課程介紹

課程名稱：資料結構 (3學分/3學時)

 

一、課程總學習目標：

資料結構課程目的在教授學生組織和操作數據的基本概念和技能。學生將掌握各種資料結構的基本操作，分析演算法複雜度並應用於問題解決。課程重點在於培養學生的問題解決能力，完成課程後，學生將具備深入理解和應用資料結構的能力。

 

二、各單元學習目標：

單元1:演算法導論。

本單元將介紹演算法的設計、分析和應用。課程目標包括：教授常見的演算法設計技巧，如遞迴法(recursive method)、貪婪法(greedy method)、個別擊破法(divide and conquer)與動態程式法(dynamic programming)；引導學生學習演算法的時間和空間複雜度分析方法，以評估演算法效率；培養學生將演算法應用於解決實際問題的能力，例如排序、圖形演算法等。完成課程後，學生將具備理解、分析和應用演算法的能力。

 

單元2:陣列。

本單元課程目標包括：理解陣列的基本概念和特性，包括索引、存取和更新操作；掌握陣列的常見應用，如資料存儲、排序和搜尋；了解動態陣列的實現和操作，以及其與靜態陣列的區別；學習如何解決與陣列相關的實際問題，理解陣列操作的時間和空間複雜度，並學會進行效能分析和優化。完成課程後，學生將具備理解和應用陣列的能力。

 

單元3:鏈結串列。

本單元課程目標包括：理解鏈結串列的概念和特性，包括節點(node)、指標(pointer)和連接操作；掌握鏈結串列的基本操作，如插入、刪除和搜尋；了解不同類型的鏈結串列，包括單向、雙向和循環鏈結串列，以及它們的應用場合。完成課程後，學生將具備理解和應用鏈結串列的能力。

 

單元4:堆疊與佇列。

本單元課程目標包括：理解堆疊和佇列的基本概念、特性和操作，包括進出原則和常見應用場景；掌握堆疊和佇列的基本操作，如新增資料、刪除資料並學習如何解決與堆疊和佇列相關的實際問題。完成課程後，學生將具備理解和應用堆疊和佇列的能力。

 

 

單元5:樹狀結構。

本單元課程目標包括：理解樹狀結構的基本概念和特性，包括節點(node)、樹根(root)、父子關係和樹葉節點(leaf node)；掌握樹狀結構的常見類型，如二元樹(binary tree)、二元搜尋樹(binary search tree)等；學習樹的追蹤演算法，包括前序、中序與後序追蹤；了解樹狀結構的操作，如插入、刪除和搜尋，並學會分析時間複雜度。完成課程後，學生將具備理解和應用樹狀結構的能力。

 

單元6:圖。

本單元課程目標包括：理解圖的基本概念，包括節點(頂點)和邊，以及不同類型的圖(有向圖、無向圖、加權圖等)；掌握圖的表示方法，如相鄰矩陣和鄰接表，以及它們的適用場景和效能分析；學習圖的常見算法，如深度優先搜索(DFS)、廣度優先搜索(BFS)、最短路徑算法等，並了解它們的運作原理和應用；探討圖的應用，如路徑規劃等實際場景。完成課程後，學生將具備理解和應用圖的能力。

 

單元7:排序。

本單元課程目標包括：理解各種排序演算法的原理，如氣泡排序、選擇排序、插入排序、快速排序、合併排序等；學習排序演算法的實現和操作，並了解它們的時間和空間複雜度。完成課程後，學生將具備深入理解和應用各種排序算法的能力。

 

單元8:搜尋。

本單元課程目標包括：理解各種搜尋演算法的原理，包括線性搜尋、二元搜尋、雜湊搜尋等；學習搜尋演算法的實現和操作，並了解時間和空間複雜度；探討搜尋演算法的優化策略，如二元搜尋法等。完成課程後，學生將具備理解和應用各種搜尋算法的能力。

 

三、學分數：3

 

教科書:
自編教材
教學進度:
資料結構--課程行事曆

週次

上課日期

教   學   與   作   業   進   度

學習活動

1

113/09/12

單元1: 演算法導論 (part1)

1-1 演算法基本觀念

1-2 演算法分析

包含以下五項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上實體課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。

(5)課程討論板--參與討論。

實體課程1

2

113/09/19

單元1: 演算法導論 (part2)

1-3 常用程式設計方法

1-4 發展程式的方法

包含以下七項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上非同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)單元測驗:請在上課後一周內(下次上課前)完成測驗。

