數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

前言

　　“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計算機專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門必修的核心課程，并且已成為其他理工專業(yè)的熱門選修課?！　≡谟嬎銠C科學(xué)的各領(lǐng)域中，都要使用到各種不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如編譯系統(tǒng)中要使用棧、散列表、語法樹等；操作系統(tǒng)中要使用隊列、存儲管理表、目錄樹等；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中要使用線性表、鏈表、索引樹等；人工智能中要使用廣義表、檢索樹、有向圖等；同樣在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計、計算機圖形學(xué)、軟件工程、多媒體技術(shù)、計算機輔助設(shè)計等領(lǐng)域，都會用到各種不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因此，學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對從事計算機技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域工作的人員來說，是非常重要的，它可以使你掌握各種常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法實現(xiàn)，以及每一種算法的時間復(fù)雜度分析和空間復(fù)雜度分析，知道在什么情況下使用什么樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最方便，為以后研究和開發(fā)大型程序打下基礎(chǔ)?！　?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的主要任務(wù)是：討論現(xiàn)實世界中的各種數(shù)據(jù)（數(shù)字、字符、字符串、聲音、圖形、圖像等）的邏輯結(jié)構(gòu)、在計算機中的各種存儲結(jié)構(gòu)（存儲表示）以及對各種非數(shù)值運算的算法實現(xiàn)；分析各種不同算法的好壞及其在什么地方應(yīng)用比較合適。通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備用所學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來解決實際問題及評價算法優(yōu)劣的能力，為以后學(xué)習(xí)后續(xù)計算機專業(yè)課程及走上工作崗位從事計算機大型軟件開發(fā)鋪路?！　”緯窃谘永m(xù)2005年第一版編寫風(fēng)格的基礎(chǔ)上，根據(jù)作者多年教學(xué)與研發(fā)經(jīng)驗，并考慮到讀者使用后的反饋信息，對各章節(jié)內(nèi)容、結(jié)構(gòu)等進行了適當(dāng)修訂、調(diào)整、完善和補充，增加了相應(yīng)的功能，涵蓋了碩士研究生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)考試大綱所規(guī)定的考試內(nèi)容?！　∪珪鴥?nèi)容共分11章，第1章介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等一些基本術(shù)語，并對算法描述及算法分析作了簡單說明，介紹衡量算法優(yōu)劣的主要因素：時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度的求法；第2章到第4章，介紹線性結(jié)構(gòu)（線性表、棧、隊列、串）的邏輯特征、一些常用算法的實現(xiàn)及基本應(yīng)用；第5章到第7章，介紹非線性結(jié)構(gòu)（多維數(shù)組、廣義表、樹、二叉樹、圖）的邏輯特征、在計算機中的存儲表示及一些常用算法的實現(xiàn)及基本應(yīng)用；第8章到第10章，介紹在計算機中使用非常廣泛的兩種運算：查找和排序，排序又可以分為內(nèi)排序和外排序。對一些常用的查找、排序方法進行了詳細說明，并給出了實現(xiàn)的算法及時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度分析；第11章介紹外存的文件的幾種存儲形式及組織方式。各章內(nèi)容有相對獨立的部分，可便于不同院校不同專業(yè)按需要組織教學(xué)。全書側(cè)重于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，力求講授內(nèi)容與具體的計算機應(yīng)用實例相結(jié)合，以便于學(xué)生加深對各章內(nèi)容的理解和掌握?！　”緯淖畲筇攸c是采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言（c++語言）作為算法的描述語言，所有算法都已經(jīng)上機調(diào)試通過。但是，由于篇幅所限，大部分算法都是以單獨的函數(shù)形式給出，若讀者要運行這些算法，還必須給出一些變量的說明及主函數(shù)來調(diào)用所給的函數(shù)。因此，本書中的算法描述比原來數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材中用類Pascal語言或類c語言描述算法更直觀，學(xué)生更容易理解和接受。作者在十幾年的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的各種算法進行了認(rèn)真的研究和分析，在這方面積累了豐富的經(jīng)驗，因此，本書中所選的例題和習(xí)題都具有一定的針對性，

內(nèi)容概要

　　本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。　　本書從軟件開發(fā)設(shè)計的角度出發(fā)，按照面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計思想，詳細介紹了線性表、棧和隊列、串、多維數(shù)組和廣義表、樹、圖等不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以及這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計算機中的存儲表示和不同存儲表示上的算法實現(xiàn)。每個算法都用C++語言進行描述，并全部上機在Visual C++ 6.0環(huán)境下運行通過。第8、9兩章，介紹了計算機中常用的兩種運算：查找和排序，詳細介紹了不同的查找、排序運算的實現(xiàn)及各種算法的效率分析。最后一章，介紹了文件的基本概念和文件的組織形式。本書是在2005年第1版的基礎(chǔ)上，做了一定的修改，增加了相應(yīng)的功能，涵蓋了碩士研究生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)考試大綱所規(guī)定的考試內(nèi)容。　　本書配套的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C++版）習(xí)題解答及實訓(xùn)指導(dǎo)》一書同時出版，既方便教學(xué)，又便于自學(xué)?！　”緯梢宰鳛橛嬎銠C類或信息類相關(guān)專業(yè)的本科或?qū)？平滩募按T士研究生考試的參考資料，也可以作為自學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)人員的參考資料，還可供從事計算機工程與應(yīng)用工作的科技人員參考。

