數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法

目　錄

第1章　引論　1
1.1　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念　1
1.2　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容　5
1.2.1　數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)　5
1.2.2　數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)　6
1.3　算法　6
1.3.1　算法的概念　7
1.3.2　算法的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)　7
1.3.3　算法的描述　8
1.3.4　算法性能分析　10
習(xí)題　14

第2章　線性表　16
2.1　應(yīng)用實(shí)例　16
2.2　線性表的概念及運(yùn)算　17
2.2.1　線性表的邏輯結(jié)構(gòu)　17
2.2.2　線性表的運(yùn)算　17
2.3　線性表的順序存儲(chǔ)　18
2.3.1　順序表　18
2.3.2　順序表的基本運(yùn)算　19
2.4　線性表的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)　23
2.4.1　單鏈表　23
2.4.2　單鏈表基本運(yùn)算　24
2.4.3　循環(huán)鏈表　31
2.4.4　雙向鏈表　32
2.4.5　靜態(tài)鏈表　33
2.5　順序表和鏈表的比較　33
2.6　實(shí)例分析與實(shí)現(xiàn)　34
習(xí)題　42

第3章　棧和隊(duì)列　45
3.1　應(yīng)用實(shí)例　45
3.2　棧　46
3.2.1　棧的概念及運(yùn)算　46
3.2.2　棧的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)　47
3.2.3　棧的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)　50
3.2.4　棧的應(yīng)用　52
3.3　隊(duì)列　57
3.3.1　隊(duì)列的概念及其運(yùn)算　57
3.3.2　循環(huán)隊(duì)列　59
3.3.3　鏈隊(duì)列　61
3.4　實(shí)例分析與實(shí)現(xiàn)　63
3.5　算法總結(jié)——遞歸與分治算法　69
習(xí)題　71

第4章　串　73
4.1　應(yīng)用實(shí)例　73
4.2　串及其運(yùn)算　74
4.2.1　串的基本概念　74
4.2.2　串的基本運(yùn)算　75
4.2.3　串的基本運(yùn)算示例　77
4.3　串的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)　77
4.3.1　定長(zhǎng)順序串　77
4.3.2　堆串　80
4.3.3　塊鏈串　82
4.4　串的模式匹配　83
4.4.1　BF模式匹配算法　84
4.4.2　KMP模式匹配算法　85
4.5　實(shí)例分析與實(shí)現(xiàn)　91
4.5.1　串的實(shí)例分析　91
4.5.2　簡(jiǎn)單文本編輯軟件的實(shí)現(xiàn)　92
4.6　算法總結(jié)　94
習(xí)題　95

第5章　多維數(shù)組和廣義表　97
5.1　應(yīng)用實(shí)例　97
5.2　多維數(shù)組　97
5.3　矩陣的壓縮存儲(chǔ)　99
5.3.1　特殊矩陣　99
5.3.2　稀疏矩陣　100
5.4　廣義表　107
5.4.1　廣義表的概念　107
5.4.2　廣義表的存儲(chǔ)　108
5.4.3　廣義表的操作　109
5.5　實(shí)例分析與實(shí)現(xiàn)　111
習(xí)題　113

第6章　樹(shù)　115
6.1　應(yīng)用實(shí)例　115
6.2　樹(shù)的概念　117
6.2.1　樹(shù)的定義與表示　117
6.2.2　樹(shù)的基本術(shù)語(yǔ)　118
6.2.3　樹(shù)的抽象數(shù)據(jù)類型定義　119
6.3　二叉樹(shù)　120
6.3.1　二叉樹(shù)的定義　120
6.3.2　二叉樹(shù)的性質(zhì)　122
6.3.3　二叉樹(shù)的存儲(chǔ)　124
6.4　二叉樹(shù)的遍歷　126
6.4.1　二叉樹(shù)的遍歷及遞歸實(shí)現(xiàn)　126
6.4.2　二叉樹(shù)遍歷的非遞歸實(shí)現(xiàn)　128
6.4.3　遍歷算法的應(yīng)用　132
6.4.4　由遍歷序列確定二叉樹(shù)　136
6.5　線索二叉樹(shù)　137
6.5.1　線索二叉樹(shù)的基本概念　137
6.5.2　線索二叉樹(shù)的基本操作　138
6.6　樹(shù)和森林　140
6.6.1　樹(shù)的存儲(chǔ)　140
6.6.2　樹(shù)、森林與二叉樹(shù)的轉(zhuǎn)換　143
6.6.3　樹(shù)和森林的遍歷　146
6.7　哈夫曼樹(shù)及其應(yīng)用　148
6.7.1　哈夫曼樹(shù)　148
6.7.2　哈夫曼編譯碼　151
6.8　實(shí)例分析與實(shí)現(xiàn)　153
6.8.1　表達(dá)式樹(shù)　153
6.8.2　樹(shù)與等價(jià)類的劃分　155
6.8.3　回溯法與N皇后問(wèn)題　158
6.9　算法總結(jié)　160
習(xí)題　161

第7章　圖　164
7.1　應(yīng)用實(shí)例　164
7.2　圖的基本概念　165
7.3　圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)　167
7.3.1　鄰接矩陣　167
7.3.2　鄰接表　169
7.3.3　十字鏈表　171
7.3.4　多重鏈表　172
7.4　圖的遍歷　173
7.4.1　深度優(yōu)先搜索遍歷　173
7.4.2　廣度優(yōu)先搜索遍歷　175
7.5　圖的應(yīng)用　176
7.5.1　最小生成樹(shù)　176
7.5.2　拓?fù)渑判颉?81
7.5.3　關(guān)鍵路徑　184
7.5.4　最短路徑　188
7.6　實(shí)例分析與實(shí)現(xiàn)　192
7.7　算法總結(jié)——貪心算法　199
習(xí)題　203

第8章　查找　207
8.1　概述　207
8.2　基于線性表的查找　208
8.2.1　順序查找　208
8.2.2　折半查找　210
8.2.3　索引查找　213
8.3　基于樹(shù)的查找　214
8.3.1　二叉排序樹(shù)　214
8.3.2　平衡二叉樹(shù)　220
8.3.3　B樹(shù)和B+樹(shù)　228
8.3.4　伸展樹(shù)　234
8.3.5　紅黑樹(shù)　236
8.4　散列　241
8.4.1　Hash函數(shù)的構(gòu)造方法　241
8.4.2　處理沖突的方法　243
8.4.3　Hash表查找　245
8.5　算法總結(jié)　248
習(xí)題　249

第9章　排序　252
9.1　概述　252
9.2　插入類排序　254
9.2.1　直接插入排序　255
9.2.2　折半插入排序　257
9.2.3　希爾排序　258
9.3　交換類排序　259
9.3.1　冒泡排序　259
9.3.2　快速排序　262
9.4　選擇類排序　264
9.4.1　簡(jiǎn)單選擇排序　264
9.4.2　樹(shù)形選擇排序　265
9.4.3　堆排序　267
9.5　歸并類排序　272
9.5.1　二路歸并排序　272
9.5.2　自然歸并排序　274
9.6　分配類排序　275
9.6.1　多關(guān)鍵字排序　275
9.6.2　鏈?zhǔn)交鶖?shù)排序　276
9.7　外部排序　278
9.7.1　置換選擇排序　279
9.7.2　多路歸并外排序　281
9.8　算法總結(jié)　285
習(xí)題　286

參考文獻(xiàn)　288