数据结构项目教程

计算机学科是实践性很强的学科，通过编程解决实际工作、生活中的问题是该学科的基础，也是训练计算机相关专业学生基本技能的方式。编写“优雅”的程序不仅是指熟练运用程序设计语言，更是指能设计精巧的算法高效地解决实际问题。“数据结构”课程是一门专业技术性课程，其主要研究的是计算机内部数据的逻辑组织结构，数据在计算机中的存储结构，以及在这基础之上构建高效的算法，从而解决生产与生活中的实际问题。算法设计体现出一种计算思维，编写程序的目的是将算法设计思想变成计算机能够执行的指令序列。一个优秀的软件工程师需要掌握数据结构的相关算法，并能进行算法效率的分析。2021年10月中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》明确提出，要“建设技能型社会，弘扬工匠精神，培养更多高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠，为全面建设社会主义现代化国家提供有力人才和技能支撑”，“推动思想政治教育与技术技能培养融合统一”。本书正是基于此，以技能培养为主线，面向生产与生活的实际情况，着力培养学生解决问题的能力。本书编写特色如下：1.项目任务式组织本书架构。本书根据学生认知规律进行编写，学生可以提出任务需求、明确任务目标、开展任务分析、了解任务中所涉及的知识（体系）、实现任务为步骤，循序渐进进行学习。全书把知识有机融入任务，学生在完成任务后，自然就掌握了相关知识，如此便把枯燥的理论学习，变成在实践中实现任务，使理论和实践进行了有机融合。2.突出职业技能的培养。全书以技能培养为主线，把技能培养放在突出的位置，把抽象的数据结构知识简单化、任务化，突出对学生动手能力的培养，每一个任务中都把算法变成了可以执行的程序（学生可以运用C语言实现算法），并给出程序运行结果，以帮助学生进行分析、理解和实践。3.深入挖掘课程思政元素。本书把思政元素贯穿于教育教学的整个过程。在每个任务中，根据“数据结构”课程所蕴含的思政元素，进行深入挖掘，把思政元素贯穿于本书，从理想信念、道德情操、大国工匠精神、爱国精神、法治建设、思想素质等方面共设计27个思政小课堂。4.突出知识体系结构的完整性。本书设认识数据结构与算法、线性表、栈和队列、串、数组和广义表、树和二叉树、图、查找以及排序9个项目，由浅入深、完整讲解了计算机学科中所需要的常用的算法，有利于培养学生科学完整的知识体系结构。另外，本书注重知识和基本概念的介绍，注重任务的完成，以实现实践能力的培养。5.提供思维导图，帮助掌握知识脉络。本书对每一个项目都提供了思维导图，以帮助学生快速了解每个项目所涉及的知识体系，有助于学生在学习时掌握并有利于学生进行复习巩固，让学生学会对知识进行总结与提炼。本书主要分为9个项目，28个任务，建议理论教学32～48学时，实践教学16～32学时。各项目主要内容及学时建议如下表，教师可以根据实际教学情况进行调整。由于编者水平有限，书中难免存在一些不足之处，恳请读者批评指正。

“数据结构”是计算机及相关专业的一门专业必修课程，在整个计算机科学体系中占有重要地位，并且已成为其他理工专业的热门选修课。全书共设计9个项目，分别是认识数据结构与算法、线性表、栈和队列、串、数组和广义表、树和二叉树、图、查找以及排序。本书将每个项目的实现过程分成了多个任务，而每个任务又包括若干个子任务，通过对实际任务进行分析，建立合适的逻辑结构和存储结构，并选择和使用较好的数据处理方法，编写高效的算法，把真实的企业工作任务与理论知识进行了有机结合。本书概念严谨，逻辑推理严密，语言精练，用词准确，并根据知识点，巧妙地引入了思政元素。本书可作为计算机类专业或信息类相关专业的专科教材，也可供从事计算机工程与应用工作的科技工作者参考。