数据结构-56学时-实验大纲-面向计算机专业

数据结构DataStructures课程编号：XXX学分：XXX开课学院：XXX总学时/实验学时：56/8适用专业：XXX先修课程：高等数学，高级语言程序设计课程类别：专业基础课课程性质：必修一、课程性质数据结构是高等工科院校“信息管理与信息系统”、“大数据管理与应用”、“电子商务”等相关专业的一门重要的必修专业基础课。二、课程目标（一）课程目标通过本课程学习，使学生掌握分析数据元素的组成和逻辑关系的能力；能够综合运用数据结构的基本理论和设计方法，研究针对计算机及应用领域复杂工程问题自主设计数据结构，实现运算效率的提高，并能通过实验对研究方案的可行性进行论证，增强程序开发能力；培养学生具备自主学习的能力，主动挖掘数据结构背后隐含的算法设计思想并扩展相关前沿技术知识，传播正确的核心价值观，激发学生报效祖国的爱国热情。本实验的教学目标是：目标1：培养学生分析计算机应用领域复杂工程问题的能力，强化抽象思维与逻辑分析能力。目标2：能够针对复杂工程问题，运用计算思维分析数据组成和逻辑关系，选用合适的数据存储结构，设计高效的算法和可行的解决方案。目标3：能综合运用数据结构知识和算法分析方法，使用定性和定量分析方法进行数据分析与处理，设计实验方案并正确实施，对解决方案的可行性进行验证。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑关系课程教学目标所支撑的毕业要求具体的毕业要求指标点内容课程目标11、工程知识掌握计算机软硬件相关工程基础知识，建立数学模型，能将其用于分析计算机及应用领域的相关工程问题。课程目标23、设计/开发解决方案能够在专业相关系统中合理的组织数据、有效存储和处理数据，能够根据用户需求，选取适当的研究方法和技术手段，确定复杂工程问题的解决方案。课程目标34、研究能够根据实验方案，配置实验环境、开展实验，使用定性或定量分析方法进行数据分析与处理，综合实验结果以获得合理有效的结论。三、实验课程教学内容与基本要求编号项目名称类型内容及要求每组人数学时选做必做备注1线性表的基本运算及多项式的算术运算验证内容：实现顺序表和单链表的基本运算，多项式的加法和乘法算术运算。要求：能够正确演示线性表的查找、插入、删除运算。实现多项式的加法和乘法运算操作。12√2二叉树的基本操作及哈夫曼编码译码系统的实现验证内容：创建一棵二叉树，实现先序、中序和后序遍历一棵二叉树，计算二叉树结点个数等操作。哈夫曼编码/译码系统。12√3图的基本运算及飞机换乘次数最少问题设计参见《设计性实验教学大纲》。12√4各种内排序算法的实现及性能比较验证内容：验证教材的各种内排序算法。分析各种排序算法的时间复杂度。要求：使用随机数产生器产生较大规模数据集合，运行上述各种排序算法，使用系统时钟测量各算法所需的实际时间，并进行比较。12√四、主要仪器设备硬件：PC机。软件：C语言开发工具五、本课程与其它课程的联系与分工学习该课程前应该具备基本的编程语言和程序设计知识，例如C语言。还应该具备高等数学计算和推导能力，例如进行时间复杂度分析需要用到等差数列和等比级数的知识。这些内容在本课程的先修课程“高级语言程序设计”和“高等数学”中已经学习过。通过本课程的学习，学生能够综合运用数据结构的基本理论和设计方法，针对计算机及应用领域复杂工程问题自主设计数据结构，具备基本算法设计能力，为后续“操作系统”和“算法分析与设计”等专业课程的学习奠定坚实的理论和实践基础。六、教材、教学参考资料和网络资源（一）教材[1]数据结构（C语言）（二）主要参考书（三）网络资源七、课程考核（一）课程成绩构成与要求本课程采用过程性评价与终结性评价相结合，平时成绩在总评成绩占比中，不低于40%，期末卷面成绩在总评成绩占比中，不高于60%。其中实验环节占总评成绩的占比，不低于10%。（二）相关考核环节评价标准实验1评分标准课程目标评分标准权重（%）优秀（90-100）良好（80-89）中等（70-79）及格（60-69）不及格（<60）目标1（支撑毕业要求指标点1）能够独立能够正确实现线性表的顺序存储和多种链接存储表示，正确实现线性表的查找、插入、删除运算，运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理、详实。能够独立能够正确实现线性表的顺序存储和单链接存储表示，正确实现线性表的查找、插入、删除运算，运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理。