數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教程

第1章 概論 1
1.1 什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 1
1.1.1 邏輯結(jié)構(gòu) 1
1.1.2 存儲結(jié)構(gòu) 3
1.1.3 數(shù)據(jù)運(yùn)算 6
1.1.4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)類型 6
1.2 算法和算法分析 6
1.2.1 算法及其表示 6
1.2.2 算法分析 7
練習(xí)題1 9
第2章 線性表 11
2.1 線性表的基本概念 11
2.1.1 線性表的定義 11
2.1.2 線性表及其基本運(yùn)算 11
2.2 線性表的順序存儲結(jié)構(gòu) 13
2.2.1 順序表 13
2.2.2 線性表基本運(yùn)算在順序表上的實(shí)現(xiàn) 14
2.2.3 順序?qū)崿F(xiàn)的算法分析 17
2.3 單鏈表存儲結(jié)構(gòu) 18
2.3.1 單鏈表 18
2.3.2 線性表基本運(yùn)算在單鏈表上的實(shí)現(xiàn) 18
2.3.3 循環(huán)單鏈表 22
2.4 雙鏈表存儲結(jié)構(gòu) 26
2.4.1 雙鏈表 26
2.4.2 線性表基本運(yùn)算在雙鏈表上的實(shí)現(xiàn) 27
2.4.3 循環(huán)雙鏈表 30
2.5 鏈表的應(yīng)用 33
練習(xí)題2 38
第3章 棧和隊(duì)列 40
3.1 棧 40
3.1.1 棧的基本概念 40
3.1.2 棧的順序存儲結(jié)構(gòu) 41
3.1.3 棧的鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu) 44
3.2 隊(duì)列 47
3.2.1 隊(duì)列的基本概念 47
3.2.2 隊(duì)列的順序存儲結(jié)構(gòu) 47
3.2.3 隊(duì)列的鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu) 52
練習(xí)題3 57
第4章 串和數(shù)組 58
4.1 串 58
4.1.1 串的定義 58
4.1.2 串的順序存儲結(jié)構(gòu)及其基本運(yùn)算實(shí)現(xiàn) 59
4.1.3 串的鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)及其基本運(yùn)算實(shí)現(xiàn) 63
4.1.4 串的模式匹配 68
4.2 數(shù)組 72
4.2.1 數(shù)組的定義 72
4.2.2 數(shù)組存儲的排列順序 73
4.2.3 數(shù)組基本運(yùn)算的實(shí)現(xiàn) 73
4.2.4 特殊矩陣的壓縮存儲 74
4.3 稀疏矩陣 76
4.3.1 稀疏矩陣的三元組表示 76
4.3.2 稀疏矩陣的十字鏈表表示 80
練習(xí)題4 82
第5章 遞歸和廣義表 83
5.1 遞歸 83
5.1.1 什么是遞歸 83
5.1.2 如何設(shè)計(jì)遞歸算法 84
5.2 廣義表的定義 88
5.3 廣義表的存儲表示 89
5.4 廣義表的基本運(yùn)算算法 91
5.5 廣義表的遞歸算法 96
練習(xí)題5 99
第6章 樹和二叉樹 100
6.1 樹 100
6.1.1 樹的定義 100
6.1.2 樹的表示 101
6.1.3 樹的基本術(shù)語 102
6.1.4 樹的存儲結(jié)構(gòu) 103
6.2 二叉樹 104
6.2.1 二叉樹的定義 104
6.2.2 二叉樹的性質(zhì) 105
6.2.3 二叉樹的存儲結(jié)構(gòu) 107
6.3 二叉樹的基本運(yùn)算算法 109
6.3.1 二叉樹的基本運(yùn)算 109
6.3.2 二叉樹基本運(yùn)算實(shí)現(xiàn)算法 109
6.4 二叉樹的遍歷 113
6.4.1 常用的二叉樹遍歷算法 114
6.4.2 遍歷算法的應(yīng)用 116
6.5 二叉樹與樹之間的轉(zhuǎn)換 117
6.5.1 樹轉(zhuǎn)換成二叉樹 118
6.5.2 森林轉(zhuǎn)換為二叉樹 118
6.5.3 二叉樹還原為樹或森林 119
6.6 線索二叉樹 120
6.6.1 線索 120
6.6.2 線索二叉樹的存儲結(jié)構(gòu) 120
6.6.3 二叉樹的線索化 122
6.6.4 線索二叉樹的基本運(yùn)算算法 123
6.7 哈夫曼樹 125
6.7.1 哈夫曼樹的定義 125
6.7.2 構(gòu)造哈夫曼樹 126
6.7.3 哈夫曼編碼 128
練習(xí)題6 130
第7章 圖 132
7.1 圖的基本概念 132
7.1.1 圖的定義 132
7.1.2 圖的基本術(shù)語 133
7.2 圖的存儲結(jié)構(gòu) 135
7.2.1 鄰接矩陣 136
7.2.2 鄰接表 137
7.3 圖的遍歷 140
7.3.1 廣度優(yōu)先搜索 141
7.3.2 深度優(yōu)先搜索 142
7.3.3 圖遍歷算法的應(yīng)用 143
7.4 最小生成樹 147
7.4.1 普里姆算法 147
7.4.2 克魯斯卡爾算法 149
7.5 最短路徑 151
7.5.1 單源最短路徑 151
7.5.2 每對頂點(diǎn)之間的最短路徑 154
7.6 拓?fù)渑判?157
7.7 AOE網(wǎng)與關(guān)鍵路徑 160
練習(xí)題7 162
第8章 查找 165
8.1 順序查找 165
8.2 二分查找 167
8.3 分塊查找 169
8.4 二叉排序樹 171
8.4.1 二叉排序樹的定義 171
8.4.2 二叉排序樹的基本運(yùn)算 172
8.5 二叉平衡樹 175
8.6 哈希表查找 180
8.6.1 哈希表查找的基本概念 180
8.6.2 構(gòu)造哈希函數(shù)的方法 181
8.6.3 哈希沖突解決方法 182
練習(xí)題8 186
第9章 內(nèi)排序 188
9.1 排序的基本概念 188
9.2 插入排序 188
9.2.1 直接插入排序 189
9.2.2 希爾排序 190
9.3 選擇排序 192
9.3.1 直接選擇排序 192
9.3.2 堆排序 193
9.4 交換排序 195
9.4.1 冒泡排序 196
9.4.2 快速排序 197
9.5 歸并排序 199
9.6 基數(shù)排序 201
練習(xí)題9 204
第10章 文件 205
10.1 概述 205
10.2 文件組織 205
10.2.1 順序文件 205
10.2.2 索引文件 206
10.2.3 哈希文件 207
10.2.4 多關(guān)鍵字文件 208
10.3 動態(tài)索引 210
10.3.1 B-樹的定義 210
10.3.2 B-樹的查找 210
10.3.3 B-樹的插入 211
10.3.4 B-樹的刪除 212
10.3.5 B+樹 214
10.4 外排序 217
10.4.1 排序過程 217
10.4.2 多路平衡歸并 218
10.4.3 初始?xì)w并段的生成 220
10.4.4 最佳歸并樹 222
練習(xí)題10 224
第11章 算法設(shè)計(jì)技術(shù) 226
11.1 迭代法 226
11.2 窮舉法 229
11.3 遞歸法 231
11.4 回溯法 235
11.5 分枝限界法 244
11.6 分治法 245
11.7 動態(tài)規(guī)劃法 246
練習(xí)題11 247
附錄A 習(xí)題參考答案 248
附錄B 本書算法中使用的C/C++語法說明 284
參考文獻(xiàn) 286