一、課程性質(zhì)和任務(wù)
本科目由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)兩部分組成。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)部分要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本原理和基本方法,理解典型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作原理,具備良好的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論基礎(chǔ),以及基本的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)能力。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分要求學(xué)生掌握數(shù)據(jù)組織、存儲和運(yùn)算的基本原理和方法,各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相關(guān)算法的分析和設(shè)計(jì)的能力,能夠編寫出正確、清晰和較高質(zhì)量的算法和程序。
二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)部分占比50%,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分占比50%。
三、課程內(nèi)容和要求
第一部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
?。ㄒ唬└攀?br> 基本要求:了解因特網(wǎng)的組成,熟練掌握網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo),掌握網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。
教學(xué)內(nèi)容:
1.因特網(wǎng)的組成:因特網(wǎng)的邊緣部分、因特網(wǎng)的核心部分。
2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類別。
3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能(重點(diǎn)):速率、帶寬、吞吐量、時(shí)延、時(shí)延帶寬積等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。
4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(重點(diǎn)):協(xié)議與劃分層次、五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議與服務(wù)、TCP/IP體系結(jié)構(gòu)。
?。ǘ┪锢韺?br> 基本要求:掌握物理層的基本概念,了解數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識、了解網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體,掌握信道復(fù)用技術(shù)及數(shù)字傳輸系統(tǒng)。
教學(xué)內(nèi)容:試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)1.物理層的基本概念。2.數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識:數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型、信道的極限容量、信道的極限信息傳輸速率。
3.物理層下面的傳輸媒體:導(dǎo)向傳輸媒體、非導(dǎo)向傳輸媒體。
4.信道復(fù)用技術(shù)(重點(diǎn)):頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用、波分復(fù)用、碼分復(fù)用。
5.數(shù)字傳輸系統(tǒng):PCM編碼、E1的數(shù)據(jù)率。
?。ㄈ?shù)據(jù)鏈路層
基本要求:掌握數(shù)據(jù)鏈路和幀的概念,理解數(shù)據(jù)鏈路層的三個(gè)基本問題,掌握CSMA/CD協(xié)議,掌握如何在不同層次擴(kuò)展局域網(wǎng),理解透明網(wǎng)橋的工作原理,了解生成樹協(xié)議和虛擬局域網(wǎng)的作用。
教學(xué)內(nèi)容:
1.數(shù)據(jù)鏈路和幀的概念、封裝成幀、透明傳輸、差錯(cuò)檢測。
2.局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層、CSMA/CD協(xié)議(重點(diǎn))。
3.共享式以太網(wǎng)和交換式以太網(wǎng),以太網(wǎng)的爭用期、最小幀長和理想的信道利用率。
4.擴(kuò)展的以太網(wǎng)(重點(diǎn)):沖突域和廣播域、在物理層擴(kuò)展以太網(wǎng)、在數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展以太網(wǎng)。
(四)網(wǎng)絡(luò)層
基本要求:掌握網(wǎng)際協(xié)議IP,IP分組格式及分段操作,使用CIDR劃分子網(wǎng)、進(jìn)行地址聚合和路由匯聚,ARP和ICMP在IP分組轉(zhuǎn)發(fā)中的作用。理解層次路由的概念,掌握靜態(tài)路由設(shè)計(jì)方法,理解RIP協(xié)議工作過程和Bellman-ford算法,了解OSPF協(xié)議的基本特點(diǎn),了解BGP的基本內(nèi)容。
教學(xué)內(nèi)容:
1.網(wǎng)際協(xié)議IP(重點(diǎn)):分類的IP地址、IP地址與硬件地址的區(qū)別、地址解析協(xié)議ARP、IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式、IP層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程。
2.劃分子網(wǎng)和地址聚合(重點(diǎn)、難點(diǎn)):使用CIDR的子網(wǎng)IP地址設(shè)計(jì)、路由器中的地址聚合和路由匯聚。
3.地址解析協(xié)議ARP:直接交付ARP和間接交付ARP過程,ARP的分組格式及地址的變化。
4.網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議ICMP。
5.因特網(wǎng)的路由(重點(diǎn)、難點(diǎn)):給定拓?fù)涞撵o態(tài)路由設(shè)計(jì)、自治系統(tǒng)的概念,RIP協(xié)議的工作原理、OSPF協(xié)議的設(shè)計(jì)思想及其與RIP的不同、外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP的作用、路由器的構(gòu)成及其對IP分組的轉(zhuǎn)發(fā)流程。
?。ㄎ澹┻\(yùn)輸層
基本要求:了解運(yùn)輸層的地位和作用,理解端口和運(yùn)輸層復(fù)用的概念,了解UDP協(xié)議的基本特點(diǎn),掌握TCP的報(bào)文格式,理解TCP可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn),掌握TCP的流量控制和擁塞控制方法,掌握TCP的連接建立和釋放過程。