能够独立能够正确实现线性表的顺序存储和单链接存储表示，正确实现线性表的查找、插入、删除运算，运行结果基本正确，并能解释相关原理。实验报告格式规范、内容较为完整，实验结果分析基本合理。能够基本实现线性表的顺序存储和单链接存储表示，实现线性表上大部分运算，在实验过程中，实验平台和开发工具操作使用不太熟练，主要运行结果基本正确，解释相关原理基本正确。实验报告格式基本规范、内容不够完整，实验结果分析基本合理。实验无法正常完成，在实验过程中，实验平台和开发工具操作使用不熟练，无运行结果或者主要运行结果不太正确，回答问题错误较多。未交实验报告。1.25目标3（支撑毕业要求指标点4）能够独立正确实现多项式的加法与乘法运算，运行结果正确，并能详细解释相关原理，算法分析结果正确。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理、详实。能够独立正确实现多项式的加法与乘法运算，运行结果正确，并能详细解释相关原理，算法分析结果正确。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理。能够独立正确实现多项式的加法运算，运行结果正确，并能详细解释相关原理，算法分析结果正确。实验报告格式规范、内容较为完整，实验结果分析基本合理。能够基本实现多项式的加法运算，运行结果正确，相关原理解释基本正确，算法分析结果不够完备。实验报告格式基本规范、内容不够完整，实验结果分析基本合理。实验无法正常完成，在实验过程中，实验平台和开发工具操作使用不熟练，无运行结果或者主要运行结果不太正确，回答问题错误较多。未交实验报告。1.25实验2评分标准课程目标评分标准权重（%）优秀（90-100）良好（80-89）中等（70-79）及格（60-69）不及格（<60）目标2（支撑毕业要求指标点3）能够按照要求独立设计并实现二叉树的存储表示和遍历操作，实现二叉树遍历运算的应用。在实验过程中，能熟练操作实验平台和开发工具，运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理、详实。能够按照要求独立设计并实现二叉树的存储表示和遍历操作，实现二叉树遍历运算的应用。在实验过程中，能熟练操作实验平台和开发工具，运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理。能够按照要求独立设计并实现二叉树的存储表示和遍历操作，实现二叉树遍历运算的应用。在实验过程中，能操作实验平台和开发工具，运行结果基本正确，并能解释相关原理。实验报告格式规范、内容较为完整，实验结果分析合理。基本能够按照要求设计并实现二叉树的存储表示和遍历操作，实现二叉树遍历运算的应用。在实验过程中，实验平台和开发工具操作使用不太熟练，主要运行结果基本正确，解释相关原理基本正确。实验报告格式基本规范、内容不够完整，实验结果分析基本合理。实验无法正常完成，在实验过程中，实验平台和开发工具操作使用不熟练，无运行结果或者主要运行结果不太正确，回答问题错误较多。未交实验报告。1.25目标3（支撑毕业要求指标点4）能够按照要求独立设计并实现哈夫曼树的创建和编码解码算法。在实验过程中，能熟练操作实验平台和开发工具，运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理、详实。能够按照要求独立设计并实现哈夫曼树的创建和编码解码算法。在实验过程中，能熟练操作实验平台和开发工具，运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理。能够按照要求独立设计并实现哈夫曼树的创建和编码解码算法。在实验过程中，能操作实验平台和开发工具，运行结果基本正确，并能解释相关原理。实验报告格式规范、内容较为完整，实验结果分析合理。基本能够按照要求设计并实现哈夫曼树的创建和编码解码算法。在实验过程中，实验平台和开发工具操作使用不太熟练，主要运行结果基本正确，解释相关原理基本正确。实验报告格式基本规范、内容不够完整，实验结果分析基本合理。实验无法正常完成，在实验过程中，实验平台和开发工具操作使用不熟练，无运行结果或者主要运行结果不太正确，回答问题错误较多。未交实验报告。1.25实验3评分标准课程目标评分标准权重（%）优秀（90-100）良好（80-89）中等（70-79）及格（60-69）不及格（<60）目标2（支撑毕业要求指标点3）能够独立实现图的两种存储实现方法、两种遍历算法。