数据结构详细教案——图
《数据结构》课程教案
数据结构》课程教案课程类别：专业基础课适用专业：计算机应用技术授课学时：32学时课程学分：4学分一、课程性质、任务课程性质：《数据结构》是计算机应用技术专业的必修课程，也是研究如何对数据进行组织和设计、如何编制高效率的处理程序的一门基础学科。
课程任务：1、学习计算机程序编写中的数据组织和设计；2、数据的物理结构和逻辑结构；3、经典算法的设计和算法效率的分析。
二、课程培养目标：（一）知识目标通过理论学习和程序的编写，使学生系统地掌握程序中数据的组织、数据的物理结构和逻辑结构，在重要算法的实现上逐步提高编程能力。
（二）技能目标通过课程的学习，让学生掌握重要的数据结构，对数据的逻辑结构和物理结构有深入的理解，同时能编写出使用重要算法知识的程序，并运用所学知识编写程序解决实际中的问题。
（三）素质目标通过课程的学习，让学习学会自学，培养学生的自学能力、克服学习困难的能力，同时让学生掌握计算机编程中数据结构的学习方法，并养成严谨、认真、仔细、踏实、上进的好习惯。
三、选用教材与参考资料教材版本信息《数据结构与算法简明教程（Java语言版）》清华大学出版社叶小平陈瑛主编教材使用评价本教材经过两年的使用，得到了读者一致认可，同时也在不断改进，适合高职高专教学使用，内容基础、重难点突出，符合高职高专“理论够用、注重实践”的要求。
选用的参考资料严蔚敏•吴伟民《数据结构（C语言版）》•清华大学出版社.2009年版殷人昆.《数据结构》•清华大学出版社.1999年版《C语言程序设计》•石油大学出版社《C语言程序设计》•中国石油大学出版社.2006年版四、本课程与其他课程的联系与分工先修课程《离散数学》、《程序设计基础》后续课程《面向对象技术》、《操作系统》与其他课程配合与取舍情况《数据结构》与《离散数学》知识点结合较多，《离散数学》讲求逻辑思维能力的培养和训练，《数据结构》中逻辑结构的学习也需要逻辑思维能力做铺垫。
同时《程序设计基础》课程也为学习《数据结构》打下了基础，对于本课程的教材，我们采用C语言来描述数据结构，因此程序设计基础也是以C语言作为的对象。
《数据结构》参考教案
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2、链队列的算法： ： 算法一：构造一个空队列 算法二：销毁一个队列 算法三：判队列是否为空： 算法四：入队列 算法五：出队列
3．循环队列的重要算法： 算法一：构造一个空队列 算法二：队列长度 int { QueueLength(SqQueue Q)
return (Q.rear-Q.front+MAXQSIZE)%MAXQSIZE; }
(2) 重要算法的实现：
入栈操作 取栈顶元素操作 取栈顶元素与出栈不同之处在于出栈操作改变栈顶指针 top 的位置，而取栈顶元素操作不改 出栈操作 判栈空操作 2． 链栈 一个链栈可由栈顶指针 top 唯一确定，当 top 为 NULL 时，是一个空栈。
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第9讲
课程名称：数据结构 授 课 总课序 第9次 时 间 第4周 任 课 教 师 备课日期 讲 课 内 容 3.4 节
点
教 学 难 点 与关键
算法时间复杂度的计算
教学内容及板书纲要： 课程概述 对课程性质等课程相关情况进行介绍
第 1 章 绪论 1.1 什么是数据结构 用 3 个引例： 1．图书书目自动检索 2．人机对奕 3．交通灯管理 引出《数据结构》的研究内容 数据结构的基本概念和术语 1.2 数据结构的基本概念和术语 1. 数据 2. 数据元素、数据项 3. 数据对象、数据结构 4. 四类基本结构：集合、线性结构、树形结构、图形结构或网状结构。 5. 数据结构一般包括三方面的内容： 逻辑结构 存储结构(物理结构) 数据的运算 算法的设计取决于选定的数据逻辑结构，而算法的实现依赖于采用的存储结构。 6. 数据的两种存储结构： 顺序存储结构 链式存储结构 1.3 抽象数据类型的表示与实现 类 C 语言 1.4 算法和算法分析 1.4.1 算法 算法的定义 算法具有五个重要特性： 有穷性、确定性、可行性、输入、输出
(2024年)《数据结构》全套课件
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树形数据结构的查找算法
二叉排序树的查找
从根节点开始，若查找值小于当前节点 值，则在左子树中查找；若大于当前节 点值，则在右子树中查找。
VS
平衡二叉树的查找
在保持二叉排序树特性的基础上，通过旋 转操作使树保持平衡，提高查找效率。
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散列表的查找算法
