第1讲：课程概述和数据结构基本概念
数据结构课程的主要内容
数据结构课程的主要容✩数据结构的基本概念➢基本概念和术语➢算法和算法分析（典型算法）✩线性表➢线性表的概念定义和特点➢线性表的实现——顺序表示和链式表示（特点、定义）➢线性表的基本操作——建立（正序、逆序、有序）、查找、插入、删除、输出➢线性表的应用——合并、时间复杂度➢循环链表和双向链表✩栈和队列➢栈和队列的定义➢栈的表示、实现和操作（出栈、入栈）➢队列的表示（链队列、循环队列*）、实现和操作（入队列、出队列）✩串（串的基本概念和基本操作）✩数组➢数组的定义➢数组的地址计算（一维、二维、三维）➢特殊矩阵的概念和地址计算（对称、上（下）三角、对角、稀疏）✩树和二叉树➢树的定义和基本术语➢二叉树○二叉树的性质○二叉树的存储结构○二叉树的遍历➢树和森林○树的存储结构○树、森林与二叉树的转换○树和森林的遍历➢哈夫曼树与其应用✩图➢图的定义和术语➢图的存储结构➢图的遍历✩查找➢查找的基本概念➢静态查找表（顺序表、有序表、索引顺序表）的算法和性能分析➢动态查找表（二叉排序树和平衡二叉树）➢哈希表✩排序（直接插入、冒泡、选择、快速和归并）第一章数据结构课程的主要容（二）线性表➢线性表的类型定义❑线性表是n个（n0)数据元素的有限序列。
数据元素可以是各种各样的（例若干个数据项组成），但同一线性表中的元素必定具有一样特性。
❑在数据元素的非空有限集中，存在唯一的一个第一个和唯一一个最后一个元素，除次之外，每个元素有唯一的前驱和唯一的后继。
❑线性表（a1,…,a i-1,a i,a i+1, …,a n）n为线性表的长度，i为元素在线性表中的位序。
❑线性表的操作：建立空表、删除表、置空表、判空表、统计表长、查询（值、位序、前驱、后继）、插入元素、删除元素、函数调用）➢线性表的顺序表示和实现——顺序表❑线性表的顺序表示（顺序存储结构）是指用一组地址连续的存储单元依次存放线性表的数据元素。
LOC(a i)=LOC(a1)+(i-1)*l l为每个元素所占的空间❑线性表的顺序存储结构（顺序表）具有逻辑上相邻的元素，物理位置上也相邻的特点。
《数据结构》说课稿
《数据结构》说课稿引言概述：数据结构是计算机科学的基础，它研究数据的组织、存储和管理方式，是计算机程序设计的重要组成部分。
本文将从四个方面介绍数据结构的基本概念、常见数据结构类型、数据结构的应用以及学习数据结构的重要性。
一、基本概念1.1 数据结构的定义：数据结构是指一组数据元素及其之间的关系，是数据的逻辑结构和物理结构的抽象。
1.2 数据结构的分类：数据结构可以分为线性结构、非线性结构和文件结构三类，每类又可以细分为多种具体类型。
1.3 数据结构的基本操作：数据结构的基本操作包括插入、删除、查找和修改等，这些操作是对数据进行增删改查的基础。
二、常见数据结构类型2.1 数组：数组是一种线性结构，它由相同类型的数据元素组成，通过下标访问元素，具有随机访问的特点。
2.2 链表：链表是一种非线性结构，它由节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针，可以实现灵活的插入和删除操作。
2.3 栈和队列：栈和队列是两种特殊的线性结构，栈具有先入后出的特点，而队列具有先入先出的特点，它们在算法中有广泛的应用。
2.4 树和图：树和图是两种常见的非线性结构，树是一种层次结构，图是由节点和边组成的网络结构，它们在数据库、网络等领域有重要的应用。
三、数据结构的应用3.1 数据库管理系统：数据库管理系统是基于数据结构的软件，它通过合理的数据结构来存储和管理大量的数据，提供高效的数据访问和操作功能。
3.2 图像处理：图像处理涉及大量的像素数据，通过合适的数据结构可以高效地存储和处理图像，实现图像的压缩、滤波、特征提取等操作。
3.3 算法设计：算法是解决问题的步骤和方法，合适的数据结构可以提高算法的效率和性能，常见的排序、查找和图算法都离不开数据结构的支持。
四、学习数据结构的重要性4.1 提高编程能力：学习数据结构可以培养抽象思维和逻辑思维能力，提高编程的效率和质量。
4.2 解决实际问题：数据结构是解决实际问题的基础，通过合适的数据结构可以更好地组织和管理数据，实现高效的数据处理和分析。
《数据结构》说课稿
