图书简介:
目 录
第1章 绪论 1
1.1 数据结构的概念 1
1.1.1 数据与数据元素 2
1.1.2 数据结构 3
1.2 逻辑结构与存储结构 3
1.2.1 逻辑结构 3
1.2.2 存储结构 4
1.3 算法与算法分析 5
1.3.1 算法的定义与描述 5
1.3.2 算法分析与复杂度计算 7
习题1 8
第2章 线性表 12
2.1 线性表及其逻辑结构 12
2.1.1 线性表的定义 12
2.1.2 线性表的基本操作 13
2.2 线性表的顺序存储结构及运算实现 13
2.2.1 线性表的顺序存储——顺序表 13
2.2.2 顺序表上基本运算的实现 15
2.3 线性表的链式存储结构及运算实现 20
2.3.1 单链表 21
2.3.2 单链表上基本运算的实现 23
2.3.3 循环链表 29
2.3.4 双向链表 30
2.3.5 静态链表 32
2.3.6 单链表应用示例 35
习题2 37
第3章 栈和队列 41
3.1 栈 41
3.1.1 栈的定义及基本运算 41
3.1.2 栈的存储结构与运算实现 42
*3.2 栈与递归 47
3.2.1 递归及其实现 47
3.2.2 递归调用过程分析 48
3.3 队列 51
3.3.1 队列的定义及基本运算 51
3.3.2 队列的存储结构与运算实现 52
*3.4 递归转化为非递归的研究 58
3.4.1 汉诺塔问题的递归解法 58
3.4.2 汉诺塔问题的非递归解法 61
3.4.3 八皇后问题递归解法 63
3.4.4 八皇后问题非递归解法 66
习题3 68
第4章 串 72
4.1 串的概念及基本运算 72
4.1.1 串的基本概念 72
4.1.2 串的基本运算 73
4.2 串的顺序存储结构及基本运算 74
4.2.1 串的顺序存储结构 74
4.2.2 顺序串的基本运算 75
4.3 串的链式存储结构及基本运算 77
4.3.1 串的链式存储结构 77
4.3.2 链串的基本运算 78
4.4 串的模式匹配 80
4.4.1 简单模式匹配 80
4.4.2 无回溯的KMP匹配 82
*4.4.3 next函数的改进 86
习题4 88
第5章 数组与广义表 90
5.1 数组的概念与存储结构 90
5.1.1 数组的基本概念 90
5.1.2 数组的存储结构 91
5.2 特殊矩阵的压缩存储 93
5.2.1 对称矩阵 94
5.2.2 三角矩阵 95
5.2.3 对角矩阵 96
5.3 稀疏矩阵 97
5.3.1 稀疏矩阵的三元组表示 97
5.3.2 稀疏矩阵十字链表的表示 101
5.4 广义表 104
5.4.1 广义表的基本概念 104
5.4.2 广义表的存储结构 106
5.4.3 广义表基本操作实现算法 109
习题5 112
第6章 树与二叉树 117
6.1 树的基本概念 117
6.1.1 树的概念与定义 117
6.1.2 树的基本术语 118
6.2 二叉树 119
6.2.1 二叉树的定义 119
6.2.2 二叉树的性质 120
6.2.3 二叉树的存储结构 122
6.3 二叉树的遍历 124
6.3.1 二叉树的遍历方法 124
6.3.2 遍历二叉树的递归算法及遍历示例 125
6.3.3 遍历二叉树的非递归算法 128
6.3.4 二叉树的层次遍历算法 131
6.3.5 由遍历序列恢复二叉树 132
6.3.6 二叉树遍历的应用 134
6.4 线索二叉树 138
6.4.1 线索二叉树的定义及结构 138
6.4.2 线索化二叉树 139
6.4.3 访问线索二叉树 141
6.5 哈夫曼树 143
6.5.1 哈夫曼树基本概念及构造方法 143
6.5.2 哈夫曼算法的实现 146
6.5.3 哈夫曼编码 148
6.6 树和森林 150
6.6.1 树的定义与存储结构 150
6.6.2 树、森林与二叉树之间的转换 152
6.6.3 树和森林的遍历 153
习题6 154
第7章 图 160
7.1 图的基本概念 160
7.1.1 图的定义 160
7.1.2 图的基本术语 161
7.2 图的存储结构 163
7.2.1 邻接矩阵 164
7.2.2 邻接表 165
*7.2.3 有向图的十字链表存储方法 168
*7.2.4 无向图的邻接多重表存储方法 169
7.3 图的遍历 170
7.3.1 深度优先搜索 170
7.3.2 广度优先搜索 173
7.3.3 图的连通性问题 175
7.4 生成树与最小生成树 176
7.4.1 生成树与生成森林 176
7.4.2 最小生成树与构造最小生成树的Prim算法 179
