任燕主编《数据结构》教学大纲
《数据结构》教学大纲
课程性质：学科基础课程
适用专业：计算机科学与技术、网络工程、数字媒体技术
先行课：计算机科学导论、离散数学、高级语言程序设计；
选用教材及参考资料（与考试大纲一致）
教材：1．任燕主编《数据结构C++语言描述》，清华大学出版社，2011年
2. 严蔚敏《数据结构（C语言版）》清华大学出版社出版
实验教材：
1、任燕主编《数据结构上机实验指导C++语言描述》，清华大学出版社，2011年
2、系自制的实验指导
一、课程的目的与任务
数据结构是信息与计算科学专业中一门重要的专业基础课程。当用计算机来解决实际问题时，就要涉及到数据的表示及数据的处理，而数据表示及数据处理正是数据结构课程的主要研究对象，通过这两方面内容的学习，为后续软件方面的课程打下了厚实的知识基础，同时也提供了必要的技能训练。因此，数据结构课程在计算机应用专业中具有举足轻重的作用。
本课程的目的是使学生掌握数据组织、存储和处理的常用方法，为以后进行软件开发和学习后续专业课程打下基础。主要任务是讨论现实世界中数据的各种逻辑结构，在计算机中的存储结构以及进行各种非数值运算的算法。
本课程达到《认证通用标准》规定中关于“毕业要求”的第三款项（具有运用工程基础知识和本专业基本理论知识解决问题的能力，具有系统的工程实践学习经历；了解本专业的前沿发展现状和趋势）、第四款项（具备设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析）。
二、课程的基本要求
通过本课程的学习，要求学生了解数据结构及其分类、数据结构与算法的密切关系；熟悉各种基本数据结构及其操作，学会根据实际问题要求来选择数据结构；掌握设计算法的步骤和算法分析方法；掌握数据结构在排序、查找和路由选择等常用算法中的应用。
最后学生应达到知识技能两方面的目标：在基础方面，要求学生掌握常用数据结构的基本概念及其不同的实现方法；在技能方面，通过系统学习能够在不同存储结构上实现不同的运算，并对算法设计的方式和技巧有所体会。
三、课程教学内容
第一章绪论
基本要求:
掌握数据结构的基本概念，抽象数据类型在软件设计中的意义，算法的概念和算法的时间复杂度分析，了解算法的描述和评价。
基本知识点:
数据结构的基本概念；
●算法特性、描述；
●算法分析：时间复杂度和空间复杂度；
教学重点:
●数据结构的基本概念；
●算法分析：时间复杂度和空间复杂度；
实验:
实验1: 对某一组数据排序,采用不同的算法定义与实现，并进行算法分析。
习题课安排:
安排一次课下习题,并进行一次课堂讲解.
第二章线性表
教学要求:
理解线性表的定义和线性表基本操作的功能；掌握线性表的顺序和链式存储结构；掌握顺序表的设计及应用；掌握单链表的设计及应用。掌握两种存储结构的实现及优缺点。
基本知识点:
●线性表的类型定义：概念、长度、抽象数据类型定义，基本操作的应用；
●线性表的顺序存储结构、构造一个空的线性表、线性表的插入操作、线性表的删除
操作、线性表的查找、线性表的合并，插入、删除算法的算法分析；
●线性表的链式实现、返回线性表第i个数据元素的值、在线性表第i个位置之前插
入元素e、在带头结点的线性表L中删除第i个元素、链表的合并；
●静态链表、循环链表、双向链表；
教学重点:
●线性表的定义和抽象数据类型；顺序和链式存储结构；顺序表的设计；单链表的设计，
算法分析。
实验:
实验2：顺序表的基本操作
实验3：单链表的基本操作
实验4：双向链表或循环链表的基本操作
习题课安排:
安排两次次课下习题,并进行一到两次课堂讲解.
第三章栈和队列
教学要求:
理解堆栈的概念，掌握顺序堆栈和链式堆栈的设计方法；理解队列的概念，掌握顺序循环队列和链式队列的设计方法；了解堆栈和队列的应用方法，掌握堆栈和队列的基本应用。基本知识点:
●堆栈的基本概念、堆栈的抽象数据类型定义、
●堆栈的顺序表示和实现、堆栈的链式表示和实现；
●堆栈应用（数制转换问题、括号匹配问题等、表达式求值、栈与递归的实现等）；
●队列的基本概念、队列的抽象数据类型定义、
●顺序队列、顺序循环队列、链式队列、队列应用。
教学重点:
●顺序堆栈和链式堆栈的设计方法；顺序循环队列和链式队列的设计方法。
实验:
实验5：栈的基本操作
实验6：队列的基本操作
习题课安排:
安排一次课下习题,并进行一次课堂讲解.
第四章串
教学要求:
掌握串及其基本概念；理解串的存储结构及串基本操作的实现；了解串的模式匹配算法; 基本知识点:
●串的定义和基本运算；
●串的存储表示及基本运算的实现；
教学重点:
●串的存储结构；
实验:
实验7：串的基本操作
第五章数组
教学要求:
掌握数组的定义及其实现机制；了解数组的抽象数据类型；掌握特殊矩阵的压缩存储和稀疏矩阵的压缩存储；了解广义表的概念和表示。
基本知识点:
●数组的定义及其实现机制；
●特殊矩阵（包括n阶对称矩阵、n阶三角矩阵）的压缩存储方法；
●稀疏矩阵的压缩存储方法：三元组顺序表、三元组链表。
●广义表的概念和表示。
教学重点:
●特殊矩阵的压缩存储；
●稀疏矩阵的压缩存储。
实验:
实验8：数组的三元组实现和逆置.
