《算法与数据结构》课程教学大纲

PAGEPAGE90《算法与数据结构》课程名称：算法与数据结构（AlgorithmsandDataStructure）课程编码：1501ZY037 课程类别：专业基础--必学 分：2.5分总学时：40学时，其中，理论学时：28学时；上机学时：12学时适用专业：电子信息工程先修课程：C一、课程性质《算法与数据结构》是电子信息工程专业的一门专业基础必修课，具有很强的实践性。二、课程目标（一）育人目标（二）知识和能力目标具体目标如下：掌握算法和数据结构的基本概论、基本理论等基础知识，能够将其应用于电子信息系统单元的软件分析、设计和仿真（1.3）；针对实际应用场景，选择合理的逻辑与存储结构、设计并实现相应的算法，并算法进行分析与评价，达到解决实际问题的目的（3.2）。课程目标与毕业要求指标点对应关系课程目标毕业要求指标点课程目标11.3能运用计算机相关基础知识对电子信息系统单元模块进行推演与分析。课程目标23.2能够根据电子信息系统特定性能指标需求设计系统的各单元模块。三、基本要求本课程的教学是以电子信息系统的软件模块开发为背景、以几种经典数据结构为主线，在上机中，应结合实际应用场景需求，能够设计算法与程序，并对上机结果进行评价。三、教学内容章节教学内容学时思政要素章节教学内容学时思政要素教学模式对应课程目标1绪论2通过计算机科学发展史激发学生刻家的事迹激发学生的爱国情怀和奉献精神。课堂授课，课后练习2题12线性表6辩证思维：尺有所长寸有所短，读写性能和插入删除性能间的相互制约关系。课堂授课，课堂讨论、4二1/23栈和队列4通过队列数据类型的讲授，使学生建立对规则的遵守，要学会遵守制度、敬畏法律，为自己的行为负责，树立正确的价值观和人生观课堂授课，课堂讨论、课后练习2题，上机三14串和数组2以物以类聚、人以群分，近朱者赤、近墨者黑的思想，鼓励学生多与正能量的人交往，树立正确的社会价值取向。课堂授课，课堂讨论、思考题15树和二叉树5教导学生们在做事时要抓住事物的主要矛盾，分清主次。课堂授课，课堂讨论、4题，上机四1/26图4通过图的算法的讲授，让学生了解编程开发规范的重要性，培养学生的职业素养，体现工匠精神。课堂授课，课堂讨论、课后练习3题，上机五1/27查找2辩证思维：尺有所长寸有所短，顺序查找和折半查找适用于不同的场景。课堂授课，课堂讨论、课后练习2题1/28内部排序3辩证思维：尺有所长寸有所短，对比各种排序算法的优缺点和适用范围。课堂授课，课堂讨论、思考题，上机六1/2第一章绪论1、数据结构的基本概念；2、数据结构发展历史；3、算法描述和算法分析。本章重点：了解数据结构发展历史；掌握数据结构通信基本概念。能力：掌握算法描述和分析基本方法，能够对软件模块进行算法描述和分析。1、线性表的逻辑结构；2、线性表的顺序存储结构；3、线性表的链式存储结构；4、线性表的应用举例。本章重点：理解线性表的逻辑结构和存储结构；掌握线性表的顺序存储结构和链式存储结构。能力：能够针对实际应用场景，选择合理的顺序或链式存储结构，并设计算法1、栈的定义、顺序存储结构及其操作；2、栈的链式存储结构及其操作；3、队列的顺序存储结构及其操作；4、队列的链式存储结构及其操作；5、循环队列。本章重点：理解栈和队列的定义，理解循环队列的定义；能力：能够根据实际应用需要，正确选择栈或者队列存储和处理数据。1、串的定义、存储结构及其操作；2、数组的定义、存储结构及其操作。本章重点：了解串和数组的定义；掌握串和数组的操作。能力：能够应用字符串和数组存储和处理数据。1、树和二叉树的定义；2、遍历二叉树；3、树和森林；4、哈夫曼树及其应用；本章重点：理解树和二叉树的定义，理解树和森林的定义；能力：能够根据实际应用需要，正确选择树存储数据，并设计出相应的算法。1、图的定义和基本术语；2、图的存储结构；3、图的遍历；4、图的应用；本章重点：理解图的定义和基本术语；掌握图的存储结构，掌握图的遍历方法，掌握图的应用。能力：能够根据实际应用需要，选择图存储数据，能够理解图的基本算法。1、查找的基本概念；2、线性表的查找；3、树表的查找；4、散列表的查找；本章重点：了解查找的基本概念；理解树表的查找和散列表的查找方法；掌握线性表的查找方法。能力：能够针对实际应用场景，选择并设计合理的查找算法1、基本概念与基本方法；2、插入排序；3、交换排序；4、选择排序；5、归并排序本章重点：了解内部排序的基本概念和基本方法；理解插入排序、交换排序、选择排序、归并排序。能力：能够针对实际应用场景，选择并设计合理的排序算法。上机项目与类型序号上机项目学时上机性质验证综合设计1线性表的存储结构定义及基本操作2√2线性表的综合应用2√3栈和队列的定义及基本操作2√4二叉树的定义及基本操作2√5图及其应用2√6查找和排序算法的实现2√上机一线性表的存储结构定义及基本操作目的要求VisualStudio。