數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法

前言

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計算機程序設(shè)計的重要理論技術(shù)基礎(chǔ)，是計算機學(xué)科的核心課程，也是計算機專業(yè)考研的必考課程，而且已成為其他理工科專業(yè)的熱門課程。學(xué)好該課程，不僅對其后續(xù)算法設(shè)計、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)之上的各種運算的實現(xiàn)。它不僅為計算機語言進行程序設(shè)計提供了方法性的理論指導(dǎo)，還在一個更高的層次上總結(jié)了程序設(shè)計的常用方法和常用技巧。 “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的特點是概念多、算法靈活和抽象性強。針對這種情況，我們在參考各種數(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，編寫了這本適用于普通高等院校計算機及相關(guān)專業(yè)本科生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材。該教材的編寫突出了課程學(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結(jié)構(gòu)（順序表和鏈表）的邏輯結(jié)構(gòu)與基本運算的實現(xiàn)過程；第3章棧與隊列，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)運算的實現(xiàn)，以及廣義表的存儲結(jié)構(gòu)及相關(guān)運算的實現(xiàn)；第6章樹與二叉樹，介紹樹與二叉樹的概念和各種運算的實現(xiàn)過程，其中特別突出二叉樹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算的實現(xiàn)過程；第8章查找，介紹各種常用查找算法的實現(xiàn)過程；第9章排序，介紹各種常用排序算法的實現(xiàn)過程；第10章文件，介紹常用的文件結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門應(yīng)用性非常強的課程，必須在掌握了各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，盡可能多地上機練習(xí)。為此，本書每章后面都配有相應(yīng)的上機實驗題。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法：C語言版》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、隊列、串、數(shù)組、廣義表、樹和二叉樹、圖、查找、排序等各種結(jié)構(gòu)的抽象數(shù)據(jù)類型，并給出了相應(yīng)操作的實現(xiàn)算法；另一方面，采用C語言描述算法，并給出了各種算法的效率分析，以及這些結(jié)構(gòu)在計算機科學(xué)及其他領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，每章后均配有典型例題、上機實驗和習(xí)題。《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法：C語言版》中的所有算法均在VC++環(huán)境下調(diào)試通過?！　　稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法：C語言版》在內(nèi)容安排上，突出由淺入深、循序漸進、通俗易懂的特點，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)生解決實際問題的能力，書中融入了一些典型的應(yīng)用實例，如命題公式真值表的求解算法、出棧序列的求解算法等?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法：C語言版》可作為高等院校計算機及相關(guān)專業(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41.4 數(shù)據(jù)類型與抽象數(shù)據(jù)類型61.4.1 數(shù)據(jù)類型61.4.2 抽象數(shù)據(jù)類型61.4.3 抽象數(shù)據(jù)類型的表示與實現(xiàn)71.5 算法與算法分析91.5.1 算法91.5.2 算法設(shè)計的原則101.5.3 算法效率的衡量方法和準(zhǔn)則101.5.4 算法的存儲空間需求121.6 典型例題121.7 上機實驗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)類型定義162.2 線性表的順序表示與實現(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 上機實驗37習(xí)題39第3章 棧與隊列413.1 棧413.1.1 棧的抽象數(shù)據(jù)類型定義413.1.2 棧的表示與實現(xiàn)423.2 棧的應(yīng)用舉例443.2.1 數(shù)制轉(zhuǎn)換443.2.2 括號匹配的檢驗453.2.3 表達式求值463.2.4 求命題公式的真值503.3 棧與遞歸實現(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 隊列593.4.1 隊列的抽象數(shù)據(jù)類型定義593.4.2 隊列的鏈?zhǔn)奖硎九c實現(xiàn)603.4.3 隊列的順序表示與實現(xiàn)——循環(huán)隊列613.4.4 隊列的應(yīng)用舉例633.5 典型例題643.6 上機實驗66習(xí)題68第4章 串704.1 串的定義704.2 串的表示與實現(xiàn)724.2.1 串的順序存儲表示724.2.2 串的鏈?zhǔn)酱鎯Ρ硎?54.3 串的模式匹配754.3.1 簡單匹配算法754.3.2 首尾匹配算法774.3.3 kmp算法784.4 典型例題804.5 上機實驗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865.3 矩陣的壓縮存儲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 廣義表的存儲結(jié)構(gòu)965.5 典型例題985.6 上機實驗99習(xí)題100第6章 樹與二叉樹1016.1 樹的定義1016.1.1 樹的概念與術(shù)語1016.1.2 樹的邏輯表示方法1026.1.3 樹的抽象數(shù)據(jù)類型定義1026.2 二叉樹的定義1036.2.1 二叉樹的概念1036.2.2 二叉樹的重要性質(zhì)1056.3 二叉樹的存儲結(jié)構(gòu)1066.3.1 二叉樹的順序存儲表示1066.3.2 二叉樹的鏈?zhǔn)酱鎯Ρ硎?066.4 二叉樹的遍歷1086.4.1 二叉樹遍歷的概念1086.4.2 二叉樹遍歷的遞歸算法1086.4.3 二叉樹遍歷的非遞歸算法1096.4.4 層次遍歷算法1116.4.5 遍歷算法的應(yīng)用舉例1126.5 二叉樹的構(gòu)造1156.6 線索二叉樹1166.6.1 線索二叉樹的定義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、森林和二叉樹的對應(yīng)關(guān)系1216.8 樹和森林的遍歷1226.8.1 樹的遍歷1226.8.2 森林的遍歷1236.8.3 樹遍歷算法的應(yīng)用1246.9 赫夫曼樹與赫夫曼編碼1246.9.1 赫夫曼樹的定義1256.9.2 赫夫曼樹的構(gòu)造1256.9.3 赫夫曼編碼1276.1 0典型例題1286.1 1上機實驗130習(xí)題130第7章 圖1337.1 圖的定義與術(shù)語1337.1.1 圖的相關(guān)術(shù)語1337.1.2 圖的抽象數(shù)據(jù)類型定義1357.2 圖的存儲表示1367.2.1 圖的鄰接矩陣存儲表示1367.2.2 圖的鄰接表存儲表示1377.2.3 有向圖的十字鏈表存儲表示1387.2.4 無向圖的鄰接多重表存儲表示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1457.4.1 普里姆算法1457.4.2 克魯斯卡爾算法1477.5 兩點之間的最短路徑問題1487.5.1 從某個源點到其余各點的最短路徑1487.5.2 每一對頂點之間的最短路徑1507.6 拓撲排序1517.7 關(guān)鍵路徑1537.8 典型例題1567.9 上機實驗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 動態(tài)查找樹表1688.3.1 二叉排序樹1698.3.2 平衡二叉樹1738.3.3 b-樹1798.3.4 b+樹1838.3.5 鍵樹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 上機實驗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上機實驗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 上機實驗237習(xí)題237參考文獻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語言版》：語言通俗易懂，闡述簡潔明了。重點突出算法設(shè)計思路，注重培養(yǎng)學(xué)生的編程思想和解決實際問題的能力。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識，書中融入了一些利用所學(xué)知識解決實際問題的例子，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)。通過典型算法設(shè)計的分析，使學(xué)生對所學(xué)知識的掌握更加系統(tǒng)化和條理化，更易于對所學(xué)知識融會貫通和舉一反三。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的特點是概念多、算法靈活和抽象性強。針對這種情況，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，編寫了這本適用于普通高等院校計算機及相關(guān)專業(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語言版》的編寫突出了課程學(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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