《数据结构》教学大纲（本科）

1、数据结构一、课程简介数据结构是生物技术专业基础课程之一，学习本课程能使学生掌握数据在计算机中的表示、 存储和处理。为以后学习编译程序、操作系统、数据库系统打下基础，进而服务于本专业。通过 本课程的学习，使学生获得计算机学科各领域的数据结构知识，及有关的应用软件所要用到的各 种数据结构知识。掌握常用的数据结构及内在的逻辑关系，掌握计算机软件设计中的算法知识。 提高软件设计和编程技能。学会初步对不同的存储结构和相应算法进行比照，有一定的算法改进 能力，掌握应用数据结构知识对本专业生物信息进行检测与处理，为计算机技术在医学和临床中 的应用提供基础，使学生具有生物技术领域软件研究和开发的基本能力。二、

2、理论教学内容.绪论掌握内容：数据结构的基本概念；基本术语；数据结构课程的研究对象；算法的特性，描述 算法的类语言。了解内容：数据结构的开展概况及其在生物信息学相关专业中的应用。.线性表掌握内容：线性表的定义；线性表的逻辑结构、顺序存储结构，链式存储结构；顺序表的基 本操作及运算；单链表的基本操作及相应算法；双链表的概念及算法。了解内容：性表上实现基本运算的算法及线性表在生物信息学上的应用。.栈与队列掌握内容：栈和队列的逻辑结构定义，栈和队列的基本运算。栈和队列在程序设计中的应用。了解 内容：栈和队列在解决本专业问题中的应用实例。.串掌握内容：串类型的定义、串的表示和实现、串的模式匹配算法、字符

3、串的存储结构，字符 串的操作算法。了解内容：串操作在生物技术专业中的应用举例。.数组和广义表掌握内容：数组的基础知识；数组的顺序存储和特殊矩阵的压缩存储；稀疏矩阵的压缩存储；三元 组表，十字链表，矩阵的快速转置。了解内容：广义表的概念及应用。.树和二叉树掌握内容：树的基本概念和术语，掌握二叉树的基本性质和特点；遍历二叉树的定义和遍历 方法；最优二叉树（哈夫曼树）的特点及建立；树和森林的转化与遍历；哈夫曼编码与译码。了解内容：树和二叉树在本专业的应用举例。.查找掌握内容：查找的基本概念、基于线性表的查找方法（顺序、折半），静态表查找（顺序表 的查找、有序表的查找、静态树表的查找）。动态表查找方法

4、（二叉排序树、平衡二排序叉树）， 哈希表的概念，基本性质，哈希函数的构造方法、哈希表处理冲突的方法。了解内容：相关查找算法在解决本专业实际问题中的应用。.内部排序掌握内容：内部排序的概念，稳定性；选择类排序的概念及方法；插入类排序（直接、折半、 表、希尔等插入排序）、交换类排序（冒泡、快速排序）。归并类排序和基数类排序、堆排序的 概念及方法，交换类排序（冒泡、快速排序）。60了解内容：各种内部排序方法的比拟。三、实验教学内容.线性表基本内容：线性表的各种操作（建立、插入、删除，两个有序单链表的合并等）的实现；线 性表的基本运算在两种存储结构（顺序存储结构和链式存储结构）上的实现。基本要求：编写

5、算法实现顺序表与链表的建立、插入元素、删除表中某元素等操作。并对相 应算法进行时间复杂度分析。.栈和队列基本内容：掌握栈和队列的基本操作：初始化栈（队列）、判栈（队列）为空、出栈（队）、 入栈（队）等运算。基本要求：编写栈和队列这两种特殊线性表的基本运算算法，运用栈和队列解决实际问题。.树基本内容：树的基本概念、二叉树性质、基本操作及在链式存储结构上的实现；二叉树的生 成、遍历及求深度等算法；二叉树的线索化及线索二叉树的遍历算法；线索二叉树与双向循环链 表之间的联系；哈夫曼树的含义及其应用。基本要求：编写和森林与二叉树的转换方法。对树的存储结构及各种操作编写算法实现；二 叉树的存储结构；应用二

6、叉树的相关操作；解决实际问题。.查找基本内容：各种静态查找表的查找方法（顺序查找法、折半查找法、索引顺序表查找）；二 叉排序树的构造方法和查找算法；哈希表的构造方法；理解哈希表与其它结构表的实质性差异； 描述查找过程的判定树构造方法，以及按定义计算各种查找方法在等概率情况下查找成功时的平均 查找长度；稳定性。基本要求：编写程序实现各种静态查找表的查找方法和二叉平衡树的建立和维护平衡的方 法。.排序基本内容：熟练掌握各种排序的算法思想、方法及稳定性；掌握快速排序、堆、排序、归并 排序的方法实现；对一组数据，能写出其具体的排序过程、算法及完整程序，并上机调试； 了解每一种排序的时间及空间复杂度。基

7、本要求：编写程序实现快速排序、堆、排序、归并排序的方法实现；对一组数据，能 写出其具体的排序过程、算法及完整程序，并上机调试；对每一种排序的时间及空间复杂度进行 分析。四、参考资料.参考书数据结构JAVA语言描述.刘小晶、杜选主编.清华大学出版社.2011年出版数据结构（C语言版）.严蔚敏、吴伟民编著,清华大学出版社.2004年出版数据结构JAVA语言描述第二版.刘小晶，杜选，朱蓉，杜卫锋主编.清华大学出版社.2015 年3月出版.网络资源数据结构-中国大学MOOC （163.org/course/zju0901 -93001）数据结构-极客学院数据结构视频教程（ :/ jikexueyuan /course