散列函数的设计
将关键字映射为散列表中位置的函数。
过指针来表示。
链式存储的特点
逻辑上相邻的元素在物理位置上 不一定相邻；每个元素都包含数
据域和指针域。
链式存储的优缺点
优点是插入和删除操作不需要移 动元素，只需修改指针；缺点是
存储密度小、空间利用率低。
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线性表的基本操作与实现
插入元素
在线性表的指定位 置插入一个元素。
查找元素
在线性表中查找指 定元素并返回其位 置。
自然语言处理的应用
在自然语言处理中，需要处理大量的文本数据，数据结构中的字符 串、链表、树等可以很好地支持文本的处理和分析。
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数据结构在计算机网络中的应用
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路由算法的实现
计算机网络中的路由算法需要大量的数据结构支持，如最短路径 树、距离向量等。
网络流量的控制
在计算机网络中，需要对网络流量进行控制和管理，数据结构中的 队列、缓冲区等可以很好地支持流量的控制。
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数据结构的应用与拓展
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数据结构在算法设计中的应用
01
作为算法设计的基 础
数据结构为算法提供了基本操作 和存储方式，是算法实现的重要 基础。
02
提高算法效率
《数据结构》课程教案
《数据结构》课程教案一、引言数据结构是计算机科学中非常重要的一门课程，它涉及到对数据的组织、存储和访问方法的研究。
数据结构的学习能够帮助学生建立起对计算机中数据处理的基本概念和方法的理解，并培养学生分析和解决实际问题的能力。
本教案旨在为《数据结构》课程提供一套系统的教学计划，以确保学生能够全面掌握该学科的知识和技能。
二、教学目标本课程的主要教学目标如下：1. 掌握常见的数据结构，包括线性表、栈、队列、树、图等，并理解它们的基本概念与特点；2. 理解各种数据结构之间的联系与区别，能够根据问题需求选择合适的数据结构；3. 学习并掌握常用的数据结构算法，如查找、排序等；4. 培养学生分析和解决实际问题的能力，提高编程实践的能力；5. 增强学生的团队合作与沟通能力，通过小组项目实践提升学生能力。
三、教学内容与安排本课程的教学内容将按照以下顺序进行讲解和实践操作：第一章：绪论1. 数据结构的基本概念与作用；2. 学习数据结构的意义与价值；3. 课程的教学方法和学习要求。
第二章：线性表1. 线性表的定义与分类；2. 线性表的顺序存储结构与链式存储结构；3. 线性表的基本运算和实例分析。
第三章：栈与队列1. 栈的定义与基本操作；2. 栈的应用场景与实例分析；3. 队列的定义与基本操作；4. 队列的应用场景与实例分析。
第四章：树与二叉树1. 树的定义与基本术语；2. 二叉树的定义与性质；3. 二叉树的遍历方法与实例分析；4. 哈夫曼树的构建与应用。
第五章：图1. 图的定义与基本术语；2. 图的存储方式与基本操作；3. 图的遍历算法与实例分析；4. 最短路径算法与实例分析。
第六章：查找算法1. 顺序查找与二分查找；2. 哈希查找的原理与实现方法。
第七章：排序算法1. 冒泡排序与插入排序；2. 快速排序与归并排序；3. 堆排序与希尔排序。
第八章：课程总结与展望1. 对整个课程内容的回顾；2. 对数据结构的进一步学习与应用的展望；3. 学生反馈与教师建议。
数据结构教案
数据结构教案(总32页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除2015 至2016 学年第二学期数据结构课程教案课程编码： 1261D03总学时／周学时： 80 / 5开课时间： 2016年2 月 24日第 1 周至第 16 周授课年级、专业、班级： 15级网工程2班使用教材严蔚敏. 数据结构（C语言版）[M] 北京：清华大学出版社，2011.系别/教研室：信息工程学院 / 物联网工程授课教师：刘波教学目标：《数据结构》是物联网工程专业的一门专业必修课。
用计算机解决任何问题都需要进行数据表示和数据处理，而数据表示和数据处理正是《数据结构》要研究的内容。
主要介绍如何合理地组织数据、有效地存储和处理数据，正确地设计算法以及对算法的分析和评价。
通过本课程教学，使学生了解数据结构的基本概念，理解数据结构的逻辑结构和物理结构的基本概念以及有关算法，掌握算法描述及算法的评价标准，熟悉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，旨在培养学生基本的、良好的程序设计技能，编制高效可靠的程序，并为学生日后学习操作系统和数据库等后续课程奠定基础。
