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人工智能算法基础:数据结构

人工智能算法基础-数据结构 补习课程表

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发表时间:2025-08-23 14:26作者:雨季


人工智能算法基础-数据结构习课程表

人工智能算法基础:数据结构

一、课程概述

数据结构是计算机科学和人工智能领域的核心基础,是理解算法设计、程序优化和问题求解的关键。在人工智能时代,从机器学习到深度学习,从自然语言处理到计算机视觉,高效的数据组织和处理方法都是这些技术的基础支撑。对于希望进入人工智能领域的工作人员来说,扎实的数据结构基础是必不可少的。

本课程表旨在帮助有工作经验但大学期间未认真学习数据结构的学习者系统地补全这一基础,为后续学习人工智能技术打下坚实基础。课程内容设计遵循 "基础概念→模型建立→理论分析→应用实践" 的学习路径,强调从易到难、循序渐进,注重知识间的依赖关系和实际应用。

1.1 学习目标

通过本课程的学习,你将能够:

掌握数据结构的基本概念和分类:理解数据的逻辑结构、存储结构及其基本操作

熟练运用各种数据结构:包括数组、链表、栈、队列、树、图、哈希表等常用数据结构

分析算法的时间复杂度和空间复杂度:能够评估算法效率,选择合适的数据结构解决实际问题

应用数据结构解决人工智能领域的问题:理解数据结构在机器学习、深度学习等领域的应用场景

具备编写高效代码的能力:能够根据具体问题选择合适的数据结构,并实现高效的算法

1.2 学习路径说明

本课程表按照从易到难、知识依赖关系设计,共分为七个学习模块,每个模块包含若干知识点。学习时应严格按照顺序进行,前一个模块是后一个模块的基础。每个知识点都包含学习要求、学习时长建议、学习资源、难点总结、课后练习作业和过关考试,确保全面掌握。

课程内容的安排遵循 "基础概念→模型建立→理论分析→应用实践" 的学习路径,先掌握基本概念和数学工具,再学习各类数据结构,然后深入理论分析,最后结合人工智能实际应用场景进行实践。

1.3 学习资源说明

本课程表推荐的学习资源包括:

国内高校优质 MOOC 课程:来自中国大学 MOOC、国家高等教育智慧教育平台等平台的计算理论相关课程

国际知名大学公开课:如麻省理工学院、斯坦福大学等的计算理论课程

经典教材及配套辅导书:如《数据结构与算法分析》、《算法导论》等

人工智能领域数据结构应用案例解析:如数据结构在机器学习中的应用、图结构在知识图谱中的应用等

数学软件使用教程:如 Python 在数据结构中的应用案例

、学习建议

2.1 学习方法建议

理论联系实际:数据结构的概念较为抽象,学习时应结合具体的人工智能应用场景,如机器学习中的特征表示、深度学习中的张量操作等,加深对理论知识的理解。

多做练习:数据结构是一门需要大量练习的学科,应通过大量的习题巩固所学知识,特别是数据结构的实现、算法的编写和性能分析等。

使用编程工具:学习过程中应结合 Python 等编程语言进行实践,提高解决实际问题的能力。推荐使用的库包括 NumPy(矩阵运算)、SciPy(科学计算)、Scikit-learn(机器学习)、TensorFlow/PyTorch(深度学习)等。

理解算法本质:避免死记硬背算法步骤,应深入理解算法的原理和内在逻辑,如快速排序的分治思想、动态规划的最优子结构性质等。

定期总结:定期对所学知识进行总结,建立知识框架,梳理各知识点之间的联系,形成完整的知识体系。

2.2 学习工具推荐

编程工具强烈建议一边学习理论,一边用编程工具练习!!!

