數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

前言

我們生活在一個(gè)物質(zhì)的世界，計(jì)算機(jī)工作者又面對著數(shù)字的世界，如果將物質(zhì)世界中的事與物數(shù)字化，那么它們在計(jì)算機(jī)中的表現(xiàn)均為數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)來源于現(xiàn)實(shí)，表征著具體的意義，而且在計(jì)算機(jī)中有著統(tǒng)一的表示方法，因而成為被計(jì)算機(jī)程序處理的符號集合。研究數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方法、關(guān)聯(lián)方法、存儲(chǔ)方法以及在其上的典型處理方法，就構(gòu)成了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的主要內(nèi)容。由于數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)處理的對象，使用計(jì)算機(jī)的過程就是對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的過程，因而數(shù)據(jù)的組織與結(jié)構(gòu)被確立為計(jì)算機(jī)科學(xué)中最為基本的內(nèi)容。早在20世紀(jì)80年代初，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程就已成為國內(nèi)計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的核心課程。IEEE-CS／ACM的CC2001教程也將算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程列為核心課程之首，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)愈顯出其在信息學(xué)科中的重要地位。人類解決問題的思維方式可分為推理方式和算法方式兩大類。推理方式憑借公理系統(tǒng)思維方法，從抽象公理體系出發(fā)，通過演繹、歸納推理求證結(jié)果，解決特定問題。這種推理方式是通過數(shù)學(xué)訓(xùn)練得到的。算法方式則是憑借構(gòu)造性思維，從具體操作規(guī)范入手，通過操作過程的構(gòu)造實(shí)施來解決特定問題。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)過程，是進(jìn)行復(fù)雜程序設(shè)計(jì)的訓(xùn)練過程，是算法構(gòu)造性思維方法的訓(xùn)練過程，技能培養(yǎng)的重要程度不亞于知識傳授。本門課程教學(xué)的重要內(nèi)容和主要難點(diǎn)在于讓學(xué)生理解、習(xí)慣算法構(gòu)造思維方法。培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)抽象能力、算法設(shè)計(jì)能力以及創(chuàng)造性思維方法，才能夠舉一反三、觸類旁通，從而達(dá)到應(yīng)用知識解決復(fù)雜問題的目的。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，一般開設(shè)在大學(xué)二年級，應(yīng)對前兩年學(xué)習(xí)的軟件技術(shù)進(jìn)行總結(jié)提高，為后續(xù)專業(yè)課程提供基礎(chǔ)，它承上啟下，貫通始終，是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)人才素質(zhì)框架中的脊梁，對學(xué)生能力培養(yǎng)至關(guān)重要。通過對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，讀者能夠以問題求解方法、程序設(shè)計(jì)方法及一些典型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法為研究對象，學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)對象特征，掌握數(shù)據(jù)組織方法和在計(jì)算機(jī)中的表示方法，為數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)’結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的處理算法，初步掌握算法的時(shí)間、空間復(fù)雜度分析基礎(chǔ)，培養(yǎng)良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格以及進(jìn)行復(fù)雜程序設(shè)計(jì)的技能。

內(nèi)容概要

內(nèi)容簡介 本書共分10章，內(nèi)容包括基本概念、基本結(jié)構(gòu)（線性表、棧和隊(duì)列、串、數(shù)組與廣義表、樹、圖）和基本技術(shù)（查找方法與排序方法）三大部分，其中貫穿了程序設(shè)計(jì)中參數(shù)傳遞技術(shù)、動(dòng)態(tài)處理的指針技術(shù)、數(shù)組技術(shù)、遞歸技術(shù)與隊(duì)列等技術(shù)。書中給出了許多經(jīng)典算法，每章均附有小結(jié)與典型題例，便于總結(jié)提高。附錄給出了2套學(xué)期考題樣卷和4套碩士研究生入學(xué)考試的樣卷，便于讀者模擬練習(xí)和考研參考。　　本書集作者多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用面向?qū)ο蟮姆椒ㄖv述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)，用標(biāo)準(zhǔn)C描述算法，內(nèi)容豐富，概念清楚，技術(shù)實(shí)用。課程教學(xué)資源豐富是本書的特色，配套光盤包括部分?jǐn)U展內(nèi)容、課程設(shè)計(jì)與課程實(shí)習(xí)指導(dǎo)、多媒體教學(xué)課件、算法程序示例和算祛轉(zhuǎn)換為程序的模板，本書的PPT電子教案可從高等教育出版社高等理工教學(xué)資源網(wǎng)http：//www.hep-st.com.cn免費(fèi)下載，更多資源請瀏覽陜西省精品課程網(wǎng)站和西北大學(xué)精品課程網(wǎng)站http：//jpkc.nwu.edu.cn?！　”緯勺鳛楦叩葘W(xué)校計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教材，也可供從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)的工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

