數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)論

前言

　　計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)以驚人的速度迅猛發(fā)展，它的應(yīng)用范圍已滲入到社會(huì)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。相應(yīng)地，數(shù)據(jù)處理的對(duì)象也從簡(jiǎn)單的數(shù)值發(fā)展到字符、表格和圖形等帶有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。在這里要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是：針對(duì)每一種新的應(yīng)用領(lǐng)域的處理對(duì)象，如何選擇合適的數(shù)據(jù)表示（結(jié)構(gòu)），如何有效地組織數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是研究數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間關(guān)系的一門學(xué)科，主要研究數(shù)據(jù)之間的邏輯結(jié)構(gòu)及其基本操作在計(jì)算機(jī)中的表示和實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程不僅是計(jì)算機(jī)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是從事計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)所必備的專業(yè)知識(shí)。本教材主要面向高職高專院?；驊?yīng)用性本科的計(jì)算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生，培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用性人才。內(nèi)容的構(gòu)造力求體現(xiàn)“以應(yīng)用為主體”，強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)教學(xué)以實(shí)踐體系為主及以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主的培養(yǎng)目標(biāo)?！　“咐虒W(xué)是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言教學(xué)最有效的方法之一，好的案例對(duì)學(xué)生理解知識(shí)、掌握如何應(yīng)用知識(shí)都十分重要。本書圍繞教學(xué)內(nèi)容組織案例，對(duì)學(xué)生的知識(shí)和能力訓(xùn)練具有很強(qiáng)的針對(duì)性。全書共十二章，大體上可看成為由四個(gè)部分組成，基本的線性結(jié)構(gòu)及有關(guān)的典型應(yīng)用是第一部分（第二章到第六章）；具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的樹形結(jié)構(gòu)在第七、八章講述，這兩部分占據(jù)了本書的主要篇幅；第九章及第十章介紹復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如圖、稀疏矩陣及廣義表等；有關(guān)外存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和文件組織放在第四部分。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)論》不僅是計(jì)算機(jī)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是從事計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)必備的專業(yè)知識(shí)。全書共十二章分為四部分，依次介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念，線性表、棧、串、隊(duì)列和數(shù)組、樹結(jié)構(gòu)和圖結(jié)構(gòu)，以及查找和排序等基本運(yùn)算。每章節(jié)從實(shí)例入手，系統(tǒng)地介紹了各種常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，注重實(shí)用性，由淺入深，圖文并茂，易教易學(xué)。《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)論》內(nèi)容豐富，概念講解清楚，敘述嚴(yán)謹(jǐn)流暢，邏輯性強(qiáng)。每章均配有小結(jié)和思考與練習(xí)?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)論》可作為高等院校高職高專計(jì)算機(jī)專業(yè)教材和相關(guān)培訓(xùn)教材，也可作為從事計(jì)算機(jī)軟件工作人員的參考用書。

書籍目錄

第1章　緒論1.1　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.2　實(shí)例：編寫HELLO，WORLD！程序1.3　實(shí)例：數(shù)組元素排序第2章　線性表2.1　實(shí)例：“銀行排隊(duì)”順序存儲(chǔ)2.2　實(shí)例：“學(xué)生健康登記表”鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)2.3　其他鏈表第3章　棧和隊(duì)列3.1　實(shí)例：回文3.2　實(shí)例：楊輝三角第4章　串4.1　串的基本概念4.2　實(shí)例：文本加密第5章　內(nèi)部排序5.1　排序的基本概念5.2　實(shí)例：學(xué)生成績(jī)插入排序5.3　實(shí)例：學(xué)生成績(jī)交換排序5.4　實(shí)例：學(xué)生成績(jī)選擇排序5.5　其他排序第6章　查找6.1　實(shí)例：學(xué)生成績(jī)不及格的查找6.2　實(shí)例：學(xué)生成績(jī)及格的查找6.3　實(shí)例：學(xué)生成績(jī)優(yōu)秀的查找第7章　二叉樹7.1　實(shí)例：高?；@球比賽7.2　實(shí)例：高校籃球總決賽7.3　實(shí)例：學(xué)生成績(jī)及格的查找7.4　實(shí)例：報(bào)文第8章　樹8.1　實(shí)例：高校教師講課比賽（一）8.2　實(shí)例：高校教師講課比賽（二）第9章　圖9.1　實(shí)例：城際鐵路9.2　實(shí)例：游園路線第10章　數(shù)組、矩陣和廣義表10.1　實(shí)例：學(xué)生出勤的天數(shù)10.2　實(shí)例：學(xué)生出勤的放假天數(shù)10.3　實(shí)例：學(xué)生出勤的請(qǐng)假天數(shù)第11章文件11.1　文件的基本概念11.2　順序文件11.3　散列文件第12章　外部排序12.1　外部排序的基本思想12.2　外部排序的方法參考文獻(xiàn)附：《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)論學(xué)習(xí)指導(dǎo)》