《数据结构》说课稿引言概述：数据结构是计算机科学中的重要概念，它是指数据元素之间的关系以及对这些关系进行操作的方法。
在计算机科学和信息技术领域中，数据结构是基础中的基础，对于程序设计和算法的理解至关重要。
本文将详细介绍数据结构的基本概念、常见数据结构的分类、数据结构的应用、数据结构的设计原则以及数据结构的学习方法。
一、数据结构的基本概念1.1 数据结构的定义数据结构是指数据元素之间的关系以及对这些关系进行操作的方法。
它是计算机科学中的重要概念，是程序设计和算法实现的基础。
1.2 数据元素与数据项数据元素是数据的基本单位，数据项是数据元素中的一个单元。
数据元素可以是一个整体，而数据项是数据元素中的一个具体部分。
1.3 数据结构的逻辑结构数据结构的逻辑结构包括线性结构、树形结构、图形结构等。
不同的逻辑结构适用于不同的应用场景，可以提高数据的处理效率和程序的性能。
二、常见数据结构的分类2.1 线性结构线性结构包括数组、链表、栈、队列等。
它们的特点是数据元素之间的关系是一对一的，适用于顺序存储和链式存储。
2.2 树形结构树形结构包括二叉树、平衡树、红黑树等。
它们的特点是数据元素之间的关系是一对多的，适用于层次化存储和检索。
2.3 图形结构图形结构包括有向图、无向图、加权图等。
它们的特点是数据元素之间的关系是多对多的，适用于表示复杂的关系网络和路径规划。
三、数据结构的应用3.1 数据库系统数据库系统中的数据结构包括索引、哈希表、B树等，用于提高数据的检索效率和存储空间利用率。
3.2 算法设计算法设计中的数据结构包括堆、图、并查集等，用于解决复杂的计算问题和优化算法效率。
3.3 操作系统操作系统中的数据结构包括文件系统、进程控制块、虚拟内存等，用于实现操作系统的功能和性能优化。
四、数据结构的设计原则4.1 抽象数据类型数据结构的设计应该遵循抽象数据类型的原则，即将数据结构的实现细节与操作接口分离，提高数据结构的灵活性和可维护性。
《数据结构》教学大纲
《数据结构》教学大纲一、课程简介《数据结构》是计算机科学与技术相关专业的基础课程之一。
本课程旨在通过理论与实践相结合的方式，培养学生具备良好的数据结构基础、灵活运用和设计数据结构的能力，并通过算法分析、问题求解等方式培养学生的编程思维和创新能力。
二、教学目标1. 理解数据结构的基本概念和原理，包括栈、队列、链表、树、图等基本数据结构的应用场景与实现。
2. 掌握数据结构的基本算法与操作，包括插入、删除、查找、排序等常用操作的实现与分析。
3. 培养学生良好的编程实践能力，能够灵活运用不同的数据结构解决实际问题。
4. 培养学生团队合作精神和沟通能力，能够与他人合作设计和实现复杂的数据结构与算法。
三、教学内容1. 数据结构基础1.1 数据结构与算法的关系1.2 抽象数据类型与数据结构1.3 算法复杂度与评估方法2. 线性结构2.1 线性表的基本概念与实现2.2 栈与队列的定义与应用2.3 数组与链表的对比与选择3. 树形结构3.1 树的基本概念与性质3.2 二叉树的存储与遍历3.3 二叉搜索树与平衡树的应用4. 图结构4.1 图的基本概念与表示方法4.2 图的遍历与连通性算法4.3 最短路径与最小生成树算法5. 排序与查找5.1 常用排序算法的实现与性能分析 5.2 二分查找算法与应用5.3 哈希表的概念与应用四、教学方法1. 理论讲解：通过授课方式向学生讲解数据结构的基本概念、原理和算法分析方法。
2. 实验实践：通过编写程序实践，巩固和加深学生对数据结构的理解与应用能力。
3. 课堂讨论：鼓励学生在课堂上提问和讨论问题，促进学生思维的活跃和沟通能力的培养。
4. 课程设计：结合实际案例，进行小组项目设计，培养学生团队合作和创新能力。
五、教学评价与考核1. 平时成绩：包括课堂讨论与实验成绩，在课堂上主动提问、积极参与实验的学生将获得较高成绩。
2. 作业与报告：包括编程作业、实验报告等，学生需要按时完成，并按要求展示实现结果与思路。
数据结构说课
数据结构说课一、前言数据结构是计算机科学中的重要基础课程，旨在培养学生对数据的存储、组织和操作等方面的能力。
本次说课将围绕数据结构的定义、基本概念、经典数据结构和算法等内容展开，全面介绍数据结构的知识体系和学习重点。
二、教学内容1. 数据结构的概念和定义数据结构是指数据在计算机中存储和组织的方式，是计算机程序设计的基础。
