數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法

前言

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要理論技術(shù)基礎(chǔ)，是計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心課程，也是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)考研的必考課程，而且已成為其他理工科專(zhuān)業(yè)的熱門(mén)課程。學(xué)好該課程，不僅對(duì)其后續(xù)算法設(shè)計(jì)、數(shù)值分析、操作系統(tǒng)、編譯原理等課程的學(xué)習(xí)有很大幫助，而且在實(shí)際中有廣泛的用途。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要研究數(shù)據(jù)的各種組織形式以及建立在這些結(jié)構(gòu)之上的各種運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)。它不僅為計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)提供了方法性的理論指導(dǎo)，還在一個(gè)更高的層次上總結(jié)了程序設(shè)計(jì)的常用方法和常用技巧。 “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的特點(diǎn)是概念多、算法靈活和抽象性強(qiáng)。針對(duì)這種情況，我們?cè)趨⒖几鞣N數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，編寫(xiě)了這本適用于普通高等院校計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材。該教材的編寫(xiě)突出了課程學(xué)科能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)了兼顧“理論和應(yīng)用”的教學(xué)改革理念。 本書(shū)分為10章，第1章緒論，介紹數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型等基本概念，特別是算法分析的方法；第2章線性表，介紹線性表的兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（順序表和鏈表）的邏輯結(jié)構(gòu)與基本運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)過(guò)程；第3章棧與隊(duì)列，介紹兩種特殊的線性結(jié)構(gòu)的概念與應(yīng)用；第4章串，介紹串的概念與模式匹配算法；第5章數(shù)組與廣義表，介紹數(shù)組和稀疏矩陣的概念及相關(guān)運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)，以及廣義表的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及相關(guān)運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)；第6章樹(shù)與二叉樹(shù)，介紹樹(shù)與二叉樹(shù)的概念和各種運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，其中特別突出二叉樹(shù)的各種遞歸和非遞歸算法；第7章圖，介紹圖的基本概念和各種運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)過(guò)程；第8章查找，介紹各種常用查找算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程；第9章排序，介紹各種常用排序算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程；第10章文件，介紹常用的文件結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門(mén)應(yīng)用性非常強(qiáng)的課程，必須在掌握了各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，盡可能多地上機(jī)練習(xí)。為此，本書(shū)每章后面都配有相應(yīng)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)題。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法：C語(yǔ)言版》共10章，一方面，涵蓋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念，定義了線性表、棧、隊(duì)列、串、數(shù)組、廣義表、樹(shù)和二叉樹(shù)、圖、查找、排序等各種結(jié)構(gòu)的抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型，并給出了相應(yīng)操作的實(shí)現(xiàn)算法；另一方面，采用C語(yǔ)言描述算法，并給出了各種算法的效率分析，以及這些結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)科學(xué)及其他領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，每章后均配有典型例題、上機(jī)實(shí)驗(yàn)和習(xí)題。《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法：C語(yǔ)言版》中的所有算法均在VC++環(huán)境下調(diào)試通過(guò)。　　《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法：C語(yǔ)言版》在內(nèi)容安排上，突出由淺入深、循序漸進(jìn)、通俗易懂的特點(diǎn)，算法分析透徹，講解清晰，便于學(xué)生自學(xué)。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，書(shū)中融入了一些典型的應(yīng)用實(shí)例，如命題公式真值表的求解算法、出棧序列的求解算法等。《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法：C語(yǔ)言版》可作為高等院校計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教材，也可供相關(guān)科技人員學(xué)習(xí)參考。