教學(xué)內(nèi)容:
1.運(yùn)輸層協(xié)議概述:進(jìn)程通信、端口。
2.用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP:UDP特點(diǎn)、UDP的PDU格式,面向報(bào)文流的概念。
3.傳輸控制協(xié)議TCP:TCP的PDU格式、TCP面向字節(jié)流的概念。
4.可靠傳輸?shù)墓ぷ髟恚ㄖ攸c(diǎn)):TCP的滑動窗口、序號和確認(rèn)號的交互變化、連接的建立和釋放。
5.TCP的擁塞控制(重點(diǎn)):Reno版本擁塞控制算法。
(六)應(yīng)用層
基本要求:掌握因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu),理解域名系統(tǒng)的工作過程,理解FTP、WWW的工作原理,了解SMTP、POP協(xié)議以及通用因特網(wǎng)郵件擴(kuò)充MIME,掌握DHCP的工作過程。
教學(xué)內(nèi)容:
1.域名系統(tǒng)DNS(重點(diǎn)):域名系統(tǒng)概述、因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)、域名服務(wù)器。
2.文件傳送協(xié)議:FTP概述、FTP的基本工作原理、簡單文件傳送協(xié)議TFTP。
3.萬維網(wǎng)WWW:URL、超文本傳送協(xié)議HTTP、萬維網(wǎng)的文檔。
4.電子郵件:簡單郵件傳送協(xié)議SMTP、電子郵件的信息格式、郵件讀取協(xié)議POP3、基于萬維網(wǎng)的電子郵件、通用因特網(wǎng)郵件擴(kuò)充MIME。
5.動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP(重點(diǎn))。
(七)網(wǎng)絡(luò)安全
基本要求:了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)面臨的安全性威脅,掌握一般的數(shù)據(jù)加密模型。了解稱密鑰密碼體制的概念及算法體系。掌握公鑰密碼體制的概念及算法體系、數(shù)字簽名和報(bào)文鑒別的概念。
教學(xué)內(nèi)容:
1.網(wǎng)絡(luò)安全問題概述:面臨的安全性威脅、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的內(nèi)容、一般的數(shù)據(jù)加密模型。
2.兩類密碼體制(重點(diǎn)):對稱密鑰密碼體制、公鑰密碼體制。
3.數(shù)字簽名。
4.鑒別:報(bào)文鑒別、實(shí)體鑒別。
第二部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
(一)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法
1.了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)和抽象數(shù)據(jù)類型的基本概念。
2.了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展和地位。
3.了解各種算法描述方法和算法設(shè)計(jì)的基本要求。
4.掌握對算法的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和算法效率的度量方法。
?。ǘ┚€性表
1.理解線性表的概念、定義、邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)。
2.熟練掌握線性表的順序結(jié)構(gòu)及其各種基本運(yùn)算。
3.熟練掌握單鏈表、循環(huán)鏈表、雙向鏈表的存儲結(jié)構(gòu)及其各種基本運(yùn)算。
4.理解鏈表的應(yīng)用——稀疏多項(xiàng)式存儲和運(yùn)算。
?。ㄈ:完?duì)列
1.掌握棧的定義、表示、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。
2.掌握遞歸的概念和遞歸的實(shí)現(xiàn)過程。
3.掌握隊(duì)列的定義以及順序(循環(huán)隊(duì)列)和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。
?。ㄋ模┐?br> 1.了解串的基本概念及順序和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)。
2.掌握串的各種基本運(yùn)算。
3.了解串的模式匹配算法。
(五)數(shù)組和廣義表
1.掌握數(shù)組的順序存儲結(jié)構(gòu)。
2.理解稀疏數(shù)組的概念和壓縮存儲的方法。
3.理解稀疏矩陣的三元組存儲結(jié)構(gòu)和基本運(yùn)算。
4.了解稀疏矩陣的十字鏈表存儲結(jié)構(gòu)。
5.理解廣義表的基本概念,掌握廣義表的存儲結(jié)構(gòu)。
?。?br> 1.理解樹的基本概念及其存儲結(jié)構(gòu)。
2.熟練掌握二叉樹的定義、性質(zhì)以及各種存儲結(jié)構(gòu)和遍歷算法。
3.掌握線索二叉樹的概念、存儲結(jié)構(gòu)及線索化算法。
4.掌握樹和森林與二叉樹間的轉(zhuǎn)換,掌握樹和森林的遍歷算法。
5.掌握哈夫曼樹的概念、存儲結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。
?。ㄆ撸﹫D
1.理解圖的基本概念,掌握圖的鄰接矩陣和鄰接表的存儲結(jié)構(gòu)。
2.了解十字鏈表,鄰接多重表等存儲結(jié)構(gòu)。
3.熟練掌握圖的深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先遍歷算法。
4.理解圖的連通性、最小生成樹的概念。
5.掌握求最小生成樹算法。
6.理解有向無環(huán)圖的概念,掌握拓?fù)渑判蚝完P(guān)鍵路徑算法。
7.理解帶權(quán)最短路徑的概念,掌握求最短路徑的算法。
?。ò耍┎檎?br> 1.理解查找的概念及其效率的評價(jià)方法。
2.理解靜態(tài)查找表的概念,熟練掌握順序、折半和分塊查找算法。
3.理解動態(tài)查找表和二叉排序樹的概念。
4.了解平衡二叉樹的概念。
5.理解哈希表的含義,掌握哈希函數(shù)的構(gòu)造和處理沖突的基本方法。
(九)內(nèi)部排序
1.掌握插入類排序的算法:直接插入排序、希爾排序。
2.掌握交換類排序的算法:冒泡排序、快速排序。
3.掌握選擇類排序的算法:簡單選擇排序、堆排序。
4.了解歸并排序、基數(shù)排序的思想,了解外排序的概念。
四、參考書目
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)部分:《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與實(shí)踐》,陳鳴,高等教育出版社。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分:《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》,王曙燕,高等教育出版社。
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