數據結構是中國人民解放軍陸軍工程大學於2016年9月9日首次在中國大學MOOC開設的慕課課程、國家精品線上開放課程。該課程授課教師為陳衛衛、李清、鮑愛華、李志剛、唐艷琴、吳永芬、李傑、王坤、施蕾、朱超。據2020年8月中國大學MOOC官網顯示，該課程已開課8次。
數據結構課程講述了數據結構的概念、表結構的基本概念、單向鍊表的構造、複雜鍊表的基本操作、棧和隊、散列表的處理算法、樹的基本概念和存儲方法、哈夫曼樹、圖的定義和有關術語、排序的基本概念、合併排序等內容。
基本介紹
- 中文名：數據結構
- 外文名：Data Stuctures
- 類別：慕課、國家精品線上開放課程
- 提供院校：中國人民解放軍陸軍工程大學
- 授課教師：陳衛衛、李清、鮑愛華、李志剛、唐艷琴、吳永芬、李傑、王坤、施蕾、朱超
- 授課平台：中國大學MOOC
- 開課時間：2016年9月9日（首次）
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課程性質
課程定位
數據結構課程是計算機科學與技術、網路工程、信息安全等專業本科生的專業基礎課程中的一門重要的核心課程。大學數學、計算機基礎、離散數學、C/C++語言等是該課程的先導課程，而作業系統、編譯原理、計算機網路等均以該課程作為先導課程。該課程也是算法分析與設計、計算複雜性理論等高級課程的基礎，在計算機教學工作中具有重要的地位。
數據結構課程與其他課程的關係圖
適應專業
開課信息
開課次數 | 開課時間 | 授課教師 | 學時安排 | 參與人數 |
|---|---|---|---|---|
第1次開課 | 2016年9月9日—2016年12月25日 | 陳衛衛、李清、鮑愛華、李志剛、唐艷琴、吳永芬 | 4小時每周 | 10691人 |
第2次開課 | 2017年9月11日—2017年12月31日 | 14992人 | ||
第3次開課 | 2018年3月12日—2018年6月30日 | 11409人 | ||
第4次開課 | 2018年9月7日—2019年1月11日 | 陳衛衛、李清、鮑愛華、李志剛、唐艷琴、吳永芬、李傑、王坤、施蕾 | 2-3小時每周 | 10019人 |
第5次開課 | 2019年3月8日—2019年6月20日 | 陳衛衛、李清、唐艷琴、李志剛、吳永芬、李傑、王坤、朱超 | 2-4小時每周 | 7143人 |
第6次開課 | 2019年9月1日—2020年1月5日 | 陳衛衛、李清、唐艷琴、李志剛、吳永芬 | 9113人 | |
第7次開課 | 2020年2月14日—2020年6月10日 | 10303人 | ||
第8次開課 | 2020年8月10日—2020年12月10日 | 待定 |
（註：表格內容參考資料）
課程簡介
數據結構課程設計的實踐教學（即上機實驗）題分為基礎性、綜合性和設計性三大類。基礎性（即知識驗證性）類實驗題主要用於鞏固課堂知識，實現小程式的簡單套用；綜合性和設計性實驗題屬於大作業，講述了完成設計性實驗題則要實現從建模到解模的全過程，即實驗者要獨立完成：問題的抽象、數據的提取、數據的組織、數據結構的確定（邏輯結構）、算法設計、數據的存儲形式（物理結構）、編程實現、程式的調試和測試等步驟等內容。
課程大綱
