數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法詳解

目　錄

第　一部分 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
第0章　基礎(chǔ)知識(shí)　2
0．1　基本概念和術(shù)語(yǔ)　2
0．2　數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)　3
0．2．1　邏輯結(jié)構(gòu)　3
0．2．2　存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)　4
0．3　抽象數(shù)據(jù)類型及其描述　5
0．3．1　什么是抽象數(shù)據(jù)類型　5
0．3．2　抽象數(shù)據(jù)類型的描述　5
0．4　算法　5
0．4．1　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的關(guān)系　6
0．4．2　什么是算法　6
0．4．3　算法的五大特性　6
0．4．4　算法的描述　6
0．5　算法分析　7
0．5．1　算法設(shè)計(jì)的4個(gè)目標(biāo)　7
0．5．2　算法的時(shí)間復(fù)雜度　7
0．5．3　算法的空間復(fù)雜度　9
第　1章 線性表　10
1．1　順序表及其應(yīng)用　10
1．1．1　將兩個(gè)有序的線性表合并
為一個(gè)有序的線性表　13
1．1．2　將兩個(gè)無(wú)序的線性表合并
為一個(gè)線性表　16
1．1．3　求兩個(gè)線性表的差集　18
1．1．4　分解順序表，使左邊的
元素小于或等于0，右邊的
大于0　19
1．1．5　求兩個(gè)任意長(zhǎng)度的整數(shù)
之和　21
1．1．6　求兩個(gè)元素序列的
中位數(shù)　23
1．2　單鏈表及其應(yīng)用　25
1．2．1　逆置單鏈表　30
1．2．2　求兩個(gè)單鏈表的差集　34
1．2．3　合并兩個(gè)單鏈表　37
1．2．4　找出單鏈表表示的兩個(gè)單詞
共同后綴起始地址　40
1．2．5　找出單鏈表中倒數(shù)第k個(gè)
位置上的節(jié)點(diǎn)　42
1．3　循環(huán)單鏈表及其應(yīng)用　44
1．3．1　分解一個(gè)循環(huán)單鏈表為
兩個(gè)循環(huán)單鏈表　44
1．3．2　構(gòu)造3個(gè)循環(huán)單鏈表　47
1．3．3　約瑟夫問(wèn)題　50
1．4　雙向鏈表及其應(yīng)用　53
1．4．1　雙向鏈表的創(chuàng)建與插入
操作　55
1．4．2　約瑟夫問(wèn)題（雙向鏈表）　58
1．5　線性表的典型應(yīng)用　60
1．5．1　將兩個(gè)一元多項(xiàng)式相加　60
1．5．2　將兩個(gè)一元多項(xiàng)式相乘　65
第　2章 ?！?1
2．1　順序棧及其應(yīng)用　71
2．1．1　將元素分別入棧和出棧　73
2．1．2　共享?xiàng)５娜霔：统鰲２僮鳌?5
2．1．3　求C (n，m)的值　78
2．1．4　求Ackermann(m，n)的值　80
2．2　鏈棧及其應(yīng)用　83
2．2．1　將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為
八進(jìn)制數(shù)　86
2．2．2　檢查表達(dá)式中的括號(hào)
是否匹配　88
2．2．3　求算術(shù)表達(dá)式的值　90
2．2．4　判斷字符串是否中心
對(duì)稱　96
第3章　隊(duì)列　98
3．1　順序隊(duì)列及其應(yīng)用　98
3．1．1　將順序循環(huán)隊(duì)列中的元素
分別入隊(duì)和出隊(duì)　101
3．1．2　舞伴配對(duì)　104
3．1．3　模擬輪渡管理　106
3．2　鏈?zhǔn)疥?duì)列及其應(yīng)用　108
3．2．1　隊(duì)列在楊輝三角中的
應(yīng)用　111
3．2．2　判斷字符串是否為回文　114
3．3　棧和隊(duì)列的綜合應(yīng)用──停車場(chǎng)
管理　116
第4章　串　126
4．1　順序串及其應(yīng)用　126
4．1．1　利用串的基本運(yùn)算進(jìn)行
賦值、插入和刪除等操作　130
4．1．2　將浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的串　134
4．1．3　求最長(zhǎng)公共子串　135
