本書是為“數(shù)據(jù)結構”課程編著的教材，第1章和第2章介紹數(shù)學基礎和算法相關預備知識，第3～第10章介紹常見數(shù)據(jù)結構的抽象數(shù)據(jù)類型、算法實現(xiàn)、性能分析及其應用。本書注重用具體案例介紹如何運用數(shù)據(jù)結構知識解決實際問題，同時穿插程序設計技巧的講解。全書采用C語言作為數(shù)據(jù)結構和算法的描述語言，提供了大量設計精良的代碼，且不乏對算法所蘊含的數(shù)學原理的精彩介紹，使讀者不僅能夠開發(fā)出高效、精致的程序，而且能夠達到“知其然，也知其所以然”的效果。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 幾個實際問題 1
1.1.1 學生成績表管理 1
1.1.2 人機對弈 2
1.1.3 路徑導航 3
1.2 本書主要討論內(nèi)容 3
1.2.1 數(shù)據(jù)結構的主要內(nèi)容 3
1.2.2 為什么需要學習數(shù)據(jù)結構 4
1.3 數(shù)學知識復習 5
1.3.1 指數(shù) 5
1.3.2 對數(shù) 5
1.3.3 級數(shù) 6
1.3.4 模運算 8
1.3.5 證明方法 8
1.4 總結 10
第2章 算法分析 11
2.1 數(shù)學基礎 11
2.2 模型 13
2.3 要分析的問題 14
2.4 算法的運行時間計算 17
2.4.1 一個簡單的例子 17
2.4.2 一般法則 18
2.4.3 最大子序列和問題的解 21
2.4.4 運行時間中的對數(shù) 26
2.4.5 檢驗結果 30
2.4.6 分析結果的準確性 31
2.5 算法的存儲空間計算 31
2.6 總結 32
第3章 線性表 33
3.1 ADT 33
3.2 線性表的邏輯特性 34
3.3 順序表及其實現(xiàn) 35
3.3.1 順序表 35
3.3.2 表的簡單數(shù)組實現(xiàn) 35
3.3.3 ArrayList的實現(xiàn) 36
3.4 鏈表及其實現(xiàn) 40
3.4.1 鏈表的思想 40
3.4.2 單向鏈表 41
3.4.3 單向鏈表 ADT 42
3.4.4 常見的錯誤 48
3.4.5 模塊化設計 50
3.4.6 雙向鏈表 50
3.4.7 循環(huán)鏈表 52
3.5 鏈表應用實例 53
3.6 總結 61
第4章 棧和隊列 62
4.1 棧 62
4.1.1 棧的定義 62
4.1.2 棧 ADT 62
4.1.3 棧的順序表示 63
4.1.4 棧的鏈接表示 65
4.2 表達式計算 67
4.2.1 表達式 67
4.2.2 計算后綴表達式的值 68
4.2.3 中綴表達式轉(zhuǎn)換為后綴表達式 69
4.2.4 利用兩個棧計算表達式 71
4.3 遞歸 75
4.3.1 遞歸的概念 75
4.3.2 遞歸的實現(xiàn) 80
4.4 隊列 82
4.4.1 隊列ADT 82
4.4.2 隊列的數(shù)組實現(xiàn) 84
4.4.3 隊列數(shù)組實現(xiàn)的改進 86
4.4.4 循環(huán)隊列 86
4.4.5 循環(huán)隊列的應用 89
4.4.6 隊列的鏈接表示 89
4.4.7 舞伴問題 91
4.5 總結 93
第5章 矩陣 94
5.1 矩陣的二維數(shù)組存儲 94
5.2 特殊矩陣的壓縮存儲 96
5.2.1 稠密矩陣和稀疏矩陣 96
5.2.2 對稱矩陣 96
5.2.3 三角矩陣 97
5.2.4 帶狀矩陣 99
5.3 稀疏矩陣的壓縮存儲 100
5.3.1 三元組順序表存儲 101
5.3.2 行邏輯鏈接的順序存儲 105
5.3.3 十字鏈表 109
5.3.4 稀疏矩陣的并行運算 118
5.4 總結 119
第6章 查找和散列表 120
6.1 查找方法 120
6.1.1 順序表的查找 120
6.1.2 有序表的查找 122
6.1.3 索引順序表的查找 126
6.1.4 散列表的查找 128
6.2 什么是散列表 128
6.2.1 基本思想 129
6.2.2 構造散列函數(shù)的原則 129
6.3 常見散列函數(shù) 130
6.3.1 直接定址法 130
6.3.2 數(shù)字分析法 130
6.3.3 平方取中法 130
6.3.4 折疊法 131
6.3.5 除留余數(shù)法 132
6.4 解決散列函數(shù)沖突的方法 132
6.4.1 拉鏈法 132
6.4.2 開放地址法 133
6.4.3 裝填因子 136
6.4.4 再散列 136
6.5 散列表的查找 138
6.5.1 散列表的實現(xiàn) 138
