国际学院
课程名称
(中文)数据结构实验
(英文)DataStructureExperiment
课程性质
选修
考核类型
考查
课程学分
1
课程学时
34
课程类别
专业发展课程(专业核心课)
适用专业(类)
信息管理与信息系统
二、课程描述及目标
(一)课程简介
《数据结构实验》课程是本专业(类)的一门专业发展课程,旨在培养数据结构分析能力。本课程主要依托数据结构理论。本课程主要包括等实验项目。
(二)教学目标
通过本课程的学习,使学生在《数据结构》课程学习的基础上,使用C或C++程序设计语言,通过对不同问题选用合适的数据结构,编写质量高、风格好的程序来实现有关应用算法去解决实际问题,并能够对程序进行初步测试和评价,从而使学生得到系统的、科学的分析问题和解决问题的训练,提高专业素质,为后续的软件课程奠定良好的基础。
课程目标1:通过对不同问题选用合适的数据结构,编写质量高、风格好的程序来实现有关应用算法去解决实际问题
课程目标2:对程序进行初步测试和评价,从而使学生得到系统的、科学的分析问题和解决问题的训练,提高专业素质,为后续的软件课程奠定良好的基础。
三、教学方式与方法
教学手段,教学主要在多媒体教室进行。(2)根据不同章节的特点,分别采用讲授、演示、案例分析、分组讨论、分析评价和课后作业等方法。(3)学生课堂讨论,网络教室实验。
强调知识和能力两方面的平衡;特别重视个性的发展,鼓励个人潜能的开发;倡导以学生为主体的教育思想,使学生能够学会如何学习,成为学习的主人;课程以单元模块为单位,既有统一要求,又可适应个体需要;整个教学不是以最后的考试为惟一考核依据,平时的课业等也是衡量学生是否达到教学目的的主要标准,并在教学过程中结合实验情况进行指导,培养学生自主开发软件的能力。
四、教学重点与难点
从数据结构的存储结构、数据的运算以及程序实现三个方面去掌握线性表、栈、队列、串、数组、树、图等常用的数据结构;掌握常用的各种查找方法和排序算法;并培养对算法的时间空间复杂性的分析能力。
(二)教学难点
如何使用所学的数据结构知识来有效的解决实际的非数值计算问题,如何完成从算法设计到程序实现的转换,如何对自己设计的算法进行时间和空间的初步性能分析。
五、实验内容、基本要求与学时分配
序号
实验项目名称
实验内容与要求
学时
类型
对应课程目标
1
简单程序设计实践
1.建立一个学生成绩表,人数不低于30人,完成对该表的查询、求平均分、统计各分数段的人数等基本操作;
2.随机输入若干整数(不低于15个),选择任意方法对其排序并输出排序结果。
2
演示性
课程目标1
2
线性表的基本操作
1.约瑟夫环问题
问题描述:约瑟夫(Joseph)问题的一种描述是:编号为1,2,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密码(正整数)。一开始任选一个正整数作为报数上限值m,从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数,报到m时停止报数。报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直到所有人全部出列为止。试设计一个程序求出出列顺序。
2.一元多项式运算
问题描述:输入并建立多项式;输出多项式;完成多项式间的加减法运算。
4
验证性
课程目标1
3
栈与队列的应用
模拟停车场管理
问题描述:设停车厂只有一个可停放几辆汽车的狭长通道,且只有一个大门可供汽车进出。汽车在停车场内按车辆到达的先后顺序依次排列,若车场内已停满几辆汽车,则后来的汽车只能在门外的便道上等候,一旦停车场内有车开走,则排在便道上的第一辆车即可进入;当停车场内某辆车要离开时,由于停车场是狭长的通道,在它之后开入的车辆必须先退出车场为它让路,待该辆车开出大门后,为它让路的车辆再按原次序进入车场。在这里假设汽车不能从便道上开走。
4
设计性
课程目标1
4
串和矩阵的操作
实现KMP算法和改进KMP算法;
2
设计性
课程目标1
5
树形结构的操作
1.二叉树的建立与先中后序遍历的实现(根据数据结构课程内容完成即可);
2.哈夫曼编/译码
问题描述:根据数据结构课程中所讲解的哈夫曼编码原理构建哈夫曼树,并根据用户的输入完成编码或译码的过程。
4
设计性
课程目标1
6
图形结构的操作
拓扑排序和关键路径的实现(根据数据结构课程内容完成即可)。
6
设计性
课程目标1
7
查找实验
1.实现顺序查找、折半查找等静态查找算法(根据数据结构课程内容完成即可);
2.哈希表设计
问题描述:针对某个集体(比如你所在的班级)中的“人名”设计一个
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