數(shù)據結構與算法

目　錄

第1章　引論　1
1.1　數(shù)據結構的概念　1
1.2　數(shù)據結構的內容　5
1.2.1　數(shù)據的邏輯結構　5
1.2.2　數(shù)據的存儲結構　6
1.3　算法　6
1.3.1　算法的概念　7
1.3.2　算法的評價標準　7
1.3.3　算法的描述　8
1.3.4　算法性能分析　10
習題　14

第2章　線性表　16
2.1　應用實例　16
2.2　線性表的概念及運算　17
2.2.1　線性表的邏輯結構　17
2.2.2　線性表的運算　17
2.3　線性表的順序存儲　18
2.3.1　順序表　18
2.3.2　順序表的基本運算　19
2.4　線性表的鏈式存儲　23
2.4.1　單鏈表　23
2.4.2　單鏈表基本運算　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　實例分析與實現(xiàn)　34
習題　42

第3章　棧和隊列　45
3.1　應用實例　45
3.2　?！?6
3.2.1　棧的概念及運算　46
3.2.2　棧的順序存儲結構　47
3.2.3　棧的鏈式存儲結構　50
3.2.4　棧的應用　52
3.3　隊列　57
3.3.1　隊列的概念及其運算　57
3.3.2　循環(huán)隊列　59
3.3.3　鏈隊列　61
3.4　實例分析與實現(xiàn)　63
3.5　算法總結——遞歸與分治算法　69
習題　71

第4章　串　73
4.1　應用實例　73
4.2　串及其運算　74
4.2.1　串的基本概念　74
4.2.2　串的基本運算　75
4.2.3　串的基本運算示例　77
4.3　串的存儲結構及實現(xiàn)　77
4.3.1　定長順序串　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　實例分析與實現(xiàn)　91
4.5.1　串的實例分析　91
4.5.2　簡單文本編輯軟件的實現(xiàn)　92
4.6　算法總結　94
習題　95

第5章　多維數(shù)組和廣義表　97
5.1　應用實例　97
5.2　多維數(shù)組　97
5.3　矩陣的壓縮存儲　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　108
5.4.3　廣義表的操作　109
5.5　實例分析與實現(xiàn)　111
習題　113

第6章　樹　115
6.1　應用實例　115
6.2　樹的概念　117
6.2.1　樹的定義與表示　117
6.2.2　樹的基本術語　118
6.2.3　樹的抽象數(shù)據類型定義　119
6.3　二叉樹　120
6.3.1　二叉樹的定義　120
6.3.2　二叉樹的性質　122
6.3.3　二叉樹的存儲　124
6.4　二叉樹的遍歷　126
6.4.1　二叉樹的遍歷及遞歸實現(xiàn)　126
6.4.2　二叉樹遍歷的非遞歸實現(xiàn)　128
6.4.3　遍歷算法的應用　132
6.4.4　由遍歷序列確定二叉樹　136
6.5　線索二叉樹　137
6.5.1　線索二叉樹的基本概念　137
6.5.2　線索二叉樹的基本操作　138
6.6　樹和森林　140
6.6.1　樹的存儲　140
6.6.2　樹、森林與二叉樹的轉換　143
6.6.3　樹和森林的遍歷　146
6.7　哈夫曼樹及其應用　148
6.7.1　哈夫曼樹　148
6.7.2　哈夫曼編譯碼　151
6.8　實例分析與實現(xiàn)　153
6.8.1　表達式樹　153
6.8.2　樹與等價類的劃分　155
6.8.3　回溯法與N皇后問題　158
6.9　算法總結　160
習題　161

第7章　圖　164
7.1　應用實例　164
7.2　圖的基本概念　165
7.3　圖的存儲結構　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　圖的應用　176
7.5.1　最小生成樹　176
7.5.2　拓撲排序　181
7.5.3　關鍵路徑　184
7.5.4　最短路徑　188
7.6　實例分析與實現(xiàn)　192
7.7　算法總結——貪心算法　199
習題　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　基于樹的查找　214
8.3.1　二叉排序樹　214
8.3.2　平衡二叉樹　220
8.3.3　B樹和B+樹　228
8.3.4　伸展樹　234
8.3.5　紅黑樹　236
8.4　散列　241
8.4.1　Hash函數(shù)的構造方法　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　248
習題　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　簡單選擇排序　264
9.4.2　樹形選擇排序　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　多關鍵字排序　275
9.6.2　鏈式基數(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　285
習題　286

參考文獻　288