教学要求:本课程主要是以抽象数据类型的观点来组织和讲解线性表、栈、队列、树、二叉树、图等各种主要的数学模型并定义为相应的抽象数据类型，给出各种物理表示法和有关算法，关于数据处理技术介绍几种主要的排序和查找算法。
学生通过学习该课程后主要应掌握以下内容：1．了解数据结构及有关的基本概念；2．了解各种抽象数据类型的性质；3．掌握各种抽象数据类型的实现和基本算法；4．对算法的时间和空间复杂性有一定的分析能力；5．能够选择适当的数据结构和存储结构以及设计有效的算法，解决实际问题；6．掌握数据结构在排序和查找等常用算法中的应用。
教学重点：抽象数据类型、顺序表、单链表、循环链表、栈、队列、数组、特殊矩阵、树和二叉树、最小生成树、拓扑排序、查找、内部排序教学难点：单链表、栈、循环队列、特殊矩阵、二叉树、关键路径、最短路径教学方法与手段：1．理论部分以讲授法为主，结合讨论及课堂练习实现教学目的。
《数据结构》教案
《数据结构》教案信息技术学院软件教研室课程说明【目的】1.数据结构是研究数据组织、存储和运算的一般方法的学科。
——理解并掌握数据的各种数据结构的原理与算法。
2. 学会分析研究计算机加工的数据结构的性质，以便为应用涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及其相应的算法，并初步掌握算法的时间分析和空间分析的技术。
3.数据结构是编程的基础。
程序=数据结构+算法——能够以数据结构为基础，进行复杂程序编程,且符合软件工程的规范。
4.数据结构课程重点是培养学生的数据抽象能力。
【内容】1.数据结构的基本概念（第1章）2、线性表（第2、3、4、5章）3、树（第6章）4、图（第7章）5、查找和排序（第9、10、11章）【参考书】1．数据结构严蔚敏清华大学出版社2. 数据结构（c语言篇）——习题与解析（修订版）李春葆清华大学出版社【教学安排】第1章绪论【教学目的】1.数据结构的基本概念,介绍数据和数据结构等名词和术语。
2.描述算法的类C语言3.从时间和空间角度分析算法的方法【教学要求】掌握基本概念，了解抽象数据类型，掌握计算语句频度和估算算法时间复杂度，熟悉类C语言的书写规范。
【教学重点与难点】描述算法的类C语言；抽象数据类型的概念；算法复杂性的分析方法【教学追记】1、熟悉各名词、术语的含义，掌握基本概念，特别是数据结构的三个方面（逻辑结构、存储结构、及其运算）。
数据的逻辑结构和存储结构之间的关系。
分清哪些是逻辑结构的性质，哪些是存储结构的性质。
2、了解抽象数据类型的定义、表示和实现方法。
3、理解算法五个要素的确切含义：①动态有穷性（能执行结束）；②确定性（对于相同的输入执行相同的路径）；③有输入；④有输出；⑤可行性（用以描述算法的操作都是足够基本的）。
4、掌握计算语句频度和估算算法时间复杂度的方法。
5、熟悉类C语言的书写规范，对学过C++的学生，比较输入/输出语句cin /cout；动态分配内存语句new与C语言的区别。
《数据结构》参考教案
《数据结构》参考教案数据结构参考教案教案一：数据结构概述1. 介绍数据结构的定义和作用- 数据结构是指组织数据的方式，从而实现高效访问和操作数据的目的。
- 数据结构对于解决实际问题和优化算法具有重要作用。
2. 数据结构的分类- 线性结构：数组、链表、栈、队列等- 非线性结构：树、图等- 文件结构：顺序文件、索引文件等3. 数据结构的基本操作- 插入、删除、查找、排序等操作教案二：线性结构1. 数组- 定义和基本特点- 一维数组和多维数组- 数组的插入、删除、查找操作- 定义和基本特点- 单链表和双链表- 链表的插入、删除、查找操作3. 栈- 定义和基本特点- 栈的应用场景- 栈的插入、删除、查找操作4. 队列- 定义和基本特点- 队列的应用场景- 队列的插入、删除、查找操作教案三：非线性结构1. 树- 二叉树的定义和基本特点- 二叉查找树的构建和操作- 平衡二叉树的原理和应用- 图的定义和基本特点- 图的表示方法：邻接矩阵、邻接表- 图的遍历算法：深度优先搜索、广度优先搜索教案四：文件结构1. 顺序文件- 顺序文件的组织结构- 顺序文件的插入、删除、查找操作2. 索引文件- 索引文件的组织结构- 索引文件的插入、删除、查找操作3. 散列文件- 散列文件的组织结构- 散列文件的插入、删除、查找操作教案五：高级数据结构1. 堆- 堆的定义和基本特点- 最大堆和最小堆- 堆的插入、删除、查找操作2. 并查集- 并查集的定义和基本特点- 并查集的应用场景- 并查集的操作：合并、查找3. Trie树- Trie树的定义和基本特点- Trie树的插入、删除、查找操作教案六：数据结构的应用1. 