中正大學課程大綱
課程名稱(中文)： 資料結構 開課單位： 資訊工程學系(Department of Computer Science and Information Engineering)
課程名稱(英文) Data Structure 課程代碼 4102062_02
授課教師： 薛幼苓 學分數 3
必/選修 必修 開課年級 大二
先修科目或先備能力：
Computer programming
課程概述：
The study of data structures is core to the Computer Science curriculum, providing the techniques and tools necessary to construct efficient solutions to problems. In this course, we will study the design, analysis, implementation, and use of fundamental data structures, including linked structures, lists, stacks, queues, graphs, and tree structures for problem solving.
學習目標：
1. Learn to design and manipulate data structures.
2. Learn to implement data structures in C.
3. Learn to use data structures to solve problems.
4. Learn to analyze data structures in Big O notation.
教科書：
Fundamentals of Data Structures in C (, Horowitz, Sahni & Anderson, Freed Silicon Pre ISBN : 9780929306407
請尊重智慧財產權，不得非法影印教師指定之教科書籍

課程大綱 分配時數 核心能力 備註
單元主題 內容綱要 講授 示範 隨堂作業 其他
Basics
1. Introduction
2. Complexity analysis
3. Big O notation
4. Performance
measurement
 6 1.11.21.32.12.22.33.13.23.34.14.2
Arrays and Structures
1. Abstract data type
2. Arrays and structures in C
3. Polynomials
4. Sparse matrices
5. Multi-dimensional arrays
6 1.11.21.32.12.22.33.13.23.34.14.2
Stacks and Queues
1. Stacks
2. Queues
3. Evaluation of expression
4. Maze problems
 3 1.11.21.32.12.22.33.13.23.34.14.2
Linked Lists
1. List ADT
2. Singly linked list3. Doubly linked list
 3 1.11.21.32.12.22.33.13.23.34.14.2
Trees
1. Basic properties of trees
2. Tree traversals and
applications
3. Heaps
4. Binary search trees
5. Indexed binary trees
6. Selection trees
 9 1.11.21.32.12.22.33.13.23.34.14.2
Hashing
1. Separate chaining
2. Linear probing
3. Quadratic probing
4. Double hashing
 3 1.11.21.32.12.22.33.13.23.34.14.2
Sorting
1. Insertion sort
2. Heap sort
3. Merge sort
4. Quick sort
5. K-way merge sort
 6 1.11.21.32.12.22.33.13.23.34.14.2
Graphs
1. Graph search
2. Minimum spanning trees
3. Shortest paths
 6 1.11.21.32.12.22.33.13.23.34.14.2
Advanced trees
1. Multi-way trees
2. AVL trees
 6 1.11.21.32.12.22.33.13.23.34.14.2

教育目標
1.專業基礎知識. 使學生擁有扎實的專業基礎知識，成為資訊及相關領域的專業人才
2.培養創造能力. 使學生具有運用所學到的各種專業知識與理論以科學的方法解決問題與創新
3.自我挑戰能力與終身學習. 讓學生習於自我挑戰、獨立思考，學會思維創新、領導及組織團隊、有效溝通、終身學習之能力
4.社會人文素養與國際視野. 讓學生具備關懷社會的情操與人文素養，並具國際觀，奉獻社會國家及人類

核心能力
1.1.具有資訊工程相關基礎知識之吸收與了解的能力(Capability to grasp foundational knowledge in computer science.)
1.2.具有運用資訊工程理論及應用知識，分析與解決相關問題的能力(Capability to use computer science theory and application knowledge to analyze and solve related problems.)
1.3.在資訊工程的許多領域中，具有至少某一項專業能力，例如：硬體、軟體、多媒體、系統、網路、理論等(Professional in at least one area, including hardware, software, multimedia, system, networking, and theory.)
2.1.具有資訊工程實作技術及使用計算機輔助工具的能力(Capability to perform computer science implementations and use computer-aided tools.)
2.2.具有設計資訊系統、元件或製程的能力(Capability to design computer systems, components, or processes.)
2.3.具有科技寫作與簡報的能力。(Capability to write and present technical materials.)
3.1.具有除了已有的應用領域之外，亦可以將自己的專業知識應用於新的領域或跨多重領域，進行研發或創新的能力。(Capability to apply one’s professional knowledge to a new application domain or across multiple different application domains.)
3.2.具有領導或參與一個團隊完成一項專案任務的能力並且具有溝通、協調與團隊合作的能力。(Capability to lead or participate in group projects, with effective communication, coordination, and teamwork.)
3.3.具有因應資訊科技快速變遷之能力，培養自我持續學習之能力。(Capability to adapt to rapidly changing computer science technology and to develop self-learning capabilities.)
4.1.具有社會責任、人文素養及奉獻精神。(The awareness of social responsibilities, humanity, and contribution.)
4.2.具有工程倫理、宏觀能力、國際觀及前瞻視野。(The awareness of engineering ethics, broad capabilities, and global and contemporary vision.)