习题课安排:
安排一次课下习题,并进行一次课堂讲解.
第六章树
教学要求:
理解树与二叉树的基本概念，掌握二叉树的性质与存储结构；掌握二叉树的遍历算法和二叉树问题的遍历算法设计分析和实现.
基本知识点:
●树的定义；
●二叉树的定义及性质；
●二叉树的存储结构；
●二叉树的遍历；
●树的存储；
●数、森林与二叉数的转换；
●最优二叉树的构造；
教学重点:
●二叉树的先序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历。
实验:
实验9：二叉树的遍历
实验10：哈夫曼树
实验11：二叉树的应用
习题课安排:
安排二次课下习题,并进行一到两次课堂讲解.
第七章图
教学要求:
了解图的基本概念和术语；掌握图的邻接矩阵和邻接表存储结构以及图操作的实现方
法；理解图的深度和广度遍历方法和算法设计方法；理解最小生成树的概念、普里姆算法和
克鲁斯卡尔算法；了解最短路径问题的基本概念和从一个结点到其余各结点最短路径的算
法。
基本知识点:
●图的基本运算的定义
●图的存储结构
●图的遍历算法
●如何得到图的最小生成树以及构造最小生成树的算法
●拓扑排序和AOV网（顶点表示活动的有向网）
●关键路径问题和AOE网（边表示活动的有向网）
●单源最短路径——迪杰斯特拉(Dijkstra)算法和每对顶点间的最短路径——弗洛伊德
（Floyd）算法
教学重点：图的邻接矩阵和图的邻接表存储结构；图的深度和广度遍历方法；普里姆算法和克鲁斯卡尔算法。
教学难点：
●操作的实现方法
实验:
实验12：图的创建和遍历
习题课安排:
安排一次课下习题,并进行一次课堂讲解.
第九章查找
教学要求:
掌握各种查找算法的特点、代码实现及应用范围；能应用各种查找算法解决实际问题。
基本知识点:
●顺序查找算法；
●折半查找算法；
●索引查找的算法；
●哈希表。
教学重点:
●顺序查找算法和折半查找算法；
●索引查找的算法。
●哈希表
实验:
实验13：查找算法的实现
习题课安排:
安排一次课下习题.
第十章排序
教学要求:
掌握排序的基本概念和排序算法的评判标准；掌握直接插入排序、希尔排序、直接选择排序、堆排序、快速排序、二路归并排序、基数排序的算法思想。
基本知识点:
●直接插入排序及其性能分析；
●冒泡排序及其性能分析；
●简单选择排序及其性能分析；
●快速排序及其性能分析。
●希尔排序、堆排序、二路归并排序和基数排序的算法思想.
教学重点:
希尔排序、堆排序、快速排序、二路归并排序和基数排序的算法思想。.
实验:
实验14：排序算法的实现
习题课安排:
安排一次课下习题,并进行一次课堂讲解.
四、课程学时分配
课程学时分配
内容课堂讲授习题课实验小计课外学时第一章绪论 6 2 2 10 2
第二章线性表8 4 6 18 4
第三章栈与队列 6 2 4 12 2
第四章串 4 1 2 7 0
第五章数组 4 1 2 7 2
第六章树8 4 6 18 4
第七章图 4 2 2 8 2
第九章查找 2 0 2 4 0
第十章排序 4 2 4 10 2
总计30 94 18
数据结构与算法考试大纲
《数据结构》考试大纲 I.考查目标 考试目标是了解常见数据结构的概念，掌握数据结构的构造方法以及相应的算法思想，会对重点数据结构的操作方法和算法进行简单的伪代码编写。 II.考试形式和试卷结构 一、试卷总分及考试时间 试卷总分为150分，考试时间180分钟。 二、答题方式 答题方式为闭卷、笔试。 III．考查内容 第一章、线性表 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 3.1单链表 3.2循环链表 3.3双向链表 第二章、栈与队列
1.栈 1.1栈的基本概念 1.2顺序栈 1.3链式栈 2.队列 2.1队列的基本概念 2.2链队列 2.3循环队列——队列的顺序存储结构第三章、串 1.串类型的定义 2.字符串的实现 3.字符串模式匹配算法 3.1简单字符串模式匹配算法 3.2首尾字符串模式匹配算法 3.3KMP模式匹配算法 第四章、数组和广义表 1.数组 1.1数组的基本概念 1.2数组的顺序存储方式 2.矩阵 2.1矩阵的定义和操作
2.2特殊矩阵 2.3稀疏矩阵 3.广义表 3.1基本概念 3.2广义表的存储结构 第五章、树和二叉树 1.树的基本概念 1.1树的定义 1.2基本术语 2.二叉树 2.1二叉树的定义 2.2二叉树的性质 2.3二叉树的存储结构 3.二叉树的遍历 3.1遍历的定义 3.2遍历算法 4.树和森林 4.1树的存储表示 4.2森林的存储表示 4.3树和森林的遍历 4.4树和森林与二叉树的转换 5.哈夫曼树与哈夫曼编码
5.1哈夫曼树的基本概念 5.2哈夫曼树构造算法 5.3哈夫曼树编码 第六章、图 1.图的定义和术语 2.图的存储表示 2.1邻接矩阵 2.2邻接表 3.图的遍历 3.1深度优先搜索 3.2广度优先搜索 4.图的最小代价生成树 4.1Prim算法 4.2Kruskal算法 5.有向无环图的应用 5.1拓扑排序 5.2关键路径 6.最短路径问题 6.1单源点最短路径 6.2所有顶点之间的最短路径第七章、查找
全国自学考试数据结构导论试题及答案(4套)
全国2011年1月自学考试数据结构导论试题 课程代码：02142 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.在顺序表中查找第i个元素，时间效率最高的算法的时间复杂度为( ) A.O(1) B.O(n) C.O(log2n) D.O(n) 2.树形结构中，度为0的结点称为( ) A.树根 B.叶子 C.路径 D.二叉树 3.已知有向图G=(V,E)，其中V={V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7}，E={
991数据结构与C语言程序设计考试大纲(2013版).