4．1．4　求等值子串　137
4．1．5　將長(zhǎng)度為5的單詞轉(zhuǎn)換為
大寫(xiě)形式　138
4．1．6　將小寫(xiě)字母a左、右兩邊的
串互換　140
4．2　串的模式匹配　142
第5章　數(shù)組　149
5．1　一維數(shù)組及其應(yīng)用　149
5．1．1　查找第k小元素　150
5．1．2　將奇數(shù)移動(dòng)到偶數(shù)的
左邊　151
5．2　二維數(shù)組（矩陣）及其應(yīng)用　153
5．2．1　輸出魔方陣　153
5．2．2　輸出內(nèi)螺旋矩陣　155
5．2．3　輸出逆螺旋矩陣　156
5．2．4　輸出外螺旋矩陣　158
5．2．5　輸出蛇形方陣　159
5．2．6　輸出折疊方陣　161
5．3　特殊矩陣的壓縮存儲(chǔ)及其應(yīng)用　162
5．4　稀疏矩陣的壓縮存儲(chǔ)及其應(yīng)用　166
第6章　廣義表　172
6．1　頭尾鏈表表示的廣義表及其
應(yīng)用　172
6．2　擴(kuò)展線性鏈表表示的廣義表
及其應(yīng)用　178
6．3　廣義表的綜合應(yīng)用——導(dǎo)師-學(xué)生
制管理　181
第7章　樹(shù)　187
7．1　樹(shù)的表示及創(chuàng)建二叉樹(shù)　187
7．1．1　采用廣義表創(chuàng)建二叉樹(shù)　194
7．1．2　創(chuàng)建二叉樹(shù)　196
7．2　二叉樹(shù)的遍歷　199
7．2．1　非遞歸先序遍歷二叉樹(shù)　205
7．2．2　按層次遍歷二叉樹(shù)　207
7．2．3　由中序和后序序列構(gòu)造
二叉樹(shù)　209
7．2．4　輸出樹(shù)的各條邊　212
7．3　二叉樹(shù)的應(yīng)用　214
7．3．1　求樹(shù)中節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)　214
7．3．2　交換二叉樹(shù)的左右子樹(shù)　216
7．3．3　判斷二叉樹(shù)是否為完全
二叉樹(shù)　219
7．3．4　計(jì)算二叉樹(shù)的高度和最大
寬度　223
7．3．5　求樹(shù)中根節(jié)點(diǎn)到任意節(jié)點(diǎn)
之間的路徑　226
7．4　哈夫曼樹(shù)　230
第8章　圖　235
8．1　圖的表示及應(yīng)用　235
8．1．1　利用鄰接矩陣創(chuàng)建
有向網(wǎng)　238
8．1．2　利用鄰接表創(chuàng)建有向圖　241
8．1．3　把圖的鄰接矩陣表示
轉(zhuǎn)換為鄰接表表示　244
8．2　圖的遍歷　248
8．2．1　判斷有向圖中是否存在
回路　249
8．2．2　深度優(yōu)先搜索遍歷
無(wú)向圖　251
8．2．3　圖的廣度優(yōu)先搜索遍歷　254
8．2．4　判斷有向圖中是否有根
頂點(diǎn)　258
8．2．5　求距離頂點(diǎn)v0的最短路徑
長(zhǎng)度為k的所有頂點(diǎn)　261
8．2．6　判斷頂點(diǎn)u和頂點(diǎn)v之間
是否存在簡(jiǎn)單路徑　265
8．2．7　判斷無(wú)向圖是否為一棵樹(shù)　269
第二部分　算 法
第9章　查找算法　274
9．1　與查找算法相關(guān)的概念　274
9．2　基于線性表的查找　275
9．2．1　順序查找　275
9．2．2　折半查找　276
9．2．3　分塊查找　279
9．3　基于樹(shù)的查找　281
9．4　哈希表的查找　285
第　10章 排序算法　290
10．1　排序的基本概念　290
10．2　插入排序　291
10．2．1　直接插入排序　291
10．2．2　折半插入排序　293
10．2．3　希爾排序　296
10．3　交換排序　298
10．3．1　冒泡排序　298
10．3．2　快速排序　302
10．4　選擇排序　305
10．4．1　簡(jiǎn)單選擇排序　305
10．4．2　堆排序　308
10．5　歸并排序　313
10．6　基數(shù)排序　316
第　11章 遞推算法　324
11．1　順推法　324
11．1．1　斐波那契數(shù)列　324
11．1．2　角谷猜想　327
11．1．3　將十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為
二進(jìn)制整數(shù)　328
11．1．4　將十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為