实验内容编程实现线性表的顺序存储结构定义、顺序存储结构的基本操作、顺序存储结构应用；编程实现线性表的链式存储结构定义、链式存储结构的基本操作、链式存储结构的应用。目的要求VisualStudio。实验内容上机三栈和队列的定义及其基本操作目的要求VisualStudio。实验内容上机四二叉树的定义及基本操作目的要求熟练掌握二叉树的二叉链表存储结构；掌握二叉树的非线性和递归特点；熟练掌握二叉树的递归操作的实现方法；加深对二叉树结构的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力。VisualStudio。实验内容上机五图及其应用目的要求（邻接矩阵和邻接表VisualStudio。实验内容上机六查找和排序算法的实现目的要求掌握有序表、无序表查找的基本思想及存储、运算的实现；熟练掌握常用排序算法的基本思想及实现；加深对查找和排序算法的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力。VisualStudio。实验内容六、教学方法课堂教学课堂教学以“互动式”方法为主导，在这一教学环节，学生以听课为主，并参与讨论，课堂研讨本课程采用研究型教学，授课过程中采用教师引导、学生自习、课堂讨论、教师总结、课后答疑的教学方式。随堂练习和课后习题针上机实操12七、考核与评价方式及标准考核标准与成绩评定课程考核由平时成绩、期末考试两个部分进行成绩评定。平时成绩（百分制），包括课堂测验、作业、上机等。基本要求平时成绩评价标准基本要求评价标准评价标准优秀（0.9-1）良好（0.7-0.89）合格（0.6-0.69）不合格（0-0.59）掌握算法与数据结构的基本概概念清晰，分析得主要概念清晰，但基本概念基本基本概念未掌念，线性表、栈和队列、树、当。方案能够解决部分分析有误。方清晰。尚能制握。不能制定图等典型数据结构的逻辑结问题，思路清晰，案主要思路、算法定方案。极小方案。大部分构、存储结构、基本算法及其算法设计正确。独设计正确。独立完部分抄袭，算抄袭或者作业典型应用方法，掌握查找和排立完成作业，书写法描述基本规序的基本概念和典型实现方工整、清晰符合规算法描述符合规范。交。法。范。范。上机成绩评价标准基本要求评价标准优秀（0.9-1）（07089）（06069）不合格（0-0.59）目能够根据上机项目1~4能够根据各种数能够根据各种数基本上能够根据基本上能够标的内容开展上机，观察据结构的逻辑结据结构的逻辑结各种数据结构的根据各种数1/2现象，分析结果；根据构、存储结构及基构、存储结构及基逻辑结构、存储结据结构的逻56本算法开展上机，本算法开展上机，构及基本算法开辑结构、存储给出上机方案，并开展上机结果正确，结上机结果较正确，展上机，上机结果结构及基本编写程序，得出有效实果分析全面。结果分析较全面。基本正确，结果分算法开展上验结果。析比较全面。机，上机结果不正确，结果分析不全面。课程考试考核内容与要求基本要求评价标准比例（%）优秀（0.9-1）（07089）（06069）不合格（0059）目标1掌握算法和数据结够将其应用于电子信息系统单元的软算法与数据结构与数据结构的基练。算法描述规范。算法与数据结构基本概念回答、判断问题与数据结构的基本原理、基本分析方法较正确。算法描述较规范。算法与数据结构基本概念回答、判断问题基本正确，算法与数据理、基本分析方法基本正确。算范。算法与数据结构基本概念回答、判断问题错误较多，算法与数据结构的基本原理、基本分析方法不正确。算法描述不正确。60目标2针选择合理的逻辑与算法进行分析与评针对实际应用景，选择合理的法分析与评价正确针对实际应理的逻辑与存储结构、算法设计较正确，算法分析与评价较正确针对实际应用景，选择基本合理的逻辑与存储结构、算法设计基本正确，算法分析与评价基本正确针对实际应辑与存储结构分析与评价不正确40注：该表格中的比例为期末考试试卷成绩比例。成绩评定为：考试成绩*70%+平均平时成绩*30%。课程目标达成评价《算法与数据结构》课程目标达成评价分析报告一、课程基本信息一、课程基本信息课程名称算法与数据结构课程性质专业基础，必修学时学分40/2.5开课学期专业班级考核方式考试，闭卷任课教师：评价人员：课程组长，命题教师，阅卷教师二、课程目标达成评估课程目标支撑指标点课程目标评价数据源评价依据分值平均分i评价方式毕业要求1.3能运用计算机相关基础知识对电子信息系统单元模块进行推演与分析。数据结构的基本概论、基本理论等基础知识，能够将其应用于电子信息系统单元的软件分析、设计和仿真。期末考试：（60分）T10=60试题构成说明T1=421*0.7+1*0.310 10=0.74平时作业A10=100A1=84毕业要求3.2能够根据电子信息系统特定性能指标需求设计系统的各单元模块。针理的逻辑与存储结构、设计并实现相应的算法，并对算法进行分析与评价，达到解决实际问题的目的。期末考试：算法与数据结构的设计与分析分)T20=40试题构成说明T2=322*