编程技术精品！ 991数据结构与C语言程序设计考试大纲（2013版） 2013年《数据结构与C语言程序设计》考试内容包括"数据结构"与"C语言程序设计"两门课程的内容，各占比例50%，试卷满分为150分。《数据结构》部分指定参考书：《数据结构教程（第二版）》唐发根编著北京航空航天大学出版社一、概述 1．数据的逻辑结构与存储结构的基本概念； 2．算法的定义、基本性质以及算法分析的基本概念，包括采用大?形式表示时间复杂度和空间复杂度。二、线性表 1．线性关系、线性表的定义，线性表的基本操作； 2．线性表的顺序存储结构与链式存储结构(包括单(向链表、循环链表和双向链表的构造原理； 3．在以上两种存储结构的基础上对线性表实施的基本操作，包括顺序表的插入与删除、链表的建立、插入与删除、查找等操作对应的算法设计(含递归算法的设计。三、堆栈与队列 1．堆栈与队列的基本概念与基本操作； 2．堆栈与队列的顺序存储结构与链式存储结构的构造原理； 3．在不同存储结构的基础上对堆栈与队列实施插入与删除等基本操作的算法设计； 4．堆栈和队列在解决实际问题中应用。四、树与二叉树 1．树与二叉树的基本概念，基本特征、名词术语； 2．完全二叉树与满二叉树的基本概念，二叉树的基本性质； 3．二叉树与树、树林之间的转换； 4．二叉树的顺序存储结构与二叉链表存储结构； 5．二叉树的前序遍历、中序遍历、后序遍历和按层次遍历，以及在二叉链表基础上各种遍历算法(重点为非递归算法的设计与应用； 6．二叉排序树的基本概念、建立(插入、查找与平均查找长度ASL 的计算； 7．哈夫曼(Huffman树的基本概念，哈夫曼树的构造与带权路径长度(WPL的计算。五、图 1．图的基本概念、名词术语； 2．图的邻接矩阵存储方法和邻接表(含逆邻接表存储方法的构造原理及特点； 3．图的深度优先搜索与广度优先搜索； 4．最小(代价生成树、最短路径、AOV网与拓扑排序以及AOE网与关键路径的基本概念与求解过程。六、文件及查找 1．顺序查找法以及平均查找长度(ASL的计算； 2．折半查找法以及平均查找长度(ASL的计算，包括查找过程对应的"判定树"的构造； 3．B-树和B+树的基本概念，B-树的插入与查找； 4．散列(Hash表的构造、散列函数的构造，散列冲突的基本概念、处理散列冲突的基本方法以及散列表的查找和平均查找长度的计算。七、内排序 1．排序的基本概念，各种内排序方法的基本
自考数据结构导论复习资料
数据结构导论复习 第一章概论 1．数据：凡能被计算机存储、加工处理的对象。 2．数据元素：是数据的基本单位，在程序中作为一个整体而加以考虑和处理 3．数据项：又叫字段或域，它是数据的不可分割的最小标识单位。 4．逻辑结构需要注意的几点： ①逻辑结构与数据元素本身的内容无关 ②逻辑结构与数据元素相对位置无关 ③逻辑结构与所有结点的个数无关 5．数据元素间逻辑关系是指数据元素之间的关联方式或称“领接关系”。 6．四类基本逻辑结构（集合、线性结构、树形结构和图形结构）的不同特点？ 答：集合中任何两个结点之间都没有逻辑关系，组织形式松散； 线性结构中结点按逻辑关系依次排列形成一条“锁链”； 树形结构具有分支、层次特性，其形态有点像自然界中的树； 图状结构最复杂，其中的各个结点按逻辑关系互相缠绕，任何两个结点都可以领接。 7．运算是在逻辑结构层次上对处理功能的抽象
8．基本运算的含义？ 答：假如是S上的一些运算的集合，是的一个子集，使得中每一运算都可以“归约”为中的一个或多个运算，而中任一运算不可归约为别的运算，则称中运算为基本运算 9．数据结构是指由一个逻辑结构S和S上的一个基本运算集构成的整体（S ，）。 10．数据结构涉及数据表示和数据处理两个方面 11．存储结构的含义和四种基本存储方式的基本思想？ 答：存储结构是指按照逻辑结构的要求建立的数据的机内表示称为存储结构。 一个存储结构应包含三个主要的部分：存储结点、机内表示和附加设施。 存储结构包括四种存储方式，顺序存储方式、链式存储方式、索引存储方式和散列存储方式。 12．运算实现与运算的联系与区别？ 答：运算指的是数据在逻辑结构S上的某种操作，运算只描述处理功能，不包括处理步骤和方法；而运算实现是指一个完成该运算功能的程序，运算实现的核心是处理步骤的规定，即算法设计。 13．算法的概念和分类？ 答：算法是指规定了求解给定类型问题所需的所有“处理步骤”及其执行顺序，使得给定类型的任何问题能在有限时间内被
《数据结构》课程考试大纲
03 《数据结构》考试大纲 主要参考教材：严蔚敏、吴伟民编著，《数据结构（C语言版）》，清华大学出版社 谭国律等编著《数据结构》，浙江大学出版社。 总体要求： “数据结构”是一门专业技术基础课。目的就是要培养他们的数据抽象能力，学会分析研究计算机加工的数据结构的特性，以便为应用涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及实现应用的相应算法，并掌握分析算法的时间和空间复杂度的技术。 考生在复习时，重点掌握基本概念、基本算法。考题以基本内容为主，题目以基础知识题为主，各章较难内容、较偏内容不考。课本所有加“*”号章节不考，第8章动态存储管理不考。外部排序，文件部分不考。 各章考试内容及要求： 一、绪论：熟悉各名词、术语的含义，掌握基本概念，特别是数据的逻辑结构和存储结构之 间的关系；了解抽象数据类型的定义、表示和实现方法；熟悉类C语言的书写规范，特别要注意值调用和引用调用的区别，输入、输出的方式以及错误处理方式；理解算法五个要素的确切含义；掌握计算语句频度和估算算法时间复杂度的方法。 二、线性表：线性表的逻辑结构定义、抽象数据类型定义和各种存储结构的描述方法；在线 性表的两类存储结构（顺序存储和链式存储）上实现基本操作；一元多项式的抽象数据类型定义、表示及加法的实现。