書(shū)籍目錄

前言教學(xué)建議第1章 緒論11.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究對(duì)象11.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況41.3 基本概念與術(shù)語(yǔ)41.4 數(shù)據(jù)類(lèi)型與抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型61.4.1 數(shù)據(jù)類(lèi)型61.4.2 抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型61.4.3 抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的表示與實(shí)現(xiàn)71.5 算法與算法分析91.5.1 算法91.5.2 算法設(shè)計(jì)的原則101.5.3 算法效率的衡量方法和準(zhǔn)則101.5.4 算法的存儲(chǔ)空間需求121.6 典型例題121.7 上機(jī)實(shí)驗(yàn)13習(xí)題13第2章 線性表162.1 線性表的定義162.1.1 線性表的概念162.1.2 線性表的抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型定義162.2 線性表的順序表示與實(shí)現(xiàn)172.2.1 線性表的順序表示172.2.2 線性表的順序?qū)崿F(xiàn)182.2.3 順序表的應(yīng)用舉例212.3 線性表的鏈?zhǔn)奖硎九c實(shí)現(xiàn)222.3.1 單鏈表222.3.2 雙向鏈表262.3.3 循環(huán)鏈表292.3.4 靜態(tài)鏈表312.3.5 鏈表的應(yīng)用舉例332.4 典型例題352.5 上機(jī)實(shí)驗(yàn)37習(xí)題39第3章 棧與隊(duì)列413.1 棧413.1.1 棧的抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型定義413.1.2 棧的表示與實(shí)現(xiàn)423.2 棧的應(yīng)用舉例443.2.1 數(shù)制轉(zhuǎn)換443.2.2 括號(hào)匹配的檢驗(yàn)453.2.3 表達(dá)式求值463.2.4 求命題公式的真值503.3 棧與遞歸實(shí)現(xiàn)533.3.1 遞歸的定義533.3.2 遞歸與棧的關(guān)系533.3.3 遞歸的實(shí)現(xiàn)543.3.4 用遞歸求所有出棧序列563.3.5 遞歸的消除573.4 隊(duì)列593.4.1 隊(duì)列的抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型定義593.4.2 隊(duì)列的鏈?zhǔn)奖硎九c實(shí)現(xiàn)603.4.3 隊(duì)列的順序表示與實(shí)現(xiàn)——循環(huán)隊(duì)列613.4.4 隊(duì)列的應(yīng)用舉例633.5 典型例題643.6 上機(jī)實(shí)驗(yàn)66習(xí)題68第4章 串704.1 串的定義704.2 串的表示與實(shí)現(xiàn)724.2.1 串的順序存儲(chǔ)表示724.2.2 串的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)表示754.3 串的模式匹配754.3.1 簡(jiǎn)單匹配算法754.3.2 首尾匹配算法774.3.3 kmp算法784.4 典型例題804.5 上機(jī)實(shí)驗(yàn)82習(xí)題83第5章 數(shù)組與廣義表855.1 數(shù)組的定義855.2 數(shù)組的順序存儲(chǔ)865.3 矩陣的壓縮存儲(chǔ)885.3.1 特殊矩陣895.3.2 稀疏矩陣905.4 廣義表945.4.1 廣義表的定義945.4.2 廣義表的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)965.5 典型例題985.6 上機(jī)實(shí)驗(yàn)99習(xí)題100第6章 樹(shù)與二叉樹(shù)1016.1 樹(shù)的定義1016.1.1 樹(shù)的概念與術(shù)語(yǔ)1016.1.2 樹(shù)的邏輯表示方法1026.1.3 樹(shù)的抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型定義1026.2 二叉樹(shù)的定義1036.2.1 二叉樹(shù)的概念1036.2.2 二叉樹(shù)的重要性質(zhì)1056.3 二叉樹(shù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)1066.3.1 二叉樹(shù)的順序存儲(chǔ)表示1066.3.2 二叉樹(shù)的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)表示1066.4 二叉樹(shù)的遍歷1086.4.1 二叉樹(shù)遍歷的概念1086.4.2 二叉樹(shù)遍歷的遞歸算法1086.4.3 二叉樹(shù)遍歷的非遞歸算法1096.4.4 層次遍歷算法1116.4.5 遍歷算法的應(yīng)用舉例1126.5 二叉樹(shù)的構(gòu)造1156.6 線索二叉樹(shù)1166.6.1 線索二叉樹(shù)的定義1166.6.2 線索鏈表的建立1176.6.3 線索鏈表的遍歷算法1186.7 樹(shù)和森林的表示方法1196.7.1 雙親表示法1196.7.2 孩子鏈表表示法1206.7.3 孩子-兄弟鏈表表示法1216.7.4 樹(shù)、森林和二叉樹(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系1216.8 樹(shù)和森林的遍歷1226.8.1 樹(shù)的遍歷1226.8.2 森林的遍歷1236.8.3 