7.4.3 构造最小生成树的Kruskal算法 182
7.5 最短路径 185
7.5.1 从一个源点到其他各点的最短路径 186
7.5.2 每对顶点之间的最短路径 189
7.6 拓扑排序与关键路径 192
7.6.1 AOV网与拓扑排序 192
7.6.2 AOE网与关键路径 196
习题7 201
第8章 查找 209
8.1 查找的基本概念 209
8.2 静态查找表 210
8.2.1 顺序查找 210
8.2.2 有序表的查找 211
8.3 树表形式的动态查找表 216
8.3.1 二叉排序树 216
8.3.2 平衡二叉树 223
8.3.3 B树与B+树 230
8.4 地址映射方式下的动态查找表——哈希表 237
8.4.1 哈希表与哈希方法 237
8.4.2 哈希函数的构造方法 238
8.4.3 处理冲突的方法 240
8.4.4 哈希表的查找 242
习题8 245
第9章 排序 252
9.1 基本概念 252
9.2 插入排序 253
9.2.1 直接插入排序 253
9.2.2 折半插入排序 255
9.2.3 希尔(Shell)排序 256
9.3 交换排序 258
9.3.1 冒泡排序 258
9.3.2 快速排序 260
9.4 选择排序 263
9.4.1 直接选择排序 263
9.4.2 堆排序 266
9.5 归并排序 270
9.6 基数排序 275
9.6.1 多关键字排序 275
9.6.2 链式基数排序 276
*9.7 外排序简介 279
9.8 内排序方法讨论 282
9.8.1 提高排序效率的方法 282
9.8.2 各种内排序方法的比较 282
习题9 285
附录 思考题 290
参考文献 292
展开
如果把程序设计比作一棵大树,那么数据结构无疑是大树的躯干,可以说程序设计的精髓就是数据结构。计算机各个领域的应用都要用到各种数据结构,只有较好地掌握数据结构知识,才能在程序设计中做到游刃有余,从而在计算机应用领域的研究和开发中做到胸有成竹。
数据结构课程是计算机专业的一门核心课程,它是在长期的程序设计实践中提炼、升华而成的,反过来又应用于程序设计。数据结构课程同时又是操作系统、编译原理等计算机核心课程的基础,在计算机专业课程的学习中起着承上启下的作用。数据结构是一门应用广泛且最有实用价值的课程,不掌握数据结构知识就难以成为一名合格的软件工程师或计算机工作者。
由于数据结构的原理和算法都比较抽象,且数据结构又具有概念性强、内容灵活、不易掌握和难度大等特点,因此学习起来比较困难。本书在内容的组织和编排上注意掌握内容的难易程度、把握理论的深度、追求应用的广度;在内容的讲解上注重条理性和连贯性,做到化繁为简、化难为易,引导学生由基本概念出发思考数据结构的实质内容及相应算法求解的思路和实现方法,并由此深化对数据结构基本概念的理解,达到举一反三、培养分析问题和解决问题能力的目的。
本书共分9章,采用的算法均用C语言描述。第1章简要介绍了数据结构的基本概念与算法基础;第2章介绍了线性表及其两种存储结构——顺序表和单链表的有关概念;第3章介绍了栈和队列的概念、特点及应用;第4章涉及串的概念,特别是串的模式匹配的有关内容;第5章介绍了数组和广义表的有关概念;第6章介绍了树与二叉树的有关概念及其应用;第7章介绍了图的有关知识和应用;第8章给出了各种静态和动态查找表的方法;第9章详细讨论了各种排序的方法和特点。
为了便于正确理解数据结构的概念和相关内容,本书除使用大量有针对性的实例外,还采用了图解的方式来解析数据结构中的算法和示例的实现过程。本书的另一个特点是各章习题的概念性强、覆盖面广、内容全面,具有典型性和代表性,这对加深理解各章的知识是必不可少的。习题中算法设计题的选材得当、针对性强,可提高学生的动手能力并培养其良好的程序设计习惯。
本书与配套的辅助教材《数据结构教程习题解析与上机指导》配合使用,将会得到更好的学习效果。此外,书中带“*”的章节为选学内容。
在本书中,作者设计了平衡二叉树算法,真正实现了无须改动二叉树存储结构(不使用平衡因子)就可以对不平衡的子树进行调整。此外,作者还设计了基于二叉树节点存储结构的哈夫曼树生成算法和哈夫曼编码生成算法,对许多常用的数据结构算法也进行了完善和修改。此外,书中出现的所有算法和涉及算法的示例都在VC++ 6.0环境下通过上机验证。
由于编者水平有限,书中难免存在不足,敬请广大读者批评指正。
本书的相关教学资源,可以从华信教育资源网站(http://www.hxedu.com.cn)下载。
编 者
2018年5月
展开