通过引导学生了解数据结构的概念和定义，可以帮助他们建立对数据结构的整体认识，并为后续的学习打下坚实的基础。
2. 数据的逻辑结构数据的逻辑结构主要包括线性结构、树形结构和图形结构。
线性结构是最简单的数据结构，包括线性表、栈和队列等；树形结构由节点和边组成，形成一种层次关系；图形结构则由顶点和边组成，用于描述复杂的关联关系。
通过针对不同的逻辑结构的案例分析，让学生深入理解数据的组织方式和应用场景。
3. 经典数据结构经典数据结构是指在实际问题中常用的一些数据结构，如数组、链表、树、图等。
这些数据结构在实际应用中具有较高的效率和灵活性，理解其原理和特点对于学生后续算法的设计和优化至关重要。
我们将重点介绍这些结构的定义、基本操作和应用实例，并结合具体案例进行分析和讨论。
4. 常用算法在数据结构的学习过程中，掌握一些常用算法是必不可少的。
我们将重点讲解搜索算法、排序算法和图算法等。
搜索算法用于查找指定元素的位置或满足某一条件的元素；排序算法用于对数据进行排序，如冒泡排序、插入排序、快速排序等；图算法则用于解决网络和路径等相关问题。
通过实例的引导和练习，提高学生的算法理解和应用能力。
三、教学方法1. 概念讲解与案例演示相结合数据结构的概念和定义需通过简明扼要的讲解来传达给学生，以确保他们对基本概念的理解。
同时，我们还将引入实际案例进行演示，通过可视化的方式展示数据结构的实际应用，帮助学生更好地理解与记忆。
2. 主动参与与合作学习为了激发学生的学习兴趣和主动性，我们将采用案例分析和小组合作学习的方式进行教学。
《数据结构》课程标准
《数据结构》课程标准课程名称：数据结构课程代码：3250619适用专业：软件技术专业（软件开发方向）课程性质：专业必修课学时：48学时（理论：24 实践： 24）学分：3学分一、课程概述（一）课程的地位和作用《数据结构》是软件技术专业（软件开发方向）的一门专业必修课。
课程的前导课程是《Java面向对象编程》，本课程在后续软件开发类课程中起着非常重要的作用，其知识的应用将贯穿于本专业的所有课程。
在程序设计中，一个好的程序无非是选择一个合适的数据结构和好的算法，而好的算法的选择很大程度上取决于描述实际问题的数据结构的选取。
所以，学好数据结构，将是进一步提高学生程序设计水平的关键之一。
数据结构的应用水平是区分软件开发、设计人员水平高低的重要标志之一，缺乏数据结构和算法的深厚功底，很难设计出高水平的具有专业水准的应用程序。
本课程的改革理念是，坚持工程化、实用化教学，密切适应计算机技术的发展趋势，坚持学以致用；解决抽象理论与实践相脱节现象，让绝大多数学生在有限的时间内迅速掌握课程的基本理论知识，并把理论知识应用到软件开发的实际工作中，开发出高质是的应用软件。
（二）课程设计思路课程资源建设遵循三个原则、一个过程、四个应用层次。
课程内容的选取遵循科学性原则，课程内容的选取依据数据结构课程在学科体系的理论体系，结合其在实际开发中的使用频度及难易程度，选取适合高职学生的学习内容；课程内容的组织遵循情境性原则，所有模块的内容按一个过程进行组织。
课程内容置于由实践情境建构的以软件开发过程主要逻辑为主线的行动体系之中，采用打碎、集成的思想，将学科体系中所涉及的概念、方法、原理打碎，然后按照软件开发过程逻辑重新集成。
课程资源的建设充分体现人本性原则，按人类掌握知识的基本规律“获取—>内化—>实践—>反思—>新的获取”，开发四个实践层次“验证性应用、训练性应用、设计性应用、创造性应用”的训练题库。
二、培养目标（一）总体目标《数据结构》课程以培养学生的数据抽像能力和复杂程序设计的能力为总目标。
《数据结构》课程教学大纲
《数据结构》课程教学大纲一、课程概述数据结构是计算机科学与技术专业的重要基础课程之一。
本课程旨在介绍数据结构的基本概念、常用数据结构及其应用。
通过本课程的学习，学生应具备设计和实现基本数据结构的能力，能够分析并解决实际问题中的数据组织与处理需求。
二、教学目标1. 掌握数据结构的基本概念和分类。
2. 理解不同数据结构的特点、存储结构和操作方式。
3. 能够应用各类数据结构解决实际问题，并分析其性能。
4. 具备编写高质量代码的能力，考虑代码的可读性和可维护性。
5. 培养团队合作意识和解决问题的能力。
