清华大学严蔚敏《数据结构》课程详解：48学时构建计算机软件基石

本课程旨在深入学习计算机软件基础知识，特别是数据结构与算法，帮助学生掌握这一核心领域的关键技能。课程总共分为两大部分：理论讲解和实践操作。 理论部分，共48学时，将从第一章绪论开始，让学生理解数据结构的定义。数据结构被定义为研究在程序设计中处理非数值计算问题时，计算机如何组织和操作数据对象以及这些对象之间的关系的学科。课程首先解释了数据结构的基本概念，如数据、数据元素、数据项和数据结构的分类，包括四种基本数据结构（集合）、线性结构（如线性表、栈和队列）、树形结构（如树）和图状结构（如图）。数据的逻辑结构关注的是数据元素之间的关系，而数据的存储结构则是这些逻辑关系在计算机内存中的实际表现形式。 在逻辑结构部分，课程将介绍数据的逻辑关系，如数据元素之间的“一对一”（线性结构）、“一对多”（树形结构）和“多对多”（图状结构）。同时，区分数据的逻辑结构和存储结构的重要性，强调这两者之间的密切关联。 接着，课程会引入算法设计，这是数据结构不可或缺的一部分。算法是解决问题的步骤序列，它涉及逻辑结构的设计，然后转化为实际的存储结构以便计算机执行。这包括顺序存储结构和链式存储结构两种主要的存储方式。顺序存储结构依赖于元素在内存中的连续位置，而链式存储结构则通过指针来链接数据元素，实现了对逻辑关系的灵活表示。 实例分析贯穿课程始终，例如书目自动检索系统的实现，展示了数据结构在实际应用中的作用。此外，还讨论了人机对弈问题中的树结构，以及多叉路口交通灯管理问题中的图结构，通过这些实际场景加深对数据结构的理解。 这门课程通过理论讲解和实践操作相结合的方式，让学生全面掌握数据结构与算法的基础知识，培养他们设计和优化高效数据结构的能力，为后续的编程和技术开发打下坚实基础。无论是数据的逻辑组织还是算法的实现，都将在这个课程中得到详尽的讲解和训练。