6.5.2 性能分析 148
6.6 總結 149
第7章 排序 150
7.1 基本概念 150
7.2 插入排序 151
7.2.1 直接插入排序 151
7.2.2 對簡單排序的分析 153
7.2.3 希爾排序 154
7.2.4 對希爾排序的分析 156
7.3 交換排序 156
7.3.1 冒泡排序 156
7.3.2 對冒泡排序的分析 158
7.3.3 快速排序 158
7.3.4 實際的快速排序程序 160
7.3.5 對快速排序的分析 161
7.4 選擇排序 162
7.4.1 算法實現(xiàn) 162
7.4.2 效率分析 163
7.5 歸并排序 163
7.5.1 二路歸并排序 164
7.5.2 對歸并排序的分析 166
7.6 基數(shù)排序 167
7.6.1 多關鍵字的排序 167
7.6.2 鏈式基數(shù)排序 168
7.6.3 對基數(shù)排序的分析 170
7.7 外部排序 172
7.7.1 外部排序的概念 172
7.7.2 簡單算法 172
7.7.3 多路合并 173
7.7.4 多相合并 174
7.7.5 替換選擇 175
7.8 在ArrayList與SList結構中加入排序方法 176
7.9 總結 180
第8章 樹 181
8.1 樹的基礎知識 181
8.1.1 基本術語 181
8.1.2 樹ADT 183
8.1.3 樹的表示 185
8.1.4 樹的實現(xiàn) 186
8.2 樹的遍歷 187
8.2.1 前序遍歷 187
8.2.2 后序遍歷 189
8.3 二叉樹 191
8.3.1 二叉樹基本概念 191
8.3.2 二叉樹的性質(zhì) 195
8.3.3 二叉樹的實現(xiàn) 197
8.3.4 二叉樹的遍歷方法以及非遞歸實現(xiàn) 200
8.3.5 表達式樹 208
8.3.6 哈夫曼樹 217
8.3.7 決策樹 224
8.4 二叉查找樹 227
8.4.1 二叉查找樹的概念 227
8.4.2 查找操作 229
8.4.3 插入操作 230
8.4.4 刪除操作 232
8.4.5 性能分析 234
8.5 二叉平衡樹 236
8.5.1 二叉平衡樹的概念 236
8.5.2 平衡化策略 238
8.5.3 平衡樹的實現(xiàn) 244
8.6 其他一些樹 251
8.6.1 伸展樹 251
8.6.2 B-樹 252
8.6.3 紅黑樹的概念 257
8.6.4 紅黑樹的實現(xiàn) 258
8.7 總結 267
第9章 優(yōu)先隊列(堆) 268
9.1 基本概念 268
9.2 簡單實現(xiàn) 269
9.3 二叉堆 269
9.3.1 堆ADT 272
9.3.2 基本的堆操作 272
9.4 d-堆 276
9.5 左式堆 277
9.5.1 左式堆的性質(zhì) 277
9.5.2 左式堆的操作 278
9.6 斜堆 283
9.7 二項隊列 285
9.7.1 二項隊列的結構 285
9.7.2 二項隊列的操作 286
9.7.3 二項隊列的實現(xiàn) 289
9.8 優(yōu)先隊列應用 293
9.8.1 堆排序 293
9.8.2 選擇問題 295
9.8.3 事件模擬 296
9.9 總結 297
第10章 圖論算法 298
10.1 圖的基本概念 298
10.1.1 定義與術語 298
10.1.2 圖ADT 301
10.2 圖的存儲 304
10.2.1 矩陣表示法 304
10.2.2 鄰接矩陣表示法的實現(xiàn) 306
10.2.3 鄰接表表示法 308
10.2.4 鄰接表表示法的實現(xiàn) 309
10.3 圖的遍歷 312
10.3.1 廣度優(yōu)先遍歷 312
10.3.2 深度優(yōu)先遍歷 315
10.3.3 圖的連通性 318
10.4 拓撲排序 320
10.4.1 AOV網(wǎng)絡 320
10.4.2 拓撲排序的概念 322
10.4.3 拓撲排序算法及其實現(xiàn) 323
10.5 關鍵路徑 327
10.5.1 AOE網(wǎng)絡 327
10.5.2 關鍵路徑的概念 327
10.5.3 關鍵路徑算法及其實現(xiàn) 330
10.6 最小生成樹 333
10.6.1 最小生成樹的概念 333
10.6.2 Prim算法 334
10.6.3 Kruskal算法 337
10.7 最短路徑問題 341
10.7.1 問題描述 341
10.7.2 Dijkstra算法 342
10.7.3 Floyd算法 347
10.8 總結 350
參考文獻 351
附錄 352
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