在实验过程中，能熟练进行图上运算的操作，运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理、详实。能够独立实现图的两种存储实现方法、两种遍历算法。在实验过程中，能熟练进行图上运算的操作，运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理。能够独立实现图的两种存储实现方法、两种遍历算法。在实验过程中，能熟练进行图上运算的操作，运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容较为完整，实验结果分析合理。基本能够实现图的两种存储实现方法、两种遍历算法。在实验过程中，能熟练进行图上运算的操作，主要运行结果基本正确，能够解释相关原理。实验报告格式基本规范、内容不够完整，实验结果分析基本合理。实验无法正常完成，无运行结果或者主要运行结果不太正确，回答问题错误较多。未交实验报告。1.25目标3（支撑毕业要求指标点4）能够独立实现图的最短路径算法，并开发智能交通系统。运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理、详实。能够独立实现图的最短路径算法，并开发智能交通系统。运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理。能够独立实现图的最短路径算法，并开发智能交通系统。运行结果基本正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容较为完整，实验结果分析合理。基本能够实现图的最短路径算法，但是不能很好的实现智能交通系统。主要运行结果基本正确，能够解释相关原理。实验报告格式基本规范、内容不够完整，实验结果分析基本合理。实验无法正常完成，无运行结果或者主要运行结果不太正确，回答问题错误较多。未交实验报告。1.25实验4评分标准课程目标评分标准权重（%）优秀（90-100）良好（80-89）中等（70-79）及格（60-69）不及格（<60）目标2（支撑毕业要求指标点3）能够独立实现图的六种排序算法，能够展示排序算法运算过程，运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理、详实。能够独立实现图的六种排序算法，能够展示排序算法运算过程，运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理。能够独立实现图的六种排序算法，能够展示排序算法运算过程，运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容较为完整，实验结果分析合理。能够基本实现图的六种排序算法，运行结果正确，并能详细解释相关原理。实验报告格式基本规范、内容不够完整，实验结果分析基本合理。实验无法正常完成，无运行结果或者主要运行结果不太正确，回答问题错误较多。未交实验报告。1.25目标3（支撑毕业要求指标点4）能够正确分析六种排序算法的时间复杂度，并设计对比试验，正确展示排序算法计算效率，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理、详实。能够正确分析六种排序算法的时间复杂度，并设计对比试验，正确展示排序算法计算效率，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容完整，实验结果分析合理。能够正确分析六种排序算法的时间复杂度，并设计对比试验，正确展示排序算法计算效率，并能详细解释相关原理。实验报告格式规范、内容较为完整，实验结果分析合理。能够分析多数排序算法的时间复杂度，基本完成对比实验，排序算法计算效率展示基本正确，不能完整解释相关原理。实验报告格式基本规范、内容不够完整，实验结果分析基本合理。实验无法正常完成，无运行结果或者主要运行结果不太正确，回答问题错误较多。未交实验报告。1.25八、说明无执笔人：XXX审核人：XXX实验院长：XXX附录1：设计性实验教学大纲课程编号：B0300053S实验课程名称：数据结构实验项目名称：图的基本运算及飞机换乘次数最少问题实验类型：设计性实验实验类别：基础□专业基础■专业□实验学时：2一、实验目的掌握在图的邻接矩阵和邻接表存储结构实现图的基本运算的算法。学习使用图算法解决应用问题的方法。二、预习与参考1.图的基本运算。（1）验证教材中关于在邻接矩阵和邻接表两种不同存储结构上实现图的基本运算的算法。（2）在邻接矩阵和邻接表存储结构上实现图的深度和宽度优先遍历算