三、教学内容1. 数据结构基础1.1 数据结构的定义和作用1.2 数据结构的分类及常用术语1.3 数据结构的表示与实现方式2. 线性结构2.1 线性结构的概念和特点2.2 线性表的顺序存储结构和链式存储结构2.3 线性表的基本操作（插入、删除、查找）2.4 栈和队列的定义、基本操作以及应用3. 非线性结构3.1 树形结构的概念和特点3.2 二叉树及其存储结构（顺序存储和链式存储）3.3 二叉树的遍历（先序、中序、后序）3.4 树与森林的转换和应用4. 图结构4.1 图的定义和基本术语4.2 图的存储结构（邻接矩阵和邻接表）4.3 图的遍历（深度优先搜索和广度优先搜索）4.4 最小生成树和最短路径算法5. 查找算法5.1 查找的基本概念和分类5.2 顺序查找算法5.3 二分查找算法5.4 哈希查找算法6. 排序算法6.1 排序的基本概念和分类6.2 内部排序算法（插入排序、冒泡排序、选择排序、快速排序、归并排序）6.3 外部排序算法四、教学方法1. 集中讲述与课堂演示相结合的教学方法。
2. 利用多媒体技术展示数据结构的基本概念、实例和操作过程。
3. 提供编程实践的机会，让学生独立设计和实现各类数据结构。
4. 组织小组讨论和团队合作，解决数据结构相关问题。
五、考核方式1. 平时成绩包括课堂表现、作业、实验和参与度。
《数据结构》课程介绍
《数据结构》课程介绍数据结构是计算机科学中一门重要的课程，它涉及到计算机程序设计中的数据组织、存储和管理。
通过学习数据结构，可以帮助我们更好地理解和应用不同的数据类型和数据存储方式。
本文将对《数据结构》课程进行详细介绍。
一、课程简介《数据结构》课程旨在培养学生对数据结构的理解和应用能力。
主要内容包括线性表、栈和队列、树和二叉树、图等基本数据结构，以及算法设计与分析、排序与查找算法等。
通过学习本课程，学生能够了解各种数据结构的特点与应用场景，并能够运用所学知识解决实际问题。
二、课程目标1. 理解数据结构的基本概念和常见操作：学生将掌握线性表、栈、队列、树、二叉树、图等数据结构的定义和基本操作，以及它们的应用场景和特点。
2. 掌握数据结构的内部实现和算法设计：学生将学习不同数据结构的内部实现方法，如顺序存储和链式存储。
同时，还将学习常见的算法设计与分析方法，如递归、回溯、动态规划等，以及排序和查找算法的原理与实现。
3. 培养问题解决能力和编程实践能力：通过大量的课程实践和编程作业，学生将培养解决实际问题的能力，提高编程实践的技能水平，并能够将所学的数据结构和算法知识应用于实际项目中。
三、课程内容1. 线性表：介绍线性表的概念和特点，包括顺序表和链表的定义与实现，以及常见的操作和应用场景。
通过实例演示线性表的增删改查等操作。
2. 栈与队列：介绍栈和队列的定义和基本操作，包括顺序栈、链栈、顺序队列和链队列的实现方式。
并详细阐述它们在计算机系统中的应用。
3. 树与二叉树：介绍树和二叉树的概念及性质，包括二叉树的存储结构和遍历方式，如前序、中序和后序遍历。
并讲解不同类型的树，如平衡二叉树、红黑树等。
4. 图：介绍图的概念和基本术语，包括有向图、无向图、带权图等。
讲解图的存储结构和遍历算法，如深度优先搜索和广度优先搜索，以及最短路径算法等。
5. 算法设计与分析：介绍算法设计与分析的基本方法，如递归、分治和贪心算法等，以及算法的时间复杂度和空间复杂度分析。
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第一章：绪论
• 特点： 在求解过程中，所处理的数据之间具有层次关系，这是我
们所说的树形结构（层次结构）； 对它的操作有：建立树形结构，输出最低层结点内容等等。
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第一章：绪论
应用举例3——专业课程的开设
其余课堂违纪现象（例如戴耳机、玩手机）视其情节具体扣除 1-10分。 旷课1次扣10分，旷课次数达到5次，本门课程不合格！ 迟到5分钟扣2分，迟到10分钟扣5分，超过10分钟扣10分。
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第一章 绪论
•
本章主要介绍以下内容
数据结构研究的主要内容
数据结构中涉及的基本概念
男
80．9
......
