清华大学数据结构C语言版教学大纲解析

"清华大学 数据结构C语言版 教学大纲，由严蔚敏教授主讲，共计48学时，包括38学时的讲课和10学时的实验，是一门面向计算机科学与技术（物联网方向）、网络工程专业的学科基础必修课。课程旨在培养学生分析数据结构特性和设计算法的能力，同时提升数据抽象和程序设计技巧。" 在数据结构的课程中，主要涵盖以下几个核心知识点： 1. **绪论**：讲解数据结构的基本概念，如数据、数据元素、逻辑结构与物理结构的差异，以及算法的时间复杂度和空间复杂度分析。学生需掌握这些基础知识，并能进行简单的复杂度分析。 2. **线性表**：线性表是数据元素间存在线性关系的数据结构，包括顺序存储结构（顺序表）和链式存储结构（链表）。教学内容包括线性表的定义、两种存储结构的实现方法，以及查找、插入和删除操作。实验部分要求学生实现单链表的操作，如创建、查找、插入和删除。 3. **栈和队列**：栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，队列则是先进先出（FIFO）的数据结构。课程中会介绍栈的顺序存储和链式存储，包括栈的应用（如迷宫求解和表达式求值）、栈与递归的关系以及Hanoi塔问题。队列部分则涵盖顺序队列（循环队列）和链式队列的实现。学生需要掌握栈和队列的基本操作及其适用场景。 4. **树与二叉树**：树是一种非线性的数据结构，其中二叉树是重要的子领域。这部分将教授树的定义、性质，二叉树的种类（如满二叉树、完全二叉树）及其插入、删除操作。实验可能涉及到二叉树的遍历和构造。 5. **图**：图数据结构用于表示对象之间的复杂关系，包括图的定义、表示方法（邻接矩阵和邻接表），以及图的遍历算法（深度优先搜索和广度优先搜索）。 6. **排序与查找**：讲解各种排序算法（如冒泡排序、快速排序、归并排序等）和查找算法（如顺序查找、二分查找、哈希查找），并分析它们的时间复杂度。 7. **文件结构**：介绍外部存储器上的数据组织方式，如顺序文件、索引文件和直接存取文件。 通过以上内容的学习，学生不仅能理解各种数据结构的特性，还能熟练运用C语言实现这些结构，同时提高解决问题和设计高效算法的能力。此外，实验环节将强化理论知识的实际应用，帮助学生巩固所学。