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第1章 绪论1

1.1 什么是数据结构2

1.1.1 数据结构的产生与发展2

1.1.2 数据和数据结构3

1.1.3 数据的逻辑结构和存储结构3

1.1.4 数据类型5

1.2 算法与算法分析7

1.2.1 算法7

1.2.2 算法设计的目标7

1.2.3 算法设计的时间复杂度8

1.2.4 算法设计的空间复杂度9

本章小结9

习题10

第2章 线性表13

2.1 工作场景导入14

2.2 线性表的定义和基本操作14

2.2.1 线性表的定义14

2.2.2 线性表的基本操作15

2.3 线性表的顺序存储结构16

2.3.1 顺序表的特点16

2.3.2 顺序表的基本操作16

2.4 线性表的链式存储结构19

2.4.1 单链表19

2.4.2 双向链表25

2.4.3 循环链表27

2.5 回到工作场景28

2.6 工作实训营32

2.6.1 训练实例32

2.6.2 常见问题解析36

本章小结38

习题39

第3章 栈和队列43

3.1 工作场景导入44

3.2 栈44

3.2.1 栈的概念及操作45

3.2.2 栈的实现与基本操作46

3.2.3 栈的应用51

3.3 队列55

3.3.1 队列的概念及操作55

3.3.2 循环队列56

3.3.3 队列的基本操作实现58

3.3.4 队列的应用62

3.4 回到工作场景66

3.5 工作实训营71

3.5.1 训练实例一：模拟排队看病71

3.5.2 训练实例二：模拟计算器74

3.5.3 常见问题解析79

本章小结80

习题80

第4章 串83

4.1 工作场景导入84

4.2 串的基本概念84

4.3 串的顺序存储结构与基本操作85

4.4 串的链式存储结构88

4.5 串的模式匹配90

4.5.1 Brute.Force算法91

4.5.2 KMP算法92

4.6 回到工作场景95

4.7 工作实训营97

4.7.1 训练实例97

4.7.2 常见问题解析99

本章小结99

习题100

第5章 数组及广义表103

5.1 工作场景导入104

5.2 数组的定义104

5.3 数组的顺序存储结构与实现105

5.3.1 数组的顺序存储结构105

5.3.2 基本操作的实现106

5.3.3 数组的应用举例108

5.4 矩阵的压缩存储112

5.4.1 特殊矩阵112

5.4.2 稀疏矩阵116

5.5 广义表119

5.5.1 广义表的定义119

5.5.2 广义表的存储结构119

5.5.3 广义表的应用124

5.6 回到工作场景125

5.7 工作实训营127

5.7.1 训练实例127

5.7.2 常见问题解析128

本章小结129

习题130

第6章 树133

6.1 工作场景导入134

6.2 树的基本概念134

6.2.1 树的定义134

6.2.2 树的基本术语135

6.3 二叉树136

6.3.1 二叉树的基本概念136

6.3.2 二叉树的存储结构138

6.4 二叉树的遍历143

6.4.1 二叉树的前序遍历143

6.4.2 二叉树的中序遍历144

6.4.3 二叉树的后序遍历145

6.5 线索二叉树148

6.5.1 线索二叉树的定义148

6.5.2 中序线索二叉树149

6.6 树和森林151

6.6.1 树的存储结构151

6.6.2 森林、树、二叉树的相互转化153

6.6.3 树和森林的遍历155

6.7 哈夫曼树及其应用155

6.7.1 哈夫曼树的概念156

6.7.2 哈夫曼编码158

6.8 回到工作场景161

6.9 工作实训营164

6.9.1 训练实例164

6.9.2 常见问题解析167

本章小结168

习题168

第7章 图171

7.1 工作场景导入172

7.2 图的基本概念与存储方式172

7.2.1 邻接矩阵表示法175

7.2.2 邻接表表示法178

7