99070104 单晓宏
男
81．3
......
......
......
......
......
......
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第一章：绪论
• 特点：
每个学生的信息占据一行，所有学生的信息按学号顺序依 次排列构成一张表格；
表中每个学生的信息依据学号的大小存在着一种前后关系， 这就是我们所说的线性结构；
对它的操作通常是插入某个学生的信息，删除某个学生的 信息，更新某个学生的信息，按条件检索某个学生的信息等等。
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第一章：绪论
• 应用举例2——Windows文件系统
我的电脑
C：\
D：\
My document Windows Jdk1.5
eclipse
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第一章：绪论
三、考核方法 1、考核方法：
平时成绩60 ％ 期末考试40％
出勤率10％ 平时作业、测试40％ 课堂表现10 ％
授课的课时：4学时/周
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第一章：绪论
四、课堂要求 1、座位前排不留空，后排不坐人
2、课堂违纪处理：
看视频、打游戏，扣分如下： 第1次违纪写不少于3000字检讨！ 第2次违纪平时考勤和课堂表现按0分记！ 第3次违纪，本门课程不合格！
学号 20020001 20020002 20020003
姓名 王红 张明 吴宁
性别 男 男 女
年龄 18 19 18
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第一章：绪论
一、什么是数据结构
• 因此,数据结构是指具有某种联系的数 据元素以及元素之间所构成的各种关 系的集合。
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软件技术专业课程的开设情况：
课程编号 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8
课程名称 计算机文化基础
Java语言(初级) 数据结构(Java版) Java语言(中级) 数据库原理及应用 Java语言(高级) 脚本语言 Java Web程序设计
需要先修的课程编号 无
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第一章：绪论
5、课程教学目标
⑴理解三种数据结构：线性结构、树形结构和图形结构； 掌握典型算法的基本思想。
⑵能将常用算法用c语言程序实现并运行正确，加深理解 数据结构。
⑶灵活运用各种数据结构，设计高效的算法解决实际问 题
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第一章：绪论 二、数据结构有那些基本结构
• 应用举例1——学籍档案管理
•
假设一个学籍档案管理系统应包含如下表所示的
学生信息。
学生基本情况
学 号 姓 名 性 别 出生年月
......
99070101 李 军
男
80．12
......
99070102 王颜霞
女
81．2
.......
99070103 孙 涛
Neusoft Institute of Information
数据结构
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第一章：绪论 一、自我介绍
姓 名：李德光 系 部：计算机系 办公地址： C7201 E--mail: lideguang@
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第一章：绪论
一、什么是数据结构
数据结构
数据
结构（关系）
• 计算机科学：数据指所有能够输入到计算机中并被计 算机程序处理的符号集合。
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第一章：绪论
数据的表现形式 简单数据（数字、字符、非数字字符） 例如：学号(20020001);年龄（18）；姓名（王红）；照片 复杂数据 例如：学生（20020001、王红、男、18）； 学生信息表
算法的概念、描述方法以及评价标准
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第一章：绪论
要能回答的问题
• 1. 什么是数据结构？ • 2. 数据结构有那些基本结构？ • 3.什么是数据的物理结构和逻辑结构？ • 4.数据结构主要研究什么？ • 5.算法与程序的区别？ • 6. 算法的特性及其评价标准？
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第一章：绪论 二、课程介绍
2、如何学习《数据结构》
① 学好理论，掌握算法 —要想做与数据结构相关的项目，就必须首先掌握数
据结构的各项知识和技能。 ① 将算法用一种程序设计语言实现
—数据结构有比较多的概念和知识点，因此要多编程， 多实践，以加深对这些概念的理解
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第一章：绪论 二、课程介绍
程序＝数据结构＋算法
1、为什么要学习《数据结构》
① 在本专业中的地位：数据结构是主修课，4个学 分,是后续课程的基础
② 毕业后工作的需要 面试题中主要考数据结构的内容 工作中经常会用到数据结构的知识
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第一章：绪论
3、数据结构和编程语言(C语言)的关系 实现关系
数据结构：是一个概念和理论的集合
编程语言：对这些概念和理论进行实现，以便于在软 件项目中使用。
C语言
数据结构
Java语言
IT Education & Training
……
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第一章：绪论
4、课程讲述内容
第一章 绪论 第二章 线性表 第三章 栈和队列 第四章 串 第六章 树和二叉树 第七章 图 第九章 查找 第十章 内部排序