三、栈和队列：栈和队列的结构特性；在两种存储结构上如何实现栈和队列的基本操作和栈 和队列在程序设计中的应用。（离散事件模拟不考） 四、串：串的数据类型定义；串的三种存储表示：定长顺序存储结构、块链存储结构和堆 分配存储结构；串的各种基本操作的实现及应用；串的朴素模式匹配算法。 五、数组：数组的类型定义和表示方法；特殊矩阵和稀疏矩阵的压缩存储方法及运算的实 现；（广义表不考）。 六、树和二叉树：二叉树的定义、性质和存储结构；二叉树的遍历和线索化以及遍历算法 的各种描述形式；树和森林的定义、存储结构、树和森林与二叉树的转换、遍历；树的多种应用；本章是该课程的重点内容之一。 七、图：图的定义和术语；图的邻接矩阵存储结构、邻接表存储结构：图的两种遍历策略： 深度优先搜索和广度优先搜索；图的最小生成树prim算法、Kruskal 算法；拓扑排序算法；单源最短路径问题的Dijstra 算法。 八、查找：讨论查找表（包括静态查找表和动态查找表）的各种实现方法：顺序表、有序表、 树表和哈希表；关于衡量查找表的主要操作——查找的查找效率的平均查找长度的讨论。（静态树表、平衡二叉树、B树不考）
数据结构实训报告
《数据结构与算法分析》 课程设计 题目：文字处理程序（字符串的应用） 学生姓名：林武祥 学号：16230243008 专业班级: B16软件工程1班 指导教师：颜慧 学院: 大数据与计算机学院 2017年12月
目录 一、课程设计题目 (1) 二、开发背景 (1) 三、项目总体设计 (1) 3.1需求分析 (1) 3.2系统功能模块设计 (1) 四、详细实现步骤和流程图 (2) 4.1功能实现展示 (2) 4.2流程图框架 (4) 五、部分具体代码分析及实现 (5) 六、项目总结 (9) 七、参考文献 (9)
一、课程设计题目 文字处理程序（字符串的应用）及简单文本编辑器 二、开发背景 由于对于现在的电脑族对电脑的使用频率逐年增大，对电脑的需要具有依赖性。其中不乏有对文本的编辑的需求，因此，本次实训周做了一款简单的文本编辑器的应用程序，对文本编辑器的相关功能做了一定的实现，既简单又实用。 本软件为一个简单而且很实用的文本编辑的工具，不但可以进行一些文字的输入和文本的读取，而且，该文本编辑器也可以对文本进行一些保存、另存、剪切、粘贴、删除等常规的操作，是一款比较适合广大普通用户和非计算机专业的用户和文本编辑的处理软件，本软件不但界面友好，功能齐全，而且操作简单。 三、项目总体设计 3.1需求分析 文字处理程序运行后弹出文本编辑器的主界面，由键盘输入或以打开的方式输入或显示文本文件内容。其中程序基本操作：包括文本的复制、粘贴、剪切、删除、查找、替换等功能。统计功能：分别统计出文本文件中的各类字符的个数，包括英文字母个数、空格个数、汉字个数、标点符号个数、总字数等并显示统计信息；允许用户统计某一字符串在文章中出现的次数，并显示统计信息；加密和解密：用户可对指定文本文件进行加密和解密操作；用户可保存该文件。 3.2系统功能模块设计
数据结构实验报告
数据结构实验报告 一．题目要求 1）编程实现二叉排序树，包括生成、插入，删除； 2）对二叉排序树进行先根、中根、和后根非递归遍历； 3）每次对树的修改操作和遍历操作的显示结果都需要在屏幕上用树的形状表示出来。 4）分别用二叉排序树和数组去存储一个班(50人以上)的成员信息(至少包括学号、姓名、成绩3项),对比查找效率，并说明在什么情况下二叉排序树效率高,为什么? 二．解决方案 对于前三个题目要求，我们用一个程序实现代码如下 #include 全国2014年4月高等教育自学考试 数据结构导论试题 课程代码：02142 请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。 选择题部分 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。 1.下列几种算法时间复杂度中，最小的是( A ) A.O(log2n) B.O(n) C.O(n2) D.O(1) 2.数据的存储方式中除了顺序存储方式和链式存储方式之外，还有( D ) A.索引存储方式和树形存储方式 B.线性存储方式和散列存储方式 C.线性存储方式和索引存储方式 D.索引存储方式和散列存储方式 3.表长为n的顺序表中做删除运算的平均时间复杂度为( C ) A.O(1) B.O(log2n) C.O(n) D.O(n2) 4.顺序表中定位算法(查找值为x的结点序号最小值)的平均时间复杂度为( C ) A.O(1) B.O(log2n) C.O(n) D.O(n2) 5.元素的进栈次序为A，B，C，D，E，出栈的第一个元素为E，则第四个出栈的元素为( C ) A.D B.C C.B D.A 6.带头结点的链队列中，队列头和队列尾指针分别为front和rear，则判断队列空的条件为( A ) A.front==rear B.front!=NULL C.rear!==NULL D.front==NULL 7.