樹(shù)遍歷算法的應(yīng)用1246.9 赫夫曼樹(shù)與赫夫曼編碼1246.9.1 赫夫曼樹(shù)的定義1256.9.2 赫夫曼樹(shù)的構(gòu)造1256.9.3 赫夫曼編碼1276.1 0典型例題1286.1 1上機(jī)實(shí)驗(yàn)130習(xí)題130第7章 圖1337.1 圖的定義與術(shù)語(yǔ)1337.1.1 圖的相關(guān)術(shù)語(yǔ)1337.1.2 圖的抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型定義1357.2 圖的存儲(chǔ)表示1367.2.1 圖的鄰接矩陣存儲(chǔ)表示1367.2.2 圖的鄰接表存儲(chǔ)表示1377.2.3 有向圖的十字鏈表存儲(chǔ)表示1387.2.4 無(wú)向圖的鄰接多重表存儲(chǔ)表示1407.3 圖的遍歷1417.3.1 深度優(yōu)先搜索遍歷圖1417.3.2 廣度優(yōu)先搜索遍歷圖1427.3.3 圖遍歷的應(yīng)用舉例1437.4 最小生成樹(shù)1457.4.1 普里姆算法1457.4.2 克魯斯卡爾算法1477.5 兩點(diǎn)之間的最短路徑問(wèn)題1487.5.1 從某個(gè)源點(diǎn)到其余各點(diǎn)的最短路徑1487.5.2 每一對(duì)頂點(diǎn)之間的最短路徑1507.6 拓?fù)渑判?517.7 關(guān)鍵路徑1537.8 典型例題1567.9 上機(jī)實(shí)驗(yàn)158習(xí)題160第8章 查找1628.1 基本概念1628.2 靜態(tài)查找表1638.2.1 順序查找1638.2.2 有序表查找1648.2.3 索引查找1678.3 動(dòng)態(tài)查找樹(shù)表1688.3.1 二叉排序樹(shù)1698.3.2 平衡二叉樹(shù)1738.3.3 b-樹(shù)1798.3.4 b+樹(shù)1838.3.5 鍵樹(shù)1848.4 哈希表1858.4.1 哈希表的概念1858.4.2 哈希函數(shù)的構(gòu)造方法1858.4.3 處理沖突的方法1878.4.4 哈希表的查找1898.4.5 哈希表的插入操作1908.4.6 哈希表的刪除操作1918.5 典型例題1918.6 上機(jī)實(shí)驗(yàn)193習(xí)題194第9章 排序1969.1 概述1969.1.1 什么是排序1969.1.2 內(nèi)部排序和外部排序1969.1.3 內(nèi)部排序的方法1979.2 插入排序1989.2.1 直接插入排序1989.2.2 折半插入排序1999.2.3 二路插入排序2009.2.4 表插入排序2029.2.5 希爾排序2049.3 交換排序2059.3.1 起泡排序2059.3.2 快速排序2069.4 選擇排序2099.4.1 簡(jiǎn)單選擇排序2099.4.2 堆排序2099.5 歸并排序2129.6 基數(shù)排序2139.6.1 多關(guān)鍵字排序2139.6.2 鏈?zhǔn)交鶖?shù)排序2149.7 各種排序方法的綜合比較2169.8 外排序簡(jiǎn)介2179.8.1 外存信息的存取2189.8.2 外排序的基本方法2189.9 典型例題2199.1 0上機(jī)實(shí)驗(yàn)221習(xí)題222第10章 文件22410.1 文件的基本概念22410.1.1 什么是文件22410.1.2 文件的邏輯結(jié)構(gòu)及操作22410.1.3 文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)22510.2 順序文件22510.3 索引文件22610.3.1 isam文件22710.3.2 vsam文件22910.4 哈希文件23110.5 多關(guān)鍵字文件23210.5.1 多重表文件23210.5.2 倒排文件23210.5.3 倒排文件的應(yīng)用23410.6 典型例題23510.7 上機(jī)實(shí)驗(yàn)237習(xí)題237參考文獻(xiàn)239

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法:C語(yǔ)言版》：語(yǔ)言通俗易懂，闡述簡(jiǎn)潔明了。重點(diǎn)突出算法設(shè)計(jì)思路，注重培養(yǎng)學(xué)生的編程思想和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，書(shū)中融入了一些利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的例子，如真值表的求解算法、出棧序列的求解算法等。算法豐富，講解透徹，便于學(xué)生自學(xué)。通過(guò)典型算法設(shè)計(jì)的分析，使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握更加系統(tǒng)化和條理化，更易于對(duì)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通和舉一反三。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)是概念多、算法靈活和抽象性強(qiáng)。針對(duì)這種情況，作者在參考各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，編寫(xiě)了這本適用于普通高等院校計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教材?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法:C語(yǔ)言版》的編寫(xiě)突出了課程學(xué)科能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)了兼顧"理論和應(yīng)用"的教學(xué)改革理念。

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