資料結構自學指導大綱

2022-05-19 12:08:19 字數 3365 閱讀 1719

一、課程性質和特點

資料結構是計算機及應用專業的一門專業基礎課,在計算機軟體設計的各個領域中均會使用到資料結構的有關知識,也是各類計算機應用考核和計算機應用專業研究生考試必考科目。本課程要求學生較全面掌握各種常用資料結構,為學習後續軟體課程提供必要基礎,提高運用資料結構解決實際問題的能力。

二、本課程基本要求

1、從資料結構的邏輯結構、儲存結構和施加與其上的運算三個方面去掌握線性表、棧、佇列、陣列、串、廣義表、樹、圖和檔案等常用的資料結構;

2、掌握在各種常用資料結構上實現的排序和查詢運算;

3、對演算法的時間和空間複雜性有一定的分析能力;

4、針對簡單的應用問題,應能選擇合適的資料結構及設計有效的演算法解決。

三、與相關課程的聯絡

先修課程:離散數學、高階語言程式設計、c程式語言

後續課程:作業系統、資料庫管理系統

課程內容和考核目標

1.1 什麼是資料結構

1.2 資料抽象與抽象資料型別

1.3 物件導向方法

1.4 c++程式設計

1.5 資料結構的描述

1.6 演算法及其效能分析

本章首先給出資料結構常見基本概念和術語,繼而介紹抽象資料型別和物件導向的基本概念,回顧c++語言的基本特徵,最後介紹演算法的效率和演算法分析的基本方法。

1、資料結構的基本概念和術語

資料、資料元素、資料結構、抽象資料型別等基本概念

資料結構的4種邏輯結構和4種常見的儲存結構

2、物件導向方法

物件導向方法、封裝、繼承、多型

3、演算法描述及效能分析

演算法的定義、特徵和評價標準

演算法時間複雜度、空間複雜度和漸進時間複雜度的概念和分析方法

四、作業

習題集1.8,1.12

五、本章建議學習時間:4學時

2.1線性表抽象資料型別

2.2線性表的順序表示

2.3線性的鏈結表示

2.4多項式的算術運算

本章講述線性表抽象資料型別,線性表的順序表示和鏈結表示,線性表的應用。要求在熟悉這些內容的基礎上,能夠針對具體應用問題的要求和性質,選擇和設計合適的儲存結構與有效演算法,解決線性表相關問題。

1、線性表抽象資料型別,邏輯描述和運算

2、線性表的順序儲存和鏈結儲存實現與比較

3、多項式和其他線性表應用

四、作業

習題集2.1 ,2.2 , 2.3, 2.4, 2.8

五、本章建議學習時間:12學時

3.1棧

3.2表示式計算

3.3佇列

本章講述兩種重要的線性結構:棧和佇列,要求在掌握他們特點的基礎上,學會棧和佇列的應用。

1、棧的描述和順序表示

2、利用棧進行表示式的計算和轉換

3、佇列的描述和順序表示,迴圈佇列

四、作業

習題集3.1, 3.5, 3.6

五、本章建議學習時間: 8學時

4.1 串型別的定義

4.2 串的表示和實現

4.2串的模式匹配演算法

在實際工作中,串是應用廣泛的資料型別,也是線性結構的特殊應用。本章從資料結構的角度講述它的抽象資料型別的定義和實現。

串的描述和模式匹配演算法

四、作業

習題集4.3, 4.7, 4.11

五、本章建議學習時間:8學時

5.1陣列的定義

5.2陣列的順序表示和實現

5.3矩陣的壓縮儲存

5.4 廣義表的定義

5.5 廣義表的儲存結構

本章是線性表應用的延續,簡單了解陣列和廣義表。

1、陣列的描述和順序儲存

2、特殊矩陣順序儲存及稀疏矩陣的三元表儲存和十字鍊錶儲存

3、廣義表的定義,求表頭、表尾及廣義表深度

四、作業

5.2,5.10,5.12

五、本章建議學習時間:8學時

6.1樹的基本概念

6.2二叉樹

6.3 遍歷二叉樹和線索二叉樹

6.4樹和森林

6.5哈夫曼樹與哈夫曼編碼

本章講述樹型這一重要的資料結構,樹型結構元素之間有分層關係結構。樹結構為巢狀資料提供一種自然表示和有效解決方案,樹的應用也和遞迴有密切聯絡。

1、樹的定義和術語,二叉樹的定義及基本性質

2、二叉樹的儲存表示

3、二叉樹遍歷及其遞迴演算法,線索二叉樹

4、森林和二叉樹的轉換,樹和森林的儲存表示

5、哈夫曼樹的建立和哈夫曼編碼

四、作業

6.1,6.2,6.3,6.5,6.6,6.15,6.20,6.26

五、本章建議學習時間: 12學時

9.1圖的基本概念

9.2圖的儲存結構

9.3圖的遍歷

9.4拓撲排序和關鍵路徑

9.5最小代價生成樹

9.6最短路徑

本章講述圖這種更一般、更複雜的資料結構型別,圖的應用非常廣泛,本章重點講述圖的描述和圖的儲存結構,以及幾種圖的應用演算法。

1、圖的定義及基本術語

2、圖的儲存表示和遍歷

3、有向圖的拓撲排序和關鍵路徑演算法

4、圖的最小代價生成樹演算法

5、圖的最短路徑演算法

四、作業

7.1,7.4,7.7,7.9,7.11

五、本章建議學習時間:12學時

第9章查詢

9.1 靜態查詢表

(1) 順序表的查詢

(2) 有序表的查詢

9.2 動態查詢

(1) 二叉排序樹和平衡二叉樹

(2) b樹和b+樹

9.3雜湊表

二、學習目的和要求

查詢表是一種在實際應用中大量使用的資料結構,本章主要介紹了這一資料結構。要求熟練掌握靜態查詢表的查詢演算法及其實現,熟練掌握二叉排序樹的插入和查詢演算法及其實現;了解b樹、b+樹的各種操作;掌握雜湊表的造表方法;了解各種雜湊函式和處理衝突的方法。

三、考核知識點和考核要求

1. 靜態查詢表的查詢演算法及其實現

2. 二叉排序樹的插入和查詢演算法及其實現

3. 雜湊表的造表方法

四、作業

9.1,9.2

五、本章建議學習時間: 12學時

10.1基本概念

10.2簡單排序演算法

10.3快速排序

10.4二路合併排序

10.5基數排序

排序是資料處理中一種重要的操作,本章重點講述三種簡單排序、快速排序和二路歸併演算法的設計思路和效率分析,並簡要介紹了基數排序演算法。

1、排序的基本概念

2、簡單排序演算法的設計和效率分析

3、快速排序和二路歸併演算法和效率分析

四、作業

10.1,10.12

五、本章建議學習時間: 4學時

任課教師:袁彩虹

聯絡**:0378-*******

《資料結構》自學指導書

序言1 課程簡介 資料結構是計算機及應用專業的一門專業基礎課,在計算機軟體的各個領域中均會使用到資料結構的有關知識。隨著對軟體發展的需求越來越高 需要越來越多的人挖掘設計高效能軟體技術,以推動社會資訊化的發展。同時,因為無論是系統軟體還是應用軟體,其核心是資料結構及其演算法,所以作為軟體設計技術的理...

自學考試《資料結構》複習指導

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