深度为5的二叉树，结点个数最多为( A ) 数据结构实验报告全集 实验一线性表基本操作和简单程序 1．实验目的 （1）掌握使用Visual C++ 6.0上机调试程序的基本方法； （2）掌握线性表的基本操作：初始化、插入、删除、取数据元素等运算在顺序存储结构和链表存储结构上的程序设计方法。 2．实验要求 （1）认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。 （2）认真阅读和掌握本章相关内容的程序。 （3）上机运行程序。 （4）保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析。 （5）按照你对线性表的操作需要，重新改写主程序并运行，打印出文件清单和运行结果 实验代码： 1）头文件模块 #include iostream.h>//头文件 #include nodetype *create()//建立单链表，由用户输入各结点data域之值，//以0表示输入结束 { elemtype d;//定义数据元素d nodetype *h=NULL,*s,*t;//定义结点指针 int i=1; cout<<"建立一个单链表"< 西安邮电大学硕士研究生招生考试大纲 科目代码：826 科目名称：《数据结构》 一、课程性质和任务 数据结构是计算机各专业的专业基础课。它是操作系统、数据库、编译原理等所有软件专业基础课和专业课的重要基础；它还是进行程序设计，尤其是进行高水平的应用程序和系统程序必不可少的基础。通过本课程的学习，使学生掌握数据组织、存储和运算的基本原理和方法，培养学生对各类数据结构和相关算法的分析和设计的能力，使学生能够编写出正确、清晰和较高质量的算法和程序。 二、课程教学内容和要求 第一章数据结构和算法 1.了解数据结构、逻辑结构、存储结构和抽象数据类型的基本概念。 2.了解数据结构的发展和地位。 3.了解各种算法描述方法和算法设计的基本要求。 4.掌握对算法的评价标准和算法效率的度量方法。 第二章线性表 1.理解线性表的概念、定义、逻辑结构和存储结构。 2.熟练掌握线性表的顺序结构及其各种基本运算。 3.熟练掌握单链表、循环链表、双向链表的存储结构及其各种基本运算。 4.理解链表的应用——稀疏多项式存储和运算。 第三章栈和队列 1.掌握栈的定义、表示、实现和应用。 2.掌握递归的概念和递归的实现过程。 3.掌握队列的定义以及顺序（循环队列）和链式存储结构的实现。 第四章串 1.了解串的基本概念及顺序和链式存储结构。 2.掌握串的各种基本运算。 3.了解串的模式匹配算法。 第五章数组和广义表 1.掌握数组的顺序存储结构。 2.理解稀疏数组的概念和压缩存储的方法。 3.理解稀疏矩阵的三元组存储结构和基本运算。 4.了解稀疏矩阵的十字链表存储结构。 5.理解广义表的基本概念，掌握广义表的存储结构。 第六章树 1.理解树的基本概念及其存储结构。 2.熟练掌握二叉树的定义、性质以及各种存储结构和遍历算法。 3.掌握线索二叉树的概念、存储结构及线索化算法。 4.掌握树和森林与二叉树间的转换，掌握树和森林的遍历算法。 5.掌握哈夫曼树的概念、存储结构和应用。 第七章图 1.理解图的基本概念，掌握图的邻接矩阵和邻接表的存储结构。 2.了解十字链表，邻接多重表等存储结构。 3.熟练掌握图的深度优先和广度优先遍历算法。 4.理解图的连通性、最小生成树的概念。 5.掌握求最小生成树算法。 6.理解有向无环图的概念，掌握拓扑排序和关键路径算法。 7.理解带权最短路径的概念，掌握求最短路径的算法。 第八章查找 1.理解查找的概念及其效率的评价方法。 2.理解静态查找表的概念，熟练掌握顺序、折半和分块查找算法。 3.理解动态查找表和二叉排序树的概念。 4.了解平衡二叉树的概念。 5.理解哈希表的含义，掌握哈希函数的构造和处理冲突的基本方法。第九章内部排序 1.掌握插入类排序的算法：直接插入排序、希尔排序。 全国2010年1月自学考试数据结构导论试题 课程代码：02142 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.下述文件中适合于磁带存储的是（） A.顺序文件 B.索引文件 C.散列文件 D.多关键字文件 2.某二叉树的后根遍历序列为dabec，中根遍历序列为debac，则先根遍历序列为（） A.acbed B.becab C.deabc D.cedba 3.含有n个结点的二叉树用二叉链表表示时，空指针域个数为( ) A.n-1 B.n C.n+1 D.n+2 4.在一个图中，所有顶点的度数之和与图的边数的比是( ) A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.4∶1 5.长度为n的链队列用单循环链表表示，若只设头指针，则出队操作的时间复杂度为( ) A.O(1) B.O(1og2n) C.O(n) D.O(n2) 6.下述几种排序方法中，要求内存量最大的是( ) A.插入排序 B.快速排序 C.归并排序 D.选择排序 7.对n个不同值进行冒泡排序，在元素无序的情况下比较的次数为( ) A.n-1 B.n C.n+1 D.n(n-1)／2 8.对线性表进行二分查找时，要求线性表必须( ) A.以顺序方式存储 B.以链式方式存储 C.以顺序方式存储，且结点按关键字有序排列 D.