Python 开发环境:Anaconda、PyCharm 等

数据结构可视化工具:VisuAlgo、Data Structure Visualization

算法实现与测试平台:LeetCode、HackerRank、Pintia

学习平台

国家高等教育智慧教育平台:提供大量优质的计算理论课程

中国大学 MOOC:汇聚国内多所高校的计算理论相关课程

Coursera、edX:提供国际知名大学的计算理论和人工智能课程

辅助学习工具

思维导图工具:帮助梳理知识结构和概念关系

在线计算工具:如 Wolfram Alpha(数学计算)、QuickSort Visualization(排序可视化)

学术论文数据库:如 IEEE Xplore、ACM Digital Library(获取最新研究成果)

2.3 学习进度管理

制定学习计划:根据课程表的安排,制定详细的学习计划,合理分配每天的学习时间,确保按时完成学习目标。

阶段性目标:将整个学习过程分为若干阶段,每个阶段设定明确的学习目标,如完成一个模块的学习并通过相应的过关考试。

学习记录:记录每天的学习内容、遇到的问题和解决方法,便于复习和总结。

定期复习:定期复习已学内容,强化记忆,避免遗忘,特别是数组、链表、树、图等核心数据结构。

模拟考试:在每个模块学习结束后,进行模拟考试,检验学习效果,及时发现和解决问题。

三、鼓励

本课程表系统地梳理了人工智能领域所需的数据结构知识,从基础概念到高级应用,结合实际案例,帮助学习者建立扎实的数据结构基础。通过按照本课程表的顺序学习,你将能够掌握数据结构的核心概念和方法,并能够应用这些知识解决人工智能领域的实际问题。

数据结构是人工智能的基石,也是提升逻辑思维和问题解决能力的重要工具。希望本课程表能够帮助你克服学习困难,建立对数据结构的兴趣和信心,为未来的人工智能学习和研究打下坚实的基础。

记住,学习数据结构需要耐心和坚持,遇到困难时不要气馁,多思考、多练习、多交流,相信你一定能够掌握这门重要的计算机基础学科!
若过程中有任何疑问,可关注公众号(iLearnAI)进专家群交流,不要放弃!

                 


四、课程表

详细的学习课程如下


大类

序号

知识点

学习要求

学习时长建议

学习资源

难点总结

课后练习

过关考试

数据结构基础概念
1
数据结构概述
•理解数据结构的基本概念和研究内容
•掌握数据结构的三个要素:逻辑结构、存储结构和基本操作
•了解数据结构的分类和应用场景
•理解数据结构与算法的关系
建议 6 小时(理论学习 3 小时,练习 3 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》课程概述部分
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构》课程概述
https://www.icourse163.org/course/0809XMU061-1206002801?outVendor=zw_mooc_pclszykctj_
3.《数据结构与算法分析》(Python 版)第一章
•数据结构三个要素的区别与联系需要系统理解
•逻辑结构和存储结构的对应关系需要深入理解
•数据结构的抽象概念需要结合具体例子理解
1.举例说明不同数据结构的应用场景
2.描述线性结构和非线性结构的区别
3.分析数组和链表的逻辑结构和存储结构差异
•笔试:数据结构的基本概念和分类
•论述题:数据结构在人工智能领域的作用

2
算法分析基础
•理解算法的基本概念和特性
•掌握算法时间复杂度和空间复杂度的分析方法
•能够使用大 O 表示法描述算法复杂度
•能够分析简单算法的时间复杂度和空间复杂度
建议 8 小时(理论学习 4 小时,练习 4 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》算法分析部分
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构与算法》算法分析章节
https://www.icourse163.org/course/NUIST-1471702162
3.《算法导论》第三章
•时间复杂度的计算需要系统掌握
•大 O 表示法的理解需要深入
•复杂算法的时间复杂度分析需要结合具体例子
1.分析以下算法的时间复杂度:


