奧賽經(jīng)典·高級(jí)教程系列-信息學(xué)奧林匹克教程·數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)篇

內(nèi)容概要

為了進(jìn)一步推廣、普及計(jì)算機(jī)技術(shù)，提高競賽水平，在原來編寫的一套《信息學(xué)奧林匹克教程》（基礎(chǔ)篇·提高篇·語言篇）的基礎(chǔ)了，我們又編寫了這本《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)篇》。    《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)篇》主要幫助學(xué)生全面地掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)與應(yīng)用技巧，相對(duì)于其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)書不同之處就在于增加了一些針對(duì)性的例題和習(xí)題，著眼點(diǎn)是提高數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用方法與技巧，是一本具有實(shí)戰(zhàn)意義的教材。    從邏輯角度看，數(shù)據(jù)可歸結(jié)為三種基本結(jié)構(gòu)：線性結(jié)構(gòu)、樹結(jié)構(gòu)和圖結(jié)構(gòu)；從存儲(chǔ)角度看，數(shù)據(jù)可歸結(jié)為四種基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、鏈接結(jié)構(gòu)、索引結(jié)構(gòu)和散列結(jié)構(gòu)。每一種邏輯結(jié)構(gòu)可根據(jù)不同需要采用不同的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，或者不同的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的組合。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)確定后，再結(jié)合指定運(yùn)算的算法，就容易利用一種程序設(shè)計(jì)語言編寫出程序。通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，能夠大大提高程序設(shè)計(jì)能力和水平。    《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)篇》是為廣大信息學(xué)愛好者學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而精心編著的一本教材。本書內(nèi)容比較全面，著重于實(shí)用與實(shí)戰(zhàn)，在算法分析上簡明扼要，細(xì)致清晰，便于自學(xué)。全書共分十章：第一章為概論，它為學(xué)習(xí)以后的各章做準(zhǔn)備；第二章至第五章為線性結(jié)構(gòu)；第六章和第七章分別為樹結(jié)構(gòu)和圖結(jié)構(gòu)，分別討論了每一種邏輯結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的算法；第八章和第九章分別為查找與排序，它包含了數(shù)據(jù)處理中主要使用的幾種查找和內(nèi)排序方法；最后一章為讀者提供了檢測知識(shí)的模擬試題及解答。

作者簡介

向期中，長郡中學(xué)特級(jí)教師，湖南省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)理事，國際金牌教練，國家教育部計(jì)算機(jī)課程咨詢委員會(huì)委員。對(duì)中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育事業(yè)有一種執(zhí)著的追求，參加工作20年來，一直以“當(dāng)一流教師，辦一流教育，出一流人才”為自己的工作目標(biāo)，對(duì)中小學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)和青少年信息學(xué)奧林匹克競賽的輔導(dǎo)傾注了全部熱情和心血。在信息學(xué)奧林匹克競賽培訓(xùn)中把“先做人，后成才”的育人理念貫穿到整個(gè)奧賽培訓(xùn)的始終，學(xué)生在愉快的學(xué)習(xí)中取得了一個(gè)個(gè)輝煌的成績：在近幾年的信息學(xué)奧林匹克競賽中，輔導(dǎo)的學(xué)生有100多人獲湖南省一等獎(jiǎng)，11人次進(jìn)入國家集訓(xùn)隊(duì)，3人進(jìn)入國家代表隊(duì)，3人獲國際金牌。撰寫了《信息學(xué)（計(jì)算機(jī)）國際奧林匹克Turbo Pas—cal 6.0》等十多部信息學(xué)專著。多次榮獲園丁獎(jiǎng)和全國優(yōu)秀輔導(dǎo)員稱號(hào)，還先后獲得全國中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育先進(jìn)工作者、湖南省優(yōu)秀教師和全國信息學(xué)奧林匹克競賽高級(jí)指導(dǎo)教師等榮譽(yù)稱號(hào)。