二進(jìn)制數(shù)　329
11．1．5　母牛生小牛問(wèn)題　330
11．1．6　輸出楊輝三角　332
11．1．7　質(zhì)因數(shù)分解　333
11．1．8　求最大公約數(shù)和最小公
倍數(shù)　333
11．2　逆推法　334
11．2．1　猴子摘桃　334
11．2．2　存錢問(wèn)題　335
第　12章 遞歸算法　337
12．1　簡(jiǎn)單遞歸　337
12．1．1　求n的階乘　337
12．1．2　斐波那契數(shù)列　340
12．1．3　求n個(gè)元素中的最大者　341
12．1．4　求n個(gè)數(shù)的和　342
12．1．5　將十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為
二進(jìn)制整數(shù)　343
12．1．6　求整數(shù)的逆序數(shù)　344
12．1．7　求最大公約數(shù)　345
12．1．8　求Ackermann函數(shù)的值　346
12．1．9　求C (n，m)的值　347
12．2　復(fù)雜遞歸　348
12．2．1　逆置字符串　348
12．2．2　求最大和次大元素　349
12．2．3　求無(wú)序序列中第k大的
元素　351
12．2．4　和式分解　352
12．2．5　臺(tái)階問(wèn)題　354
12．2．6　漢諾塔問(wèn)題　356
12．2．7　大牛生小牛問(wèn)題　358
12．2．8　從自然數(shù)1～n中任選r
個(gè)數(shù)的所有組合數(shù)　359
第　13章 枚舉算法　361
13．1　判斷n是否能被3、5、7整除　361
13．2　百錢買百雞　363
13．3　五猴分桃　364
13．4　輸出“水仙花數(shù)”　366
13．5　Mary的借書(shū)方案　367
13．6　整幣換零　368
13．7　填數(shù)游戲　369
13．8　誰(shuí)在說(shuō)謊　371
13．9　求最大連續(xù)子序列和　372
13．10　0/1背包問(wèn)題　373
第　14章 貪心算法　376
14．1　貪心算法的基礎(chǔ)　376
14．1．1　貪心算法的基本思想　376
14．1．2　貪心選擇性質(zhì)　376
14．1．3　貪心算法的求解步驟　376
14．2　找零錢問(wèn)題　377
14．3　會(huì)議安排問(wèn)題　378
14．4　最優(yōu)裝載問(wèn)題　381
14．5　哈夫曼編碼　383
14．6　加油點(diǎn)問(wèn)題　387
14．7　背包問(wèn)題　389
第　15章 回溯算法　392
15．1　回溯算法的基礎(chǔ)　392
15．1．1　回溯算法的解空間　392
15．1．2　回溯算法的搜索　393
15．2　求自然數(shù)1～n中r個(gè)數(shù)的所有
組合　394
15．3　填字游戲　395
15．4　和式分解（非遞歸實(shí)現(xiàn)）　399
15．5　裝箱問(wèn)題　401
15．6　0/1背包問(wèn)題　404
第　16章 數(shù)值算法　408
16．1　求實(shí)數(shù)的平方根　408
16．2　利用二分法求方程的根　409
16．3　利用牛頓迭代法求方程的根　411
16．4　利用高斯消元法求解線性方程組　413
16．5　利用梯形法求定積分　416
16．6　計(jì)算π的近似值　418
第　17章 實(shí)用算法　421
17．1　阿拉伯?dāng)?shù)字/中文大寫(xiě)金額的
轉(zhuǎn)換　421
17．2　將15位身份證號(hào)轉(zhuǎn)換為18位　424
17．3　計(jì)算7的34次方　426
17．4　計(jì)算某年某月某日是一年中的
第幾天　427
17．5　大整數(shù)相乘　428
17．6　輸出萬(wàn)年歷　430
17．7　求兩個(gè)正整數(shù)的差　434
17．8　利用二叉樹(shù)結(jié)構(gòu)計(jì)算算術(shù)
表達(dá)式的值　436
第　18章 常見(jiàn)錯(cuò)誤與程序調(diào)試技術(shù)　439
18．1　常見(jiàn)錯(cuò)誤　439
18．1．1　錯(cuò)誤分類　439
18．1．2　常見(jiàn)錯(cuò)誤舉例　440
18．2　程序調(diào)試　444
18．2．1　Visual C++ 6．0開(kāi)發(fā)
環(huán)境中程序的調(diào)試　444
18．2．2　程序調(diào)試應(yīng)用舉例　451
18．3　小結(jié)　462