def sum(n):
    total = 0
    for i in range(n):
        for j in range(i):
            total += i * j
    return total
1.比较不同排序算法的时间复杂度和空间复杂度
2.设计一个时间复杂度为 O (n) 的算法,找出数组中的最大值
•笔试:算法时间复杂度和空间复杂度的计算
•应用题:分析给定算法的时间复杂度并优化
线性数据结构
3
数组与顺序表
•理解数组的基本概念和特点
•掌握顺序表的逻辑结构和存储结构
•能够实现顺序表的基本操作(插入、删除、查找)
•理解顺序表的优缺点及适用场景
建议 10 小时(理论学习 5 小时,练习 5 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》线性表章节
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构》线性表章节
https://www.icourse163.org/course/0809XMU061-1206002801?outVendor=zw_mooc_pclszykctj_
3.《数据结构与算法分析》(Python 版)第二章
•顺序表插入和删除操作的实现需要系统掌握
•动态扩容的原理需要深入理解
•顺序表与数组的区别需要结合具体例子理解
1.实现一个支持动态扩容的顺序表
2.设计一个算法,在顺序表中删除重复元素
3.比较顺序表和链表的优缺点
•笔试:顺序表的基本操作和实现原理
•应用题:使用顺序表解决实际问题(如合并两个有序数组)

4
链表基础
•理解链表的基本概念和特点
•掌握单链表的逻辑结构和存储结构
•能够实现单链表的基本操作(插入、删除、查找)
•理解链表与顺序表的区别及适用场景
建议 12 小时(理论学习 6 小时,练习 6 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》链表章节
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构》链表章节
https://www.icourse163.org/course/0809XMU061-1206002801?outVendor=zw_mooc_pclszykctj_
3.《数据结构与算法分析》(Python 版)第三章
•链表指针操作的理解需要深入
•链表插入和删除操作的实现需要系统掌握
•链表的遍历和访问需要结合具体例子理解
1.实现单链表的基本操作(插入、删除、查找)
2.设计一个算法,反转单链表
3.比较单链表和顺序表的时间复杂度和空间复杂度
•笔试:链表的基本操作和实现原理
•应用题:使用链表解决实际问题(如判断链表是否有环)

5
栈和队列
•理解栈和队列的基本概念和特点
•掌握栈和队列的逻辑结构和存储结构
•能够实现栈和队列的基本操作
•理解栈和队列的应用场景
建议 14 小时(理论学习 7 小时,练习 7 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》栈和队列章节
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构与算法》栈和队列章节
https://www.icourse163.org/course/NUIST-1471702162
3.《数据结构与算法分析》(Python 版)第四章
•栈和队列的操作特性需要系统掌握
•循环队列的实现需要深入理解
•栈和队列的应用场景需要结合具体例子理解
1.用数组实现一个循环队列
2.用两个栈实现一个队列
3.设计一个算法,使用栈判断括号是否匹配
•笔试:栈和队列的基本操作和应用
•应用题:使用栈或队列解决实际问题(如迷宫求解)

6
字符串处理
•理解字符串的基本概念和特点
•掌握字符串的存储结构和基本操作
•能够实现字符串的模式匹配算法(朴素算法和 KMP 算法)
•理解字符串在实际应用中的处理方法
建议 12 小时(理论学习 6 小时,练习 6 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》字符串章节
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构》字符串章节
https://www.icourse163.org/course/0809XMU061-1206002801?outVendor=zw_mooc_pclszykctj_
3.《数据结构与算法分析》(Python 版)第五章
•字符串模式匹配算法的理解需要深入
•KMP 算法的 next 数组构造需要系统掌握
•字符串的存储结构需要结合具体例子理解
1.实现字符串的朴素模式匹配算法
2.实现 KMP 算法的 next 数组构造
3.比较不同字符串匹配算法的时间复杂度
•笔试:字符串的基本操作和模式匹配算法
•应用题:使用字符串处理方法解决实际问题(如统计单词出现次数)
非线性数据结构
7
树与二叉树基础
•理解树的基本概念和术语
•掌握二叉树的定义和性质
•能够实现二叉树的存储结构和基本操作
•理解二叉树的遍历方法(前序、中序、后序)
建议 16 小时(理论学习 8 小时,练习 8 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》树章节
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构》树章节
https://www.icourse163.org/course/0809XMU061-1206002801?outVendor=zw_mooc_pclszykctj_
3.《数据结构与算法分析》(Python 版)第六章
•二叉树的性质需要系统掌握
•二叉树的递归遍历方法需要深入理解
•二叉树的存储结构实现需要结合具体例子理解
1.实现二叉树的链式存储结构
2.实现二叉树的前序、中序、后序遍历
3.设计一个算法,计算二叉树的高度
•笔试:二叉树的基本概念和遍历方法
•应用题:使用二叉树解决实际问题(如判断是否为平衡二叉树)