图的最短路径算法- 迪杰斯特拉算法- 弗洛伊德算法2. 树的应用：哈夫曼编码- 哈夫曼编码的原理和过程- 哈夫曼编码的应用和效果3. 排序算法比较- 冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序- 各种排序算法的时间复杂度和稳定性比较教案七：数据结构的优化与扩展1. 动态规划算法- 动态规划的基本思想和适用条件- 应用举例：背包问题、最长公共子序列等2. 基于数据结构的缓存优化- 缓存机制的原理和应用- 基于哈希表和LRU算法实现缓存优化3. 数据结构的持久化存储- 数据结构的序列化和反序列化- 数据结构的存储和恢复教案八：总结与展望1. 数据结构的重要性和应用价值2. 数据结构的学习方法和技巧3. 数据结构的发展趋势和研究方向教案结束。
《数据结构》教案
《数据结构》教案一、教学目标1. 理解数据结构的基本概念和重要性。
2. 掌握常用的数据结构，如数组、链表、栈、队列、树、图等。
3. 学会分析数据结构的时间和空间复杂度。
4. 能够运用数据结构解决实际问题，提高编程能力和软件开发效率。
二、教学内容1. 数据结构的基本概念：数据的定义、数据类型的分类、数据结构的概念及其重要性。
2. 数组和链表：数组的概念、数组的操作、链表的概念、单链表和双向链表的实现。
3. 栈和队列：栈的定义及操作、队列的定义及操作、栈和队列的应用场景。
4. 树：树的概念、二叉树、遍历算法、哈夫曼编码。
5. 图：图的概念、图的表示、图的遍历算法、最短路径算法。
三、教学方法1. 采用讲授法讲解数据结构的基本概念和原理。
2. 通过案例分析和编程实践，让学生掌握数据结构的实现和应用。
3. 利用图形和动画演示数据结构的操作和算法，提高学生的理解力。
4. 组织讨论和小组合作，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
四、教学环境1. 教室环境：宽敞、明亮、安静，适合进行教学活动。
2. 计算机设备：每人一台电脑，安装有相关编程软件和教学辅助工具。
3. 网络环境：教室具备稳定的网络连接，便于查找资料和在线交流。
五、教学评价1. 平时成绩：课堂参与度、作业完成情况、小组讨论表现等。
2. 考试成绩：期末考试，包括选择题、填空题、简答题和编程题。
3. 实践能力：课后编程实践，完成相关数据结构的应用项目。
4. 综合素质：团队协作、问题解决、创新能力等。
六、教学资源1. 教材：《数据结构（C语言版）》等相关教材。
2. 课件：PowerPoint或其他演示软件制作的课件。
3. 编程实践项目：安排课后编程实践项目，如链表、栈、队列、树、图等应用。
4. 在线资源：提供相关的在线教程、视频、博客等，供学生自主学习。
5. 编程工具：Visual Studio、Eclipse等集成开发环境。
七、教学进程1. 第一周：数据结构基本概念、数据的定义和类型。
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数据结构教案第七章图
第7章图
【学习目标】
1．领会图的类型定义。
2．熟悉图的各种存储结构及其构造算法，了解各种存储结构的特点及其选用原则。
3．熟练掌握图的两种遍历算法。
4．理解各种图的应用问题的算法。
【重点和难点】
图的应用极为广泛，而且图的各种应用问题的算法都比较经典，因此本章重点在于理解各种图的算法及其应用场合。
【知识点】
图的类型定义、图的存储表示、图的深度优先搜索遍历和图的广度优先搜索遍历、无向网的最小生成树、最短路径、拓扑排序、关键路径
【学习指南】
离散数学中的图论是专门研究图性质的一个数学分支，但图论注重研究图的纯数学性质，而数据结构中对图的讨论则侧重于在计算机中如何表示图以及如何实现图的操作和应用等。
图是较线性表和树更为复杂的数据结构，因此和线性表、树不同，虽然在遍历图的同时可以对顶点或弧进行各种操作，但更多图的应用问题如求最小生成树和最短路径等在图论的研究中都早已有了特定算法，在本章中主要是介绍它们在计算机中的具体实现。
这些算法乍一看都比较难，应多对照具体图例的存储结构进行学习。
而图遍历的两种搜索路径和树遍历的两种搜索路径极为相似，应将两者的算法对照学习以便提高学习的效益。
【课前思考】
1. 你有没有发现现在的十字路口的交通灯已从过去的一对改为三对，即每个方向的直行、左拐和右拐能否通行都有相应的交通灯指明。
你能否对某个丁字路口的6条通路画出和第一章绪论中介绍的"五叉路口交通管理示意图"相类似的图？
2. 如果每次让三条路同时通行，那么从图看出哪些路可以同时通行？
同时可通行的路为：(AB,BC,CA),(AB,BC,BA),(AB,AC,CA),(CB,CA,BC)。