算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

前言

《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——C語言描述》（高等教育出版社，2002）是著者在二十多年從事“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學實踐和教材建設的基礎上，為北京大學理科院系開設的同名主干基礎課而編寫的一本通用教材，在校內(nèi)外廣泛使用并受到讀者的好評。該書于2004年獲得“北京市高等教育精品教材獎”。為了精益求精，經(jīng)過著者認真修訂，2006年出版了第2版，2007年該書又榮獲教育部頒發(fā)的“普通高等教育精品教材獎”。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法在計算機專業(yè)教育中的核心地位與重要作用是公認的，學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的困難也是廣大師生所共知的。多年來，許多老師和同學都曾向著者反映：十分需要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的教學指導、實習指導、學習輔導和習題解答之類的書。本書是原書著者應廣大讀者需要編寫的與該書配套的一本教學參考書。根據(jù)著者多年的教學經(jīng)驗，學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的難點在于解題。學生在解題中經(jīng)常出現(xiàn)的錯誤，通常也是教材中沒有重點解釋的問題。提高學生的知識水平光靠聽課和看書是不夠的，在學生解題的過程中，可能會發(fā)現(xiàn)許多教學中忽視的問題。如果挑選一批對于理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念和思想有益的題目讓學生練習，可以有助于學生學得更活、理解得更深；在習題解答中標明學生經(jīng)常出現(xiàn)的錯誤，并且適當加以解釋，供學生在自己獨立思考后參考，更能達到事半功倍的效果。算法是人類智慧的結(jié)晶。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的習題中，最難的無疑是算法題。算法題的答案不是唯一的，所以無法給出一個標準答案。編寫習題解答的重點和難點是算法。設計算法的關(guān)鍵在于設計的思路，不同的思路產(chǎn)生出不同的算法。面對一個算法題，學生最需要的是如何開始分析這個問題和逐步解決這個問題。所以對于每道復雜的算法題，不應該僅僅給出一個程序，而需要首先給出問題的分析、算法的思路，再給出程序和算法分析。對存在多個解法的題目，在給出一個算法的同時，還可以指出各種解法的缺點和改進之處。這樣，學生可以從中體會到算法的真諦，從而真正有利于提高學生的算法設計與分析能力。應用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的知識解決實際問題，并上機實現(xiàn)，是學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。為了使上機實習取得事半功倍的效果，老師不但要選擇適當?shù)膯栴}，提出實習的具體要求和規(guī)定上機報告的內(nèi)容和形式；同時更需要給學生以具體幫助。實習題與算法題有類似之處，但通常更加復雜。我們搜集了常見教材上的各種應用問題，并給出求解的樣例，其目的就是有助于組織好這一教學環(huán)節(jié)。

內(nèi)容概要

按照教育部計算機專業(yè)本科《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學大綱和新頒布的計算機專業(yè)碩士研究生入學考試《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》考試大綱的要求，本書精心挑選了覆蓋大綱全部要求的500多道習題，并且提供了所有題目的參考答案。    為了便于閱讀，在每章的開頭概述了本章的主要內(nèi)容，指出了本章的學習的重點和難點；為了便于理解，對于較難的算法題和上機題，書中給出了比較詳細的分析；對于不同教材可能對答案造成的差異還給出了適當?shù)恼f明；對于學生易犯的錯誤和題目的難易度、重要性等書中均明確給出提示。本書集多功能于一身，具有突出的系統(tǒng)性、完整性和針對性。    本書作者具有近30年從事數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學的經(jīng)驗，編寫了多本不同對象和不同語言描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材。本書的目的是為各類學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的讀者，特別是希望考研的學生編寫的一本通用教學參考書。全書采用作者最新出版的《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-c語言描述（第2版）》統(tǒng)一的框架和同樣的語言表示，也包含了該書中全部習題的答案。該書在2007年榮獲教育部頒發(fā)的“十一五”國家級規(guī)劃教材“普通高等教育精品教材”獎。