第1章　緒論?　1.1　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)概念?　1.2　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容?　1.3　算法設(shè)計(jì)?　1.4　算法描述工具?　1.5　對算法做性能評價(jià)?　1.6　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與C語言表示?　　1.6.1　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與程序設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)性?　　1.6.2　結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)與函數(shù)的模塊化?　　1.6.3　面向?qū)ο笈c抽象數(shù)據(jù)類型?　　1.6.4　算法描述規(guī)范與設(shè)計(jì)風(fēng)格?　1.7　關(guān)于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?　1.8　要點(diǎn)小結(jié)?　習(xí)題?　實(shí)習(xí)題?第2章　線性表?　2.1　線性表的概念及其抽象數(shù)據(jù)類型定義?　　2.1.1　線性表的邏輯結(jié)構(gòu)?　　2.1.2　線性表的抽象數(shù)據(jù)類型定義?　2.2　線性表的順序存儲(chǔ)?　　2.2.1　線性表的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)?　　2.2.2　線性表順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)上的基本運(yùn)算?　2.3　線性表的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)?　　2.3.1　單鏈表?　　2.3.2　單鏈表上的基本運(yùn)算?　　2.3.3　循環(huán)鏈表?　　2.3.4　雙向鏈表?　　2.3.5　靜態(tài)鏈表?　2.4　線性表應(yīng)用——一元多項(xiàng)式的表示及相加?　2.5　順序表與鏈表的綜合比較?　　2.5.1　順序表和鏈表的比較?　　2.5.2　線性表鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)方式的比較?　2.6　總結(jié)與提高?　　2.6.1　主要知識點(diǎn)?　　2.6.2　典型題例?　習(xí)題?　實(shí)習(xí)題?第3章　限定性線性表——棧和隊(duì)列　3.1　棧?　　3.1.1　棧的定義?　　3.1.2　棧的表示和實(shí)現(xiàn)?　　3.1.3　棧的應(yīng)用舉例?　　3.1.4　棧與遞歸的實(shí)現(xiàn)?　3.2　隊(duì)列?　　3.2.1　隊(duì)列的定義?　　3.2.2　隊(duì)列的表示和實(shí)現(xiàn)?　　3.2.3　隊(duì)列的應(yīng)用舉例?　3.3　總結(jié)與提高?　　3.3.1　主要知識點(diǎn)?　　3.3.2　典型題例?　習(xí)題?　實(shí)習(xí)題?第4章　串?　4.1　串的基本概念?　4.2　串的存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)?　　4.2.1　定長順序串?　　4.2.2　堆串?　　4.2.3　塊鏈串?　4.3　串的應(yīng)用舉例：簡單的行編輯器?　4.4　總結(jié)與提高?　　4.4.1　主要知識點(diǎn)?　　4.4.2　典型題例?　習(xí)題?　實(shí)習(xí)題?第5章　數(shù)組和廣義表?第6章　樹和二叉樹?第7章　圖?第8章　查找?第9章　內(nèi)部排序?第10章　外部排序?附錄一　學(xué)期考題樣卷附錄二　碩士研究生入學(xué)考試樣卷?附錄三　光盤目錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：陳火旺院士把計(jì)算機(jī)50多年的成就概括為五個(gè)“一”：開辟一個(gè)新時(shí)代——信息時(shí)代；形成一個(gè)新產(chǎn)業(yè)——信息產(chǎn)業(yè)；產(chǎn)生一個(gè)新學(xué)科——計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)；開創(chuàng)一種新的科研方法——計(jì)算方法；開辟一種新文化——計(jì)算機(jī)文化。這一概括深刻闡明了計(jì)算機(jī)對社會(huì)發(fā)展廣泛而深遠(yuǎn)的影響。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被稱為是計(jì)算機(jī)科學(xué)的兩大支柱之一。著名的計(jì)算機(jī)科學(xué)家P.Wegner指出：“在工業(yè)革命中起核心作用的是能量，而在計(jì)算機(jī)革命中起核心作用的是信息”。計(jì)算機(jī)科學(xué)就是“一種關(guān)于信息結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的科學(xué)”。關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論的研究，可以追溯到1972年C.A.R.Hoare奠基性的論文《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)筆記》；而現(xiàn)代計(jì)算機(jī)所大量采用的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最早的系統(tǒng)論述應(yīng)歸于D.E.Knuth的名著《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)技巧》。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究也逐漸走向成熟。計(jì)算機(jī)科學(xué)是關(guān)于信息結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的科學(xué)，信息結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）應(yīng)當(dāng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的基本課題。計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要基石是關(guān)于算法的學(xué)問，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)又是算法研究的基礎(chǔ)。

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《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):C語言描述》：高等學(xué)校教材

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