8
二叉搜索树
•理解二叉搜索树的定义和性质
•掌握二叉搜索树的基本操作(插入、删除、查找)
•能够实现二叉搜索树的构建和遍历
•理解二叉搜索树的应用场景
建议 18 小时(理论学习 9 小时,练习 9 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》二叉搜索树章节
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构与算法》树章节
https://www.icourse163.org/course/NUIST-1471702162
3.《数据结构与算法分析》(Python 版)第七章
•二叉搜索树的性质需要系统掌握
•二叉搜索树的插入和删除操作需要深入理解
•二叉搜索树的查找效率分析需要结合具体例子理解
1.实现二叉搜索树的插入、删除和查找操作
2.设计一个算法,将有序数组转换为平衡二叉搜索树
3.比较二叉搜索树和顺序表的查找效率
•笔试:二叉搜索树的基本操作和性质
•应用题:使用二叉搜索树解决实际问题(如查找第 k 小的元素)

9
图结构基础
•理解图的基本概念和术语
•掌握图的存储结构(邻接矩阵和邻接表)
•能够实现图的遍历方法(深度优先搜索和广度优先搜索)
•理解图结构的应用场景
建议 20 小时(理论学习 10 小时,练习 10 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》图章节
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构》图章节
https://www.icourse163.org/course/0809XMU061-1206002801?outVendor=zw_mooc_pclszykctj_
3.《数据结构与算法分析》(Python 版)第八章
•图的存储结构需要系统掌握
•图的遍历方法实现需要深入理解
•图的应用场景需要结合具体例子理解
1.实现图的邻接矩阵和邻接表存储结构
2.实现图的深度优先搜索和广度优先搜索
3.比较不同图存储结构的优缺点
•笔试:图的基本概念和存储结构
•应用题:使用图结构解决实际问题(如判断图的连通性)
高级数据结构
10
哈希表
•理解哈希表的基本概念和原理
•掌握哈希函数的设计原则和方法
•能够实现哈希表的存储结构和基本操作
•理解哈希冲突的解决方法(开放地址法和链地址法)
建议 14 小时(理论学习 7 小时,练习 7 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》哈希表章节
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构与算法》哈希表章节
https://www.icourse163.org/course/NUIST-1471702162
3.《数据结构与算法分析》(Python 版)第九章
•哈希函数的设计需要系统掌握
•哈希冲突的解决方法需要深入理解
•哈希表的性能分析需要结合具体例子理解
1.实现一个使用链地址法解决冲突的哈希表
2.设计一个适合字符串的哈希函数
3.比较不同哈希冲突解决方法的优缺点
•笔试:哈希表的基本原理和实现方法
•应用题:使用哈希表解决实际问题(如统计元素出现次数)

11
堆与优先队列
•理解堆的基本概念和性质
•掌握堆的存储结构和基本操作(插入、删除、调整)
•能够实现堆排序算法
•理解优先队列的实现原理和应用场景
建议 16 小时(理论学习 8 小时,练习 8 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》堆章节
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构与算法》堆章节
https://www.icourse163.org/course/NUIST-1471702162
3.《数据结构与算法分析》(Python 版)第十章
•堆的调整操作(上浮和下沉)需要系统掌握
•堆排序的实现需要深入理解
•优先队列的应用场景需要结合具体例子理解
1.实现大根堆和小根堆的基本操作
2.实现堆排序算法
3.比较堆排序和其他排序算法的时间复杂度
•笔试:堆的基本概念和操作
•应用题:使用堆解决实际问题(如找到前 k 个最大的元素)