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教學要點概述：
1. 教材編選(可複選)：自編簡報(ppt)教科書作者提供
2. 教學方法(可複選)：講述板書講述
3. 評量工具(可複選)：上課點名 0%, 隨堂測驗10.00%, 隨堂作業20.00%, 程式實作10.00%, 實習報告0.00%,
                       專案報告0%, 期中考30.00%, 期末考30.00%, 期末報告0%, 其他0%,
4. 教學資源：課程網站 教材電子檔供下載 實習網站
5. 教學相關配合事項： 本課程以英語授課之方式進行，部分課程含有中文輔助教材。學生需要具備足夠的聽力和閱讀流 利度。對於寫作和口語達到中級水平的學生也是可以接受的。強烈建議學生提升他們的學術英語 能力。在開始這門課程之前，可

課程目標與教育核心能力相關性        
請勾選：1.11.21.32.12.22.33.13.23.34.14.2
1.1 具有資訊工程相關基礎知識之吸收與了解的能力(Capability to grasp foundational knowledge in computer science.)
為何有關：
Data structure is the basic for computer programming.
達成指標：
能夠運用基本資料結構提高程式效率
評量工具(可複選)：
作業,筆試,機考
等級 5：有繳交 80%的作業或學期總成績可預期達到 80 分以上
等級 4：有繳交 60%的作業或學期總成績可預期達到 70 分以上
等級 3：有繳交 40%的作業或學期總成績可預期達到 60 分以上
等級 2：有繳交 20%的作業或學期總成績可預期達到 50 分以上
等級 1：沒有繳交作業或學期總成績可預期達到 50 分以下
1.2 具有運用資訊工程理論及應用知識，分析與解決相關問題的能力(Capability to use computer science theory and application knowledge to analyze and solve related problems.)
為何有關：
Data structure helps for solving problem efficiently
達成指標：
能夠運用基本資料結構提高程式效率
評量工具(可複選)：
作業,筆試,機考
等級 5：有繳交 80%的作業或學期總成績可預期達到 80 分以上
等級 4：有繳交 60%的作業或學期總成績可預期達到 70 分以上
等級 3：有繳交 40%的作業或學期總成績可預期達到 60 分以上
等級 2：有繳交 20%的作業或學期總成績可預期達到 50 分以上
等級 1：沒有繳交作業或學期總成績可預期達到 50 分以下
1.3 在資訊工程的許多領域中，具有至少某一項專業能力，例如：硬體、軟體、多媒體、系統、網路、理論等(Professional in at least one area, including hardware, software, multimedia, system, networking, and theory.)
為何有關：
This course make students good at programming.
達成指標：
能夠運用基本資料結構提高程式效率
評量工具(可複選)：
作業,筆試,機考
等級 5：有繳交 80%的作業或學期總成績可預期達到 80 分以上
等級 4：有繳交 60%的作業或學期總成績可預期達到 70 分以上
等級 3：有繳交 40%的作業或學期總成績可預期達到 60 分以上
等級 2：有繳交 20%的作業或學期總成績可預期達到 50 分以上
等級 1：沒有繳交作業或學期總成績可預期達到 50 分以下
2.1 具有資訊工程實作技術及使用計算機輔助工具的能力(Capability to perform computer science implementations and use computer-aided tools.)
為何有關：
Data structure is the basic for computer programming.
達成指標：
能夠運用基本資料結構提高程式效
評量工具(可複選)：
作業,筆試,機考
等級 5：有繳交 80%的作業或學期總成績可預期達到 80 分以上
等級 4：有繳交 60%的作業或學期總成績可預期達到 70 分以上
等級 3：有繳交 40%的作業或學期總成績可預期達到 60 分以上
等級 2：有繳交 20%的作業或學期總成績可預期達到 50 分以上
等級 1：沒有繳交作業或學期總成績可預期達到 50 分以下
2.2 具有設計資訊系統、元件或製程的能力(Capability to design computer systems, components, or processes.)
為何有關：
Data structure is the basic for computer programming.
達成指標：
能夠運用基本資料結構提高程式效率
評量工具(可複選)：
作業,筆試,機考
等級 5：有繳交 80%的作業或學期總成績可預期達到 80 分以上
等級 4：有繳交 60%的作業或學期總成績可預期達到 70 分以上
等級 3：有繳交 40%的作業或學期總成績可預期達到 60 分以上
等級 2：有繳交 20%的作業或學期總成績可預期達到 50 分以上
等級 1：沒有繳交作業或學期總成績可預期達到 50 分以下