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数据结构
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spContent=“数据结构”是一门直接面向实际应用、解决实际问题的课程,它的教学目标是让学习者学会从复杂工程问题入手,分析研究计算机加工的数据结构的特性,以便能为实际问题所涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及其相应的操作算法,并掌握时间和空间复杂度分析技术。 主讲教师从事“数据结构”课程的教学逾30年,深切了解学习者对于学习“数据结构”课程的普遍体会:概念难理解、算法难设计、编程难实现、知识难应用。如何帮助学习者实现两个跨越——从实际应用问题到数据结构抽象的跨越和从数据结构概念到程序实现的跨越,是我们一直努力的目标。
—— 课程团队
课程概述

数据结构是计算机类专业核心基础课,也是计算机类考研必考课程,IT行业求职时通常会考查数据结构相关的知识和技能。

通过本课程学习,要求学生掌握数据结构和算法的基本概念和技术,并设计相应的操作算法。掌握线性表、栈和队列、串、广义表、树和二叉树、图等典型数据结构及相关算法,以及排序、查找等重要技术。

该课程的学习目的是:提高学生的算法设计能力,使学生能够对于给定问题选择合适的数据结构,设计高质量算法,能够编写解决复杂问题的程序。

该课程为一些后续的计算机专业课程,例如操作系统、编译原理以及数据库应用系统开发等打下扎实深厚的基础,提供知识准备。

主讲的“数据结构”获批国家级一流本科课程,已经建成书网一体化的在线开放课程资源,包括微课教学视频、电子课件、思考与练习解答、算法源程序、拓展资料、实验指导、学习资源链接等。

授课目标

(一)课程思政与课程思政要点梳理

课程思政:从数据结构和算法设计的国内外发展历史、研究现状、工程动态等维度,激发学生形成科技报国的紧迫感、使命意识和责任担当。通过对各类数据结构、基本算法、典型问题、经典算法的讲解以及编程实践,对学生进行全面归纳、严谨推理、反复验证的理性思维训练,引导学生形成科学的世界观和方法论。

课程思政要点梳理如下:

  1. 使学生深刻认识到数据结构及算法在计算机学科体系中的核心地位和重要性,加强他们对课程和专业的认同感、责任感。
  2. 使学生深刻体验到在数据结构和算法的设计、实现过程中反复演算、调试、比较的必要性,锤炼学生在技术工程中精益求精的工匠精神。
  3. 使学生深刻认识到工程问题解决过程中互助协作的重要性,培养团队合作精神。
  4. 通过对经典算法发明、改进和应用实践的学习和探究,感受创新的源泉和动力,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

(二)课程目标

结合专业人才培养方案,并基于新工科专业OBE理念,通过本课程的理论教学和实验训练,学生应实现如下目标:

  1. 理解数据结构的基本概念,掌握常用基本数据结构(线性结构、树形结构、图形结构及集合)的逻辑结构、存储结构、操作算法及性能分析。(知识目标)
  2. 掌握常用的查找和排序算法及性能分析技术,并能够理解不同算法的适用场景。(知识目标)
  3. 能够针对实际问题进行数据对象的抽象、分析、建模,并能够选择、构建合适的数据结构,设计和实现正确高效的算法。(能力目标)
  4. 关注国家、社会发展中的现实问题,具有问题发现、不懈探究等意识。善于进行问题抽象、设计及实现,具有工匠精神和创新精神。(素养目标)


课程大纲
预备知识

建议有程序设计类课程、离散数学等课程的学习基础。

参考资料
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