12
B 树和 B + 树
•理解 B 树和 B + 树的基本概念和性质
•掌握 B 树和 B + 树的存储结构和基本操作
•能够比较 B 树和 B + 树的异同
•理解 B 树和 B + 树的应用场景
建议 18 小时(理论学习 9 小时,练习 9 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》B 树章节
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构与算法》B 树章节
https://www.icourse163.org/course/NUIST-1471702162
3.《数据结构与算法分析》(Python 版)第十一章
•B 树和 B + 树的节点结构需要系统掌握
•B 树和 B + 树的插入和删除操作需要深入理解
•B 树和 B + 树的应用场景需要结合具体例子理解
1.比较 B 树和 B + 树的结构差异
2.描述 B 树和 B + 树的查找过程
3.分析 B 树和 B + 树在数据库索引中的应用
•笔试:B 树和 B + 树的基本概念和操作
•应用题:使用 B 树或 B + 树分析实际问题(如数据库索引优化)
数据结构在人工智能中的应用
13
数据结构在机器学习中的应用
•理解数据结构在机器学习中的作用
•掌握数组和矩阵在神经网络中的应用
•能够使用数据结构优化机器学习算法
•理解图结构在知识图谱中的应用
建议 16 小时(理论学习 8 小时,练习 8 小时)
1.中国大学 MOOC《机器学习》课程数据结构应用部分
https://www.icourse163.org/course/PKU-1002188003
2.《机器学习》(周志华)相关章节
3.《深度学习》(Ian Goodfellow)相关章节
•数据结构与机器学习算法的结合需要系统掌握
•矩阵运算在神经网络中的应用需要深入理解
•图结构在知识图谱中的应用需要结合具体例子理解
1.使用数组实现简单的神经网络前向传播
2.分析图结构在知识图谱中的存储方式
3.设计一个算法,使用哈希表优化特征查找
•笔试:数据结构在机器学习中的应用原理
•应用题:使用数据结构优化机器学习算法(如 K 最近邻算法)

14
数据结构在深度学习中的应用
•理解数据结构在深度学习中的作用
•掌握链表和树结构在递归神经网络中的应用
•能够使用数据结构优化深度学习模型
•理解图神经网络的数据结构基础
建议 18 小时(理论学习 9 小时,练习 9 小时)
1.中国大学 MOOC《深度学习》课程数据结构应用部分
https://www.icourse163.org/course/PKU-1206420809
2.《深度学习》(Ian Goodfellow)相关章节
3.《神经网络与深度学习》(邱锡鹏)相关章节
•链表在递归神经网络中的应用需要系统掌握
•树结构在树神经网络中的应用需要深入理解
•图神经网络的数据结构基础需要结合具体例子理解
1.使用链表实现循环神经网络的状态转移
2.分析树结构在自然语言处理中的应用
3.设计一个算法,使用哈希表优化深度学习模型的参数查找
•笔试:数据结构在深度学习中的应用原理
•应用题:使用数据结构优化深度学习模型(如图神经网络的邻接表存储)