(7)課程討論板--參與討論。

非同步

線上課程1

3

113/09/26

單元2: 陣列

2-1 基本觀念

2-2 陣列儲存方法

2-3 陣列求址公式

2-4 特殊矩陣表示法

包含以下六項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)單元測驗:請在上課後一周內(下次上課前)完成測驗。

(7)課程討論板--參與討論。

同步

線上課程1

4

113/10/03

單元3: 鏈結串列(part1)

3-1基本知識

3-2串列, 鏈結串列用法/實際範例/特性

3-3鏈結串列/陣列

包含以下七項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上非同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。(本周作業為群組作業)

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)課程討論板--參與討論。

非同步

線上課程2

5

113/10/10

單元3: 鏈結串列(part2)

3-4單向鏈結串列

3-5環狀鏈結串列

3-6雙向鏈結串列

包含以下六項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上非同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)單元測驗:請在上課後一周內(下次上課前)完成測驗。

(7)課程討論板--參與討論。

非同步

線上課程3

6

113/10/17

單元4: 堆疊與佇列(part1)

4-1 堆疊(stack)

包含以下七項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)課程討論板--參與討論。

同步

線上課程2

7

113/10/24

單元4: 堆疊與佇列(part2)

4-2 佇列(queue)

包含以下六項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)單元測驗:請在上課後一周內(下次上課前)完成測驗。

(7)課程討論板--參與討論。

同步

線上課程3

8

113/10/31

單元5: 樹狀結構(part1)

5-1基本觀念

5-2樹狀結構簡介

5-3樹的三項必要特性

5-4樹的定義

5-5重要名詞

5-6二元樹(binary tree)

5-7樹 vs. 二元樹

5-8二元樹重要定理

包含以下七項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上非同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)課程討論板--參與討論。

非同步

線上課程4

9

113/11/07

期中考試

包含以下二項學習活動：

(1)複習第一周至第八周上課內容。

(2)課程討論板--參與討論。

實體課程2

10

113/11/14

單元5: 樹狀結構(part2)

5-9特殊二元樹

5-10二元樹表示法

包含以下五項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上非同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)課程討論板--參與討論。

非同步

線上課程5

11

113/11/21

單元5: 樹狀結構 (part3)

5-11二元樹追蹤

5-12二元樹追蹤範例

包含以下六項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上非同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。(本周作業為群組作業)

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)單元測驗:請在上課後一周內(下次上課前)完成測驗。

(7)課程討論板--參與討論。

非同步

線上課程6

12

113/11/28

單元6: 圖 (part1)

6-1圖形基本知識

6-2圖形分類

6-3圖形重要名詞

6-4圖形表示法

包含以下七項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上非同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。(本周作業為群組作業)

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)課程討論板--參與討論。

非同步

線上課程7

13

113/12/05

單元6: 圖 (part2)

6-5圖形追蹤

6-6最小成本擴展樹

6-7拓樸排序

包含以下六項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上非同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)單元測驗:請在上課後一周內(下次上課前)完成測驗。

(7)課程討論板--參與討論。

非同步

線上課程8

14

113/12/12

單元7: 排序 (part1)

7-1排序定義與簡介

7-2插入排序法

7-3選擇排序法

7-4氣泡排序法

包含以下六項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上非同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)課程討論板--參與討論。

非同步

線上課程9

15

113/12/19

單元7: 排序 (part2)

7-5快速排序法

7-6合併排序法

7-7實例練習

包含以下七項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上非同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)單元測驗:請在上課後一周內(下次上課前)完成測驗。

(7)課程討論板--參與討論。

非同步

線上課程10

16

113/12/26

單元8: 搜尋 (part1)

8-1搜尋定義

8-2循序搜尋法

8-3二元搜尋法

包含以下六項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上非同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)課程討論板--參與討論。

非同步

線上課程11

17

114/01/02

單元8: 搜尋 (part2)

8-4雜湊搜尋法

8-5雜湊函數設計

8-6碰撞處理

8-7實例練習

包含以下七項學習活動：

(1)課前預習教材。

(2)上非同步線上課程。

(3)課後複習教材。

(4)作業:繳交期限為上課後一周內(下次上課前)完成線上繳交。

(5)作業互評:請在上課後一周內(下次上課前)完成評定其他同學上周繳交之作業共5份(由系統隨機安排)。

(6)單元測驗:請在上課後一周內(下次上課前)完成測驗。

(7)課程討論板--參與討論。

非同步

線上課程12

18

114/01/09

期末考試

包含以下二項學習活動：

(1)複習第一周至第十七周上課內容。

(2)課程討論板--參與討論。

實體課程3
課程活動