章節(jié)摘錄

　　對(duì)于一個(gè)問(wèn)題可以有多種算法，如將在第5章介紹的排序有多達(dá)8種算法。那么如何來(lái)衡量哪種算法最有效？或者優(yōu)于目前已知的算法呢？人們一般從兩個(gè)方面來(lái)衡量。一個(gè)是時(shí)間效率，即算法處理數(shù)據(jù)時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間，用時(shí)間復(fù)雜度來(lái)表示；一個(gè)是空間效率，即算法所需求的存儲(chǔ)量的大小，用空間復(fù)雜度來(lái)表示。但二者往往有沖突，不能同時(shí)兼顧，一般取時(shí)間效率，時(shí)間效率被認(rèn)為更重要一些。　　1.時(shí)間復(fù)雜度分析　　對(duì)于解決同一個(gè)問(wèn)題的算法，執(zhí)行時(shí)間短的顯然比執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)的時(shí)間效率高，即執(zhí)行時(shí)間短的算法比執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)的算法時(shí)間復(fù)雜度要低。那么算法執(zhí)行時(shí)間的長(zhǎng)短如何度量呢？一種方法是編制一個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)這個(gè)算法，然后輸入不同的數(shù)據(jù)運(yùn)行這個(gè)程序，測(cè)定該程序運(yùn)行的時(shí)間被稱為事后統(tǒng)計(jì)法。這種方法的缺陷非常明顯：一是必須編制程序和運(yùn)行程序，非常耗費(fèi)時(shí)間，也比較麻煩；二是受到的約束條件比較多，比如運(yùn)行程序的計(jì)算機(jī)軟硬件條件、使用的編程語(yǔ)言等，這些有時(shí)會(huì)掩蓋算法本身的優(yōu)劣?！　×硪环N方法是分析算法運(yùn)行的時(shí)間，稱為事前分析法。它不上機(jī)運(yùn)行依算法編制的程序，而是分析影響算法執(zhí)行時(shí)間的各種因素，從而估算出算法執(zhí)行的時(shí)間。其中，一個(gè)最重要的因素是輸入算法的數(shù)據(jù)量（稱為問(wèn)題規(guī)模）。例如，一個(gè)查找單詞的算法，在100個(gè)單詞中查找某個(gè)單詞與在工。萬(wàn)個(gè)單詞中查找某個(gè)單詞所花費(fèi)的時(shí)間肯定是不同的.因此，一個(gè)算法的執(zhí)行時(shí)間T可被表示為問(wèn)題規(guī)模n的一個(gè)函數(shù)T（n）?！　〕藛?wèn)題規(guī)模以外，實(shí)現(xiàn)算法的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、源程序編譯后產(chǎn)生的機(jī)器代碼的質(zhì)量、機(jī)器執(zhí)行指令的速度等都會(huì)影響算法的執(zhí)行時(shí)間。因此，不可能將T（n）表達(dá)為算法實(shí)際執(zhí)行的時(shí)間。一般用算法中語(yǔ)句被執(zhí)行的次數(shù)來(lái)表示算法的時(shí)間效率（算法的時(shí)間復(fù)雜度）?？捎孟旅娴睦觼?lái)說(shuō)明。

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