15
数据结构在强化学习中的应用
•理解数据结构在强化学习中的作用
•掌握优先队列在经验回放中的应用
•能够使用数据结构优化强化学习算法
•理解图结构在马尔可夫决策过程中的应用
建议 16 小时(理论学习 8 小时,练习 8 小时)
1.中国大学 MOOC《强化学习》课程数据结构应用部分
https://www.icourse163.org/course/THU-1206422809
2.《强化学习》(Sutton and Barto)相关章节
3.《深度强化学习》相关论文和教程
•优先队列在经验回放中的应用需要系统掌握
•图结构在马尔可夫决策过程中的应用需要深入理解
•数据结构在强化学习算法中的优化需要结合具体例子理解
1.使用优先队列实现经验回放机制
2.分析图结构在多智能体强化学习中的应用
3.设计一个算法,使用哈希表优化状态值查找
•笔试:数据结构在强化学习中的应用原理
•应用题:使用数据结构优化强化学习算法(如优先经验回放)
算法设计与分析
16
排序算法
•理解各种排序算法的基本原理
•掌握常见排序算法的实现方法(插入排序、选择排序、冒泡排序、快速排序、归并排序等)
•能够分析排序算法的时间复杂度和空间复杂度
•理解不同排序算法的适用场景
建议 20 小时(理论学习 10 小时,练习 10 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》排序算法章节
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构与算法》排序算法章节
https://www.icourse163.org/course/NUIST-1471702162
3.《算法导论》相关章节
•快速排序的分区操作需要系统掌握
•归并排序的递归实现需要深入理解
•不同排序算法的时间复杂度分析需要结合具体例子理解
1.实现快速排序和归并排序算法
2.比较不同排序算法在不同数据规模下的性能
3.设计一个算法,对链表进行排序
•笔试:排序算法的基本原理和实现方法
•应用题:根据实际问题选择合适的排序算法并分析性能

17
搜索算法
•理解各种搜索算法的基本原理
•掌握常见搜索算法的实现方法(顺序搜索、二分搜索、深度优先搜索、广度优先搜索等)
•能够分析搜索算法的时间复杂度和空间复杂度
•理解不同搜索算法的适用场景
建议 18 小时(理论学习 9 小时,练习 9 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》搜索算法章节
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构与算法》搜索算法章节
https://www.icourse163.org/course/NUIST-1471702162
3.《算法导论》相关章节
•二分搜索的条件判断需要系统掌握
•深度优先搜索和广度优先搜索的递归与迭代实现需要深入理解
•不同搜索算法的时间复杂度分析需要结合具体例子理解
1.实现二分搜索算法
2.实现图的深度优先搜索和广度优先搜索
3.比较不同搜索算法在不同数据结构中的性能
•笔试:搜索算法的基本原理和实现方法
•应用题:根据实际问题选择合适的搜索算法并分析性能

18
动态规划算法
•理解动态规划算法的基本原理
•掌握动态规划算法的设计步骤
•能够应用动态规划算法解决实际问题
•理解动态规划算法与其他算法的区别
建议 20 小时(理论学习 10 小时,练习 10 小时)
1.中国大学 MOOC《算法设计与分析》动态规划章节
https://www.icourse163.org/course/BIT-1001870002
2.《算法导论》相关章节
3.《动态规划:从入门到精通》相关教程
•动态规划的状态定义需要系统掌握
•状态转移方程的推导需要深入理解
•动态规划算法的优化方法需要结合具体例子理解
1.实现背包问题的动态规划解法
2.实现最长公共子序列问题的动态规划解法
3.比较动态规划算法与递归算法的性能差异
•笔试:动态规划算法的基本原理和设计步骤
•应用题:使用动态规划算法解决实际问题(如矩阵链乘法)
高级专题与综合应用
19
高级图算法
•理解图的最短路径算法(Dijkstra 算法、Floyd 算法)
•掌握最小生成树算法(Prim 算法、Kruskal 算法)
•能够实现高级图算法并分析其性能
•理解高级图算法在人工智能中的应用
建议 20 小时(理论学习 10 小时,练习 10 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《数据结构与算法》高级图算法章节
https://higher.smartedu.cn/course/64befd29d190d2a6beeefef7
2.中国大学 MOOC《数据结构与算法》高级图算法章节
https://www.icourse163.org/course/NUIST-1471702162
3.《算法导论》相关章节
•Dijkstra 算法的优先队列实现需要系统掌握
•Kruskal 算法的并查集应用需要深入理解
•高级图算法的时间复杂度分析需要结合具体例子理解
1.实现 Dijkstra 算法和 Floyd 算法
2.实现 Prim 算法和 Kruskal 算法
3.比较不同图算法的时间复杂度和适用场景
•笔试:高级图算法的基本原理和实现方法
•应用题:使用高级图算法解决实际问题(如路径规划)