以链接方式存储，且结点按关键字有序排列 9.在表长为n的顺序表上做删除运算，其平均时间复杂度为( ) A.O(1) B.O(n) C.O(nlog2n) D.O(n2) 10.当利用大小为n的数组顺序存储一个队列时，该队列的最大容量为( ) A.n-2 B.n-1 C.n D.n+1 11.有关插入排序的叙述，错误的 ．．．是( ) A.插入排序在最坏情况下需要O(n2)时间 B.插入排序在最佳情况可在O(n)时间内完成 C.插入排序平均需要O(nlog2n)时间 D.插入排序的空间复杂度为O(1) 12.有关树的叙述正确的是( ) A.每一个内部结点至少有一个兄弟 B.每一个叶结点均有父结点 C.有的树没有子树 D.每个树至少有一个根结点与一个叶结点。 13.循环队列存储在数组元素A[0]至A[m]中，则入队时的操作为( ) A.rear=rear+1 B.rear=(rear+1)％(m-1) C.rear=(rear+1)％m D.rear=(rear+1)％(m+1) 14.关于串的的叙述，不正确 ．．．的是( ) A.串是字符的有限序列 B.空串是由空格构成的串 C.替换是串的一种重要运算 D.串既可以采用顺序存储，也可以采用链式存储 15.对称矩阵A[N][N]，A[1][1]为首元素，将下三角(包括对角线)元素以行优先顺序存储到一维数组元素T[1]至T[N(N+1)／2]中，则任一上三角元素A[i][j]存于T[k]中，下标k为( ) A.i(i-1)／2+j B.j(j-1)／2+i C.i(j-i)／2+1 D.j(i-1)／2+l 二、填空题(本大题共13小题，每小题2分，共26分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 16.下列程序段的时间复杂度为____________。 for(i=1；i<=n；i++) for(j=1；j<=n；j++) for(k=1；k<=n；k++) s=i+j+k； 17.在数据结构中，各个结点按逻辑关系互相缠绕，任意两个结点可以邻接的结构称为____________。 数据结构实验总结报告 李博杰PB10000603 一、调试过程中遇到哪些问题？ （1）在二叉树的调试中，从广义表生成二叉树的模块花了较多时间调试。 由于一开始设计的广义表的字符串表示没有思考清晰，处理只有一个孩子的节点时发生了混乱。调试之初不以为是设计的问题，从而在代码上花了不少时间调试。 目前的设计是： Tree = Identifier(Node,Node) Node = Identifier | () | Tree Identifier = ASCII Character 例子：a(b((),f),c(d,e)) 这样便消除了歧义，保证只有一个孩子的节点和叶节点的处理中不存在问题。 （2）Huffman树的调试花了较长时间。Huffman编码本身并不难处理，麻烦的是输入输出。 ①Huffman编码后的文件是按位存储的，因此需要位运算。 ②文件结尾要刷新缓冲区，这里容易引发边界错误。 在实际编程时，首先编写了屏幕输入输出（用0、1表示二进制位）的版本，然后再加入二进制文件的读写模块。主要调试时间在后者。 二、要让演示版压缩程序具有实用性，哪些地方有待改进？ （1）压缩文件的最后一字节问题。 压缩文件的最后一字节不一定对齐到字节边界，因此可能有几个多余的0，而这些多余的0可能恰好构成一个Huffman编码。解码程序无法获知这个编码是否属于源文件的一部分。因此有的文件解压后末尾可能出现一个多余的字节。 解决方案： ①在压缩文件头部写入源文件的总长度（字节数）。需要四个字节来存储这个信息（假定文件长度不超过4GB）。 ②增加第257个字符（在一个字节的0~255之外）用于EOF。对于较长的文件，会造成较大的损耗。 ③在压缩文件头写入源文件的总长度%256的值，需要一个字节。由于最后一个字节存在或不存在会影响文件总长%256的值，因此可以根据这个值判断整个压缩文件的最后一字节末尾的0是否在源文件中存在。 （2）压缩程序的效率问题。 在编写压缩解压程序时 ①编写了屏幕输入输出的版本 ②将输入输出语句用位运算封装成一次一个字节的文件输入输出版本 ③为提高输入输出效率，减少系统调用次数，增加了8KB的输入输出缓存窗口 这样一来，每写一位二进制位，就要在内部进行两次函数调用。如果将这些代码合并起来，再针对位运算进行一些优化，显然不利于代码的可读性，但对程序的执行速度将有一定提高。 复习提纲 第一章数据结构概述 基本概念与术语（P3） 1．数据结构是一门研究非数值计算程序设计问题中计算机的操作对象以及他们之间的关系和操作的学科. 2．数据是用来描述现实世界的数字,字符,图像,声音,以及能够输入到计算机中并能被计算机识别的符号的集合 2．数据元素是数据的基本单位 3．数据对象相同性质的数据元素的集合 4．数据结构包括三方面内容:数据的逻辑结构.数据的存储结构.数据的操作. （1）数据的逻辑结构指数据元素之间固有的逻辑关系. （2）数据的存储结构指数据元素及其关系在计算机内的表示 ( 3 ) 数据的操作指在数据逻辑结构上定义的操作算法,如插入,删除等. 5.时间复杂度分析 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1、名词解释：数据结构、二元组 2、根据数据元素之间关系的不同，数据的逻辑结构可以分为 集合、线性结构、树形结构和图状结构四种类型。 