書籍目錄

第1章  緒論  1.1 主要內(nèi)容與方法    1.1.1 從問題到程序    1.1.2 抽象數(shù)據(jù)類型    1.1.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)    1.1.4 算法  1.2 簡單題  1.3 問答題  1.4 算法分析題  1.5  應用與上機題第2章  線性表  2.1 主要內(nèi)容與方法    2.1.1 基本概念與抽象數(shù)據(jù)類型    2.1.2 順序表示    2.1.3 鏈接表示    2.1.4 矩陣與廣義表  2.2 簡單題  2.3 問答題    2.4 算法題  2.5 應用與上機題第3章  字符串  3.1 主要內(nèi)容與方法    3.1.1 字符串及其抽象數(shù)據(jù)類型    3.1.2 字符串的表示    3.1.3 模式匹配  3.2 簡單題  3.3 問答題  3.4 算法題  3.5 應用與上機題第4章棧與隊列  4.1 主要內(nèi)容與方法    4.1.1 棧及其抽象數(shù)據(jù)類型    4.1.2 棧的實現(xiàn)    4.1.3 棧與遞歸    4.1.4 隊列及其抽象數(shù)據(jù)類型    4.1.5 隊列的實現(xiàn)  4.2 簡單題  4.3 問答題  4.4 算法題  4.5 應用與上機題第5章  二叉樹、樹與樹林  5.1  主要內(nèi)容與方法    5.1.1 二叉樹及其抽象數(shù)據(jù)類型    5.1.2 二叉樹的周游    5.1.3 二叉樹的實現(xiàn)    5.1.4 二叉樹的應用    5.1.5 樹與樹林  5.2 簡單題    5.2.1 是非題    5.2.2 選擇題    5.2.3 填空題  5.3 問答題    5.3.1 基本概念    5.3.2 周游    5.3.3 存儲表示    5.3.4 轉(zhuǎn)換    5.3.5 堆與優(yōu)先隊列    5.3.6 哈夫曼樹    5.3.7 表達式樹  5.4 算法題  5.5 應用與上機題第6章  集合與字典  6.1 主要內(nèi)容與方法    6.1.1 集合及其抽象數(shù)據(jù)類型    6.1.2 集合的買現(xiàn)    6.1.3 字典及其抽象數(shù)據(jù)類型    6.1.4 字典的順序表示    6.1.5 字典的散列表示  6.2 簡單題  6.3 問答題  6.4 算法題  6.5 應用與上機題第7章  高級字典結(jié)構(gòu)  7.1 主要內(nèi)容與方法    7.1.1 字典與索引    7.1.2 字符樹    7.1.3 二叉排序樹    7.1.4 最佳二叉排序樹    7.1.5 平衡二叉排序樹    7.1.6 索引文件  7.2 簡單題  7.3 問答題    7.3.1 二叉排序樹    7.3.2 最佳二叉排序樹    7.3.3 平衡二叉排序樹    7.3.4 索引文件  7.4 算法題  7.5 應用與上機題第8章  排序  8.1 主要內(nèi)容與方法  8.2 簡單題  8.3 問答題  8.4 算法題  8.5 應用與上機題第9章  圖  9.1 主要內(nèi)容與方法    9.1.1 基本概念及其抽象數(shù)據(jù)類型    9.1.2 圖的周游    9.1.3 存儲表示    9.1.4 最小生成樹    9.1.5 最短路徑    9.1.6 拓撲排序與關(guān)鍵路徑  9.2 簡單題  9.3 問答是亟    9.3.1 基本概念    9.3.2 存儲表示    9.3.3 周游與生成樹    9.3.4 最小生成樹    9.3.5 最短路徑    9.3.6 拓撲排序與關(guān)鍵路徑  9.4 算法題  9.5 應用與上機題第10章  算法分析與設計  10.1 主要內(nèi)容與方法    10.1.1 算法分析技術(shù)    10.1.2 算法設計技術(shù)  10.2 簡單題  10.3 算法分析題  10.4 算法設計題  10.5 應用與上機題參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：11.什么是存儲密度？【答】存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，實際數(shù)據(jù)所占的空間與結(jié)構(gòu)所占總空間之比叫做存儲密度。12.解釋下列與文件相關(guān)的概念。（1）文件（2）記錄（3）關(guān)鍵碼（4）頁塊【答】文件是一種線性結(jié)構(gòu)，它一般放在外存儲器（簡稱外存）上，由許多記錄組成。記錄是數(shù)據(jù)項的集合，是文件中可以存取的邏輯單位。能夠唯一地標識記錄的一個（或一組）字段叫做關(guān)鍵碼。一個頁塊（簡稱塊）是磁帶或磁盤上的一條物理記錄，通?？梢源娣哦鄺l邏輯記錄。內(nèi)存中設置的緩沖區(qū)應該是頁塊大小的倍數(shù)。每次訪問外存儲器，就是把一個頁塊讀入緩沖區(qū)或者把部分緩沖區(qū)內(nèi)容寫到一個頁塊。分頁塊存儲的方法是一種有利于減少訪問外存儲器的次數(shù)而又便于管理的方法。13.什么是順序文件？它有什么特點？【答】如果文件記錄的邏輯次序是按關(guān)鍵碼遞增（或遞減）次序定義的，并且在外存儲器上是按同樣的次序排列的，則這種文件叫做順序文件。由于順序文件中記錄的物理次序與邏輯次序是一致的，所以適宜順序存?。创嫒∫粭l記錄之后，接著將存取其后繼記錄）和成批處理。川頁序文件特別適用于磁帶存儲器，也適用于磁盤存儲器。順序文件的隨機存?。窗措S機給出的關(guān)鍵碼存取一條記錄）效率很低。14.什么是索引（順序）文件？它有什么特點？【答】索引表是由索引組成的表，每個索引項是一條記錄的關(guān)鍵碼和指向該記錄的指針組成的二元組。如果文件中每條記錄對應一個索引項，則將這樣的索引稱為密集索引；如果不是每條記錄都對應一個索引項，例如，讓文件中每個頁塊對應一個索引項，則這樣的索引稱為稀疏索引。

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