20
数据结构优化与高级应用
•理解数据结构优化的基本原则
•掌握常见的数据结构优化方法
•能够应用数据结构优化方法提高算法性能
•理解数据结构在大规模数据处理中的应用
建议 20 小时(理论学习 10 小时,练习 10 小时)
1.中国大学 MOOC《大数据算法》课程相关章节
https://www.icourse163.org/course/THU-1206422809
2.《大规模数据处理算法》相关教程
3.《数据结构与算法分析》(Python 版)高级应用章节
•数据结构优化的策略需要系统掌握
•大规模数据处理中的数据结构选择需要深入理解
•数据结构优化的实际应用需要结合具体例子理解
1.分析常见数据结构在大规模数据处理中的性能瓶颈
2.设计一个算法,使用优化的数据结构处理大规模数据集
3.比较不同数据结构在大规模数据处理中的优缺点
•笔试:数据结构优化的基本原则和方法
•应用题:使用数据结构优化方法解决实际问题(如大规模数据排序)

21
数据结构与人工智能算法优化
•理解数据结构在人工智能算法优化中的作用
•掌握人工智能算法中的数据结构选择与优化
•能够使用数据结构优化人工智能算法
•理解数据结构在深度学习框架中的应用
建议 22 小时(理论学习 11 小时,练习 11 小时)
1.中国大学 MOOC《人工智能算法优化》课程相关章节
https://www.icourse163.org/course/THU-1206422809
2.《深度学习框架设计与实现》相关章节
3.《人工智能算法:深度学习理论与实战》相关章节
•深度学习框架中的数据结构设计需要系统掌握
•人工智能算法的数据结构优化策略需要深入理解
•数据结构与算法优化的实际应用需要结合具体例子理解
1.分析深度学习框架(如 TensorFlow、PyTorch)中的数据结构设计
2.使用数据结构优化机器学习算法(如决策树、支持向量机)
3.设计一个算法,使用优化的数据结构提高深度学习模型训练效率
•笔试:数据结构在人工智能算法优化中的应用原理
•应用题:使用数据结构优化人工智能算法并分析性能




参考资料

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[4] 数据结构与算法_南京信息工程大学_中国大学MOOC(慕课) https://www.icourse163.org/course/NUIST-1471702162

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[18] AI未来已来:340页《人工智能趋势报告》重磅发布! 2025人工智能趋势报告重磅来袭! 本视频为你深入解析这份长达340页的《人工智能趋势报告》,提炼最核心的洞察与关键数据。-抖音 https://www.iesdouyin.com/share/video/7512468461998673163/?did=MS4wLjABAAAANwkJuWIRFOzg5uCpDRpMj4OX-QryoDgn-yYlXQnRwQQ&from_aid=1128&from_ssr=1&iid=MS4wLjABAAAANwkJuWIRFOzg5uCpDRpMj4OX-QryoDgn-yYlXQnRwQQ&mid=7512469729441778486&region=&scene_from=dy_open_search_video&share_sign=dsnNKj6.ihrv1pmd1SAKe9C0Z3jI4KxHOsrtrriEN0w-&share_track_info=%7B%22link_description_type%22%3A%22%22%7D&share_version=280700&titleType=title&ts=1755958938&u_code=0&video_share_track_ver=&with_sec_did=1

[19] Understanding Data Structures in 2025 https://www.usdsi.org/data-science-insights/understanding-data-structures-in-2025

[20] Top 10 Applications of Data Structures in 2025 https://www.iquanta.in/blog/top-10-applications-of-data-structures-in-2025/


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