3、常见的数据存储结构一般有四种类型，它们分别是___顺序存储结构_____、___链式存储结构_____、___索引存储结构_____和___散列存储结构_____。 4、以下程序段的时间复杂度为___O(N2)_____。 int i,j,x; for(i=0;i 第一张概论 1.1 引言 两项基本任务：数据表示，数据处理 软件系统生存期：软件计划，需求分析，软件设计，软件编码，软件测试，软件维护 由一种逻辑结构和一组基本运算构成的整体是实际问题的一种数学模型，这种数学模型的建立，选择和实现是数据结构的核心问题。 机外表示------逻辑结构------存储结构 处理要求-----基本运算和运算-------算法 1.2 数据，逻辑结构和运算 数据：凡是能够被计算机存储，加工的对象通称为数据 数据元素：是数据的基本单位，在程序中作为一个整体加以考虑和处理。又称元素，顶点，结点，记录。 数据项：数据项组成数据元素，但通常不具有完整确定的实际意义，或不被当做一个整体对待。又称字段或域，是数据不可分割的最小标示单位。 1.2.2数据的逻辑结构 逻辑关系：是指数据元素之间的关联方式，又称“邻接关系” 逻辑结构:数据元素之间逻辑关系的整体称为逻辑结构。即数据的组织形式。 四种基本逻辑结构： 1 集合：任何两个结点间没有逻辑关系，组织形式松散 2 线性结构：结点按逻辑关系依次排列成一条“锁链” 3 树形结构：具有分支，层次特性，形态像自然界中的树 4. 图状结构：各个结点按逻辑关系互相缠绕，任何两个结点都可以邻接。 注意点: 1.逻辑结构与数据元素本身的形式，内容无关。 2.逻辑结构与数据元素的相对位置无关 3.逻辑结构与所含结点个数无关。 运算：运算是指在任何逻辑结构上施加的操作，即对逻辑结构的加工。 加工型运算：改变了原逻辑结构的“值”，如结点个数，结点内容等。 引用型运算:不改变原逻辑结构个数和值，只从中提取某些信息作为运算的结果。 引用：查找，读取 加工：插入，删除，更新 同一逻辑结构S上的两个运算A和B, A的实现需要或可以利用B，而B的实现不需要利用A，则称A可以归约为B。 假如X是S上的一些运算的集合，Y是X的一个子集，使得X中每一运算都可以规约为Y中的一个或多个运算，而Y中任何运算不可规约为别的运算，则称Y中运算（相对于X）为基本运算。 将逻辑结构S和在S上的基本运算集X的整体（S,X）称为一个数据结构。数据结构包括逻辑结构和处理方式。 精品文档 这次课程设计的心得体会通过实习我的收获如下1、巩固和加深了对数据结构的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。2、培养了我选用参考书，查阅手册及文献资料的能力。培养独立思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。3、通过实际编译系统的分析设计、编程调试，掌握应用软件的分析方法和工程设计方法。4、通过课程设计，培养了我严肃认真的工作作风，逐步建立正确的生产观念、经济观念和全局观念。从刚开始得觉得很难，到最后把这个做出来，付出了很多，也得到了很多，以前总以为自己对编程的地方还不行，现在，才发现只要认真做，没有什么不可能。 编程时要认真仔细，出现错误要及时找出并改正，（其中对英语的要求也体现出来了，因为它说明错误的时候都是英语）遇到问题要去查相关的资料。反复的调试程序，最好是多找几个同学来对你的程序进行调试并听其对你的程序的建议，在他们不知道程序怎么写的时候完全以一个用户的身份来用对你的用户界面做一些建议，正所谓当局者迷旁观者清，把各个注意的问题要想到；同时要形成自己的编写程序与调试程序的风格，从每个细节出发，不放过每个知识点，注意与理论的联系和理论与实践的差别。另外，要注意符号的使用，注意对字符处理，特别是对指针的使用很容易出错且调试过程是不会报错的，那么我们要始终注意指针的初始化不管它怎么用以免不必要麻烦。 通过近两周的学习与实践，体验了一下离开课堂的学习，也可以理解为一次实践与理论的很好的连接。特别是本组所做的题目都是课堂上所讲的例子，在实行之的过程中并不是那么容易事让人有一种纸上谈兵的体会，正所谓纸上得来终觉浅绝知此事要躬行。实训过程中让我们对懂得的知识做了进一步深入了解，让我们的理解与记忆更深刻，对不懂的知识与不清楚的东西也做了一定的了解，也形成了一定的个人做事风格。 通过这次课程设计，让我对一个程序的数据结构有更全面更进一步的认识，根据不同的需求，采用不同的数据存储方式，不一定要用栈，二叉树等高级类型，有时用基本的一维数组，只要运用得当，也能达到相同的效果，甚至更佳，就如这次的课程设计，通过用for的多重循环，舍弃多余的循环，提高了程序的运行效率。在编写这个程序的过程中，我复习了之前学的基本语法，哈弗曼树最小路径的求取，哈弗曼编码及译码的应用范围，程序结构算法等一系列的问题它使我对数据结构改变了看法。在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，也从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。 精品文档 2009级数据结构实验报告 实验名称：约瑟夫问题 学生姓名：李凯 班级：21班 班内序号：06 学号：09210609 日期：2010年11月5日 1．