第一周 數據結構概述 （一）為什麼要學習數據結構 （二）數據結構的概念 （三）算法的概念和描述 （四）算法的評價 概述單元測試 第二周 順序表 （一）表結構的基本概念 （二）順序表的插入和刪除 （三）順序表的查找 （四）套用示例 順序表單元測驗 第三周 鍊表（上） （一）基本概念 （二）單向鍊表的構造 （三）單向鍊表的輸出和查找 鍊表（上）單元測驗 第三周 鍊表（下） （一）鍊表的種類 （二）複雜鍊表的基本操作 （三）有序鍊表的構造 （四）套用示例-稀疏多項式求和問題 （五）小結 鍊表（下）單元測驗 第四周 棧和隊 （一）棧 （二）隊 棧和隊單元測驗 第四周 散列表 （一）散列函式 （二）散列表的處理算法 | 散列表單元測試 第五周 樹結構（上） （一）樹的基本概念和存儲方法 （二）二叉樹的遍歷 （三）二叉樹的構造 樹結構（上）單元測驗 第六周 樹結構（下） （一）檢索樹 （二）平衡樹 （三）哈夫曼樹 樹結構（下）單元測驗 第七周 圖結構（上） （一）圖的定義和有關術語 （二）圖的存儲方法 （三）圖的遍歷 （四）圖遍歷算法的套用示例 圖結構（上）單元測驗 第八周 圖結構（下） （一）最小生成樹 （二）最短路徑 圖結構（下）單元測驗 第九周 排序（上） （一）排序的基本概念 （二）插入排序 （三）交換排序 （四）選擇排序 排序（上）單元測試 第十周 排序（下） （一）合併排序 （二）基數排序 排序（下）單元測試 |
（註：課程大綱排版從左到右列）
課前預備
預備知識
學習數據結構需要提前熟練掌握C/C++（傳引用）語言、基本圖論、初步機率、常用的數學術語、集合和關係、對數、級數求和、遞歸和遞推等概念；熟練運用一種編程環境（例如，VC編譯環境）等專業知識。
學習資料
（1）陳衛衛,王慶瑞編著．數據結構與算法（第二版）．北京：高等教育出版社, 2015.07
（2）張銘等編著．數據結構與算法．北京：高等教育出版社, 2008
（3）陳越主編．數據結構. 北京：高等教育出版社, 2012
（4）Robert Sedgewick著,周良忠譯．C算法（第三版）．北京：人民郵電出版社 POSTS & TELECOM PRESS,2004（第一卷，基礎、數據結構、排序和搜尋）
（5）Robert Sedgewick著,周良忠譯．C算法．北京：人民郵電出版社 POSTS & TELECOM PRESS,2004（第二卷 圖算法）
（6）Donald E.Knuth著,蘇運霖譯．電腦程式設計藝術（第3版）．北京：國防工業出版社 Addison Wesley,2002（第1卷 基本算法；第2卷 半數值算法；第3卷 排序與查找）
授課目標
1、使學習者懂得數據結構的一般原理。
2、掌握表、樹、圖等基本結構的特點，學會對算法的評估方法。
3、培養學習者的算法設計能力、程式設計能力，以及用軟體方法處理問題的能力。
4、培養學習者的分析、對比、歸納、綜合和創新能力，為後續學習專業課程，設計系統程式打下理論基礎。
課程特色
該課程在教學環節上，設定了課堂教學設計、實踐教學設計、教學模式設計等規劃。
數據結構教學內容之間的概念圖
1、該課程在課堂教學設計上分為三大部分：基礎知識（第一講）、基本模型（第二至九講）、基本問題（第十講）。
2、該課程在實踐教學設計上（即上機實驗）題分為基礎性、綜合性和設計性三大類。
3、該課程在教學模式設計上，對於表、樹、圖三大基本結構，依照“邏輯結構→物理結構→基本運算→基本算法→算法評價”這個脈絡，研究每種結構的特點。
所獲榮譽
2019年1月，該課程被中華人民共和國教育部評為“國家精品線上開放課程”。
教師簡介
該課程教學團隊均來自中國人民解放軍陸軍工程大學，其中陳衛衛為教授；李清、唐艷琴為副教授；鮑愛華、李志剛、吳永芬、李傑、王坤、施蕾、朱超為講師。