書籍目錄

1 概論    1.1 基本術(shù)語  1.2 算法描述  1.3 算法評(píng)價(jià)  1.4 Pascal語言中的數(shù)據(jù)類型  1.5 小結(jié)  習(xí)題一2 線性表  2.1 線性表的定義和順序存儲(chǔ)  2.2 線性表的運(yùn)算  2.3 線性鏈表及鏈接存儲(chǔ)  2.4 線性表的應(yīng)用舉例  2.5 小結(jié)  習(xí)題二3 棧和隊(duì)列  3.1 棧  3.2 棧的應(yīng)用舉例  3.3 隊(duì)列  3.4 隊(duì)列的應(yīng)用舉例  3.5 鏈接的棧和隊(duì)列  3.6 小結(jié)  習(xí)題三4 串  4.1 串的基本概念  4.2 串的定義  4.3 串的實(shí)現(xiàn)及基本運(yùn)算  4.4 串的應(yīng)用  4.5 小結(jié)  習(xí)題四5 數(shù)組、特殊矩陣和廣義表  5.1 多維數(shù)組  5.2 稀疏矩陣  5.3 特殊矩陣的壓縮存儲(chǔ)  5.4 廣義表  5.5 小結(jié) 習(xí)題五6 樹  6.1 樹的概念  6.2 二叉樹  6.3 二叉樹的運(yùn)算  6.4 二叉搜索樹  6.5 哈夫曼樹  6.6 樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和運(yùn)算  6.7 樹、森林和二叉樹的轉(zhuǎn)換  6.8 最近公共祖先  6.9 樹狀數(shù)組  6.10 并查集  6.11 樹的應(yīng)用舉例  6.12 小結(jié)  習(xí)題六7  圖　 7.1 圖的概念　 7.2 圖的基本術(shù)語　 7.3 圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)　 7.4 圖的遍歷　 7.5 圖的生成樹與最小生成樹　 7.6 最短路徑　 7.7 拓?fù)渑判颉?7.8 關(guān)鍵路徑　 7.9 圖的應(yīng)用舉例　 7.10 小結(jié)　 習(xí)題七8 查找  8.1 查找的基本概念  8.2 順序表查找  8.3 索引查找  8.4 散列查找  8.5 樹表查找  8.6 查找的應(yīng)用舉例  8.7 小結(jié)  習(xí)題八9 排序10 模擬試題習(xí)題參考答案

章節(jié)摘錄

插圖：1 概論自1946年美國第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問世以來，計(jì)算機(jī)科學(xué)和軟硬件得到了飛速的發(fā)展，與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域也從最初的科學(xué)計(jì)算逐步發(fā)展到人類活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)在，計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象不僅是簡單的數(shù)值或字符，而且是帶有不同結(jié)構(gòu)的各種數(shù)據(jù)：圖像、聲音等。因此，要設(shè)計(jì)出一個(gè)較好的程序，除了掌握所用的計(jì)算機(jī)語言外，還要研究各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特性和數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)系，這就是“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”這門學(xué)科形成和發(fā)展的背景。要搞好信息學(xué)競賽，最基本的就是要掌握好程序設(shè)計(jì)，而程序設(shè)計(jì)是一門綜合學(xué)科，與程序設(shè)計(jì)最密切的課程有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法分析與設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)方法學(xué)等。著名的計(jì)算機(jī)科學(xué)家沃斯（N。Wfith）甚至提出了“算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=程序”的著名論點(diǎn)，簡明地概括了程序的組成。數(shù)據(jù)是程序加工的原材料，它可能是數(shù)字、字符或由它們組成的字符串；它也可能是采樣后的物理量，例如電壓、電流等電信號(hào)通過模一數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）輸出變成計(jì)算機(jī)可以接受的數(shù)字信息；或是從磁帶、磁盤和光盤上讀出的一串二進(jìn)制數(shù)表示的數(shù)字、字符或圖形的信息；或是調(diào)制解調(diào)器（Modem）上將電話聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以接受的格式；或是通過鍵盤、磁盤文件輸入到計(jì)算機(jī)的信息……簡言之，數(shù)據(jù)是描述客觀事物的數(shù)字、字符以及所有能輸入到計(jì)算機(jī)、能被計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的信息集合。也就是說，數(shù)據(jù)是符號(hào)的集合，是計(jì)算機(jī)要處理的信息集合。從本質(zhì)上來說，數(shù)據(jù)是客觀事物表示的一種抽象結(jié)果，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程就是研究如何把客觀世界要處理的信息逐層抽象成計(jì)算機(jī)可以接受的某種形式。算法是解題的方法和步驟的精確描述，它是有窮處理的序列。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法有著密切的聯(lián)系，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是建立在算法的基礎(chǔ)上，而選擇什么樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)于程序設(shè)計(jì)來說，是至關(guān)重要的決策，它直接影響到程序的效率。選擇一個(gè)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)便很容易形成一個(gè)簡潔有效的算法；否則，如果數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇不好，除了影響程序開發(fā)速度之外，更重要的是影響設(shè)計(jì)出來的程序的運(yùn)行效率。

編輯推薦

《奧賽經(jīng)典高級(jí)教程系列?信息學(xué)奧林匹克教程:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)篇》由湖南師范大學(xué)出版社出版。

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