書籍目錄

第二版前言第一版前言第1章 緒論　1.1 什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　1.1.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示例　　1.1.2 基本術(shù)語　　1.1.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)  1.2 算法描述　　1.2.1 基本概念　　1.2.2 算法描述  1.3 算法分析　　1.3.1 時間復(fù)雜度　　1.3.2 空間復(fù)雜度　本章小結(jié)　習(xí)題1第2章 線性表　2.1 線性表的定義及其運算　　2.1.1 線性表的定義　　2.1.2 線性表的運算　　2.1.3 線性表的抽象數(shù)據(jù)類型描述　2.2 線性表的順序存儲結(jié)構(gòu)　　2.2.1 順序表結(jié)構(gòu)　　2.2.2 順序表運算　　2.2.3 順序表存儲空間的動態(tài)分配　2.3 線性表的鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)　　2.3.1 單鏈表結(jié)構(gòu)　　2.3.2 單鏈表運算　　2.3.3 循環(huán)鏈表結(jié)構(gòu)　　2.3.4 雙向鏈表結(jié)構(gòu)　2.4 一元多項式的表示及相加　　2.4.1 一元多項式的表示　　2.4.2 一元多項式的相加　2.5 順序表與鏈表的比較　2.6 算法應(yīng)用舉例　本章小結(jié)　習(xí)題2第3章 棧和隊列　3.1 ?！　?.1.1 棧的定義　　3.1.2 棧的運算　　3.1.3 棧的抽象數(shù)據(jù)類型描述　　3.1.4 順序棧　　3.1.5 鏈?！　?.1.6 棧的應(yīng)用　3.2 隊列　　3.2.1 隊列的定義　　3.2.2 隊列的基本運算　　3.2.3 隊列的抽象數(shù)據(jù)類型描述　　3.2.4 循環(huán)隊列　　3.2.5 鏈隊列　　3.2.6 隊列的應(yīng)用　本章小結(jié)　習(xí)題3第4章 串　4.1 串的定義及運算　　4.1.1 基本概念　　4.1.2 串的運算　　4.1.3 串的抽象數(shù)據(jù)類型描述　4.2 串的存儲結(jié)構(gòu)　　4.2.1 順序存儲　　4.2.2 鏈?zhǔn)酱鎯Α　?.2.3 索引存儲　4.3 串運算的實現(xiàn)　　4.3.1 串插入　　4.3.2 串刪除　　4.3.3 子串定位　……第5章 多維數(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)排序第10章 外排序第11章 文件參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.2　算法描述　　1.2.1　基本概念　　1.算法（Algorithm）　　通俗地講，算法就是一種解題的方法。更嚴(yán)格地說，算法是由若干條指令組成的有窮序列，它必須滿足下述條件（也稱為算法的五大特性）：　?。?）輸入：具有0個或多個輸入的外界量（算法開始前的初始量）?！　。?）輸出：至少產(chǎn)生一個輸出，它們是算法執(zhí)行完后的結(jié)果?！　。?）有窮性：每條指令的執(zhí)行次數(shù)必須是有限的?！　。?）確定性：每條指令的含義都必須明確、無二義性?！　。?）可行性：每條指令的執(zhí)行時間都是有限的。　　2.算法和程序的關(guān)系　　算法的含義與程序十分相似，但二者是有區(qū)別的。一個程序不一定滿足有窮性（死循環(huán)），另外，程序中的指令必須是機器可執(zhí)行的，而算法中的指令則無此限制。一個算法若用計算機語言來書寫，則它就可以是一個程序。　　1.2.2　算法描述　　1.用流程圖描述算法　　一個算法可以用流程圖的方式來描述，輸入輸出、判斷、處理分別用不同的框圖表示，用箭頭表示流程的流向。這是一種描述算法的較好方法，目前在一些高級語言程序設(shè)計中仍然采用?！　?.用自然語言描述算法　　用我們?nèi)粘Ｉ钪械淖匀徽Z言（可以是中文形式，也可以是英文形式）也可以描述算法?！　±?，某同志某天做的工作可以描述為一個算法形式，如下：　　若今天我有空并且天不下雨，則我上街購物，否則我呆在家里看書?！　?.用其他方式描述算法　　還可以用數(shù)學(xué)語言或約定的符號語言來描述算法?！　?.用C++描述算法　　在本教材中，將采用C++或類C++來描述算法。

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