
本教材系统阐述数据结构与算法的基本原理及实践应用,按照绪论、线性表、栈与队列、字符串、数组与广义表、树与二叉树、图、查找、内部排序以及经典算法思想十个章节循序渐进地展开。教材既详细介绍了数据结构的基本概念、逻辑结构、存储方式及操作实现,又对每种数据结构的特点和实现方法进行了深入剖析。从线性表的顺序存储和链式存储,到栈与队列的抽象数据类型及其多种实现,再到字符串模式匹配、数组的多维表示以及矩阵压缩存储等内容,均以严谨的理论讲解配合生动的实践案例展开讨论,如深度学习中张量存储、图神经网络在大数据环境下的应用以及哈希算法在人工智能中的应用,充分展示了数据结构在各类工程实践中的重要作用。 教材在教学过程中注重问题导入与思政教育,通过引入与社会发展密切相关的实际案例激发学生的学习兴趣。例如,绪论部分不仅回顾数据结构的发展历程,还结合当前AI大模型参数量等前沿问题,引导学生思考技术进步对社会经济的深远影响;在树和图的章节中,通过介绍赫夫曼树、决策树以及最短路径算法,让学生了解数据结构如何在信息压缩、智能决策和网络优化中发挥关键作用。各章节均设置小结与习题,帮助学生巩固知识点,并促使理论与实践有效衔接。 本教材具有鲜明特色。它展示了《数据结构与算法》课程知识图谱建设的成果,通过多层次、多维度的案例分析,将各章节内容之间的内在联系以及与其他课程内容的交叉融合直观地呈现出来。教材不仅涵盖基础数据结构理论,同时引入了人工智能、区块链、生物信息学等前沿技术领域的实践案例,使学生在掌握理论的同时,能感受到技术发展的前沿脉动与数字经济时代的变革。案例内容既有贴近日常生活的简单实例,也涵盖物联网数据处理、云计算资源调度、海洋数据分析及基因组数据解析等多个领域,极大拓宽了学生的视野,培养了跨学科思考的能力。 教材内容安排严谨、结构合理,既适合初学者系统掌握数据结构基础知识,也为有一定基础的学生提供了深入研究和工程实践的丰富素材。全书从理论阐述到算法实现,再到实际案例解析,每个章节均突出知识点之间的内在逻辑和应用场景,帮助学生构建从数据结构设计到数据工程实现的完整思维体系。同时,教材积极响应国家关于计算机教育教学改革的政策要求,立足于培养既具扎实理论功底又具备实践操作能力的复合型人才,为学生在未来从事信息技术和数字经济相关工作奠定坚实基础。
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