实验要求 1）功能描述：有n个人围城一个圆圈，给任意一个正整数m，从第一个人开始依次报数，数到m时则第m个人出列，重复进行，直到所有人均出列为止。请输出n个人的出列顺序。 2）输入描述：从源文件中读取。 输出描述：依次从显示屏上输出出列顺序。 2. 程序分析 1）存储结构的选择 单循环链表 2）链表的ADT定义 ADT List{ 数据对象：D={a i|a i∈ElemSet,i=1,2,3,…n,n≧0} 数据关系：R={< a i-1, a i>| a i-1 ,a i∈D,i=1,2,3,4….,n} 基本操作： ListInit(&L)；//构造一个空的单链表表L ListEmpty(L); //判断单链表L是否是空表，若是，则返回1，否则返回0. ListLength(L); //求单链表L的长度 GetElem（L，i）；//返回链表L中第i个数据元素的值； ListSort(LinkList [内容要求] 1、存储结构：顺序表、单链表或其他存储结构，需要画示意图，可参考书上P59 页图2-9 2.2 关键算法分析 结点类： template 数据结构期末复习提纲（2012级） A、总体要求： 1、掌握数据结构的基本概念、基本原理和基本方法。 2、掌握数据的逻辑结构、存储结构及基本操作的实现，能够对算法进行基本的时间复杂度和空间复杂度的分析。 3、能够运用数据结构的基本原理和方法进行问题的分析与求解，具备采用C语言和C++语言设计与实现算法的能力。 一、基本概念 1、数据结构、数据元素、数据项、数据类型、抽象数据类型、算法、算法的时间复杂度、算法的空间复杂度、算法的评价标准。 2、数据结构的逻辑结构和存储结构及分类。 3、线性表的定义及特点。 4、顺序表、单链表、双向链表、循环链表、静态链表的存储结构。 5、栈和队列的定义及特点。 6、顺序栈、链栈、顺序队列、链队列的存储结构。 7、字符串的定义及特点。 8、顺序串和链串的存储结构。 9、数组的定义及特点。 10、数组的按行存储与按列存储。 11、对称矩阵、三角矩阵、稀疏矩阵的压缩存储。 12、二叉树的定义、一般术语及特点。 13、二叉树的五个基本性质。 14、完全二叉树与满二叉树的概念。 15、二叉树的顺序存储结构。 16、二叉树的二叉链表与三叉链表存储结构。 17、二叉树的四种遍历方式及特点。 18、线索二叉树的存储结构及特点。 19、树和森林的概念。 20、树的双亲链表和孩子兄弟链表存储结构。 21、树和森林的二种遍历方式。 22、图的定义、一般术语及特点。 23、图的邻接矩阵、邻接表、逆邻接表存储结构。 24、图的二种遍历方式及特点、优先遍历生成树的概念。 25、图的连通性、连通图、连通分量的概念。 26、有向无环图的概念及特点。 27、查找、查找表、关键字的概念。 28、顺序查找、折半查找、分块索引查找的概念。 29、二叉排序树和平衡二叉树的定义及特点，平衡因子的概念。 30、B_树的定义及存储结构特点。 31、哈希函数、哈希表、哈希冲突、哈希查找的概念。 32、哈希表装填因子的定义及作用。 33、内部排序、外部排序、排序方法、传统排序和优化排序的概念。 34、希尔排序、快速排序、堆排序、归并排序、基数排序的概念。 35、排序方法的稳定性概念。 2012年10月高等教育自学考试全国统一命题考试 数据结构导论试题 课程代码：02142 请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。 选择题部分 注意事项： 1. 答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。 2. 每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。错选、多选或未选均无分。 1.下面几种算法时间复杂度阶数中，值最大的是 A.O(nlog2n) B.O(n2) C.O(n) D.O(2n) 2.即使输入非法数据，算法也能适当地做出反应或进行处理，不会产生预料不到的运行结果，这种算法好坏的评价因素称为 A.正确性 B.易读性 C.健壮性 D.时空性 3.设顺序表的长度为100，则在第40个元素之后插入一个元素所需移动元素的个数为 A.40 B.60 C.61 D.100 4.设带头结点的单循环链表的头指针为head，则判断该链表是否为空的条件是 A. head->next==head B. head->next==NULL C. head!=NULL D. head==NULL 5.在链栈的运算中，不需要 ．．．判断栈是否为空的是 A.出栈 B.进栈 C.取栈顶元素 D.求链栈的元素个数 6.一个队列的输入序列是A，B，C，D，则该队列的输出序列是 A.A，B，C，D B.B，C，D，A C.D，C，B，A D.C，D，B，A 7.以行序为主序的二维数组a［3］［5］中，第一个元素a［0］［0］的存储地址是100，每个元素占2个存储单元，则a［1］［2］的存储地址是 A.100 B.108 C.114 D.116 8.对任何一棵二叉树T，若叶结点数为5个，则度为2的结点个数为 A.4 B.5 C.6 D.无法确定 9.m个叶结点的哈夫曼树中，其结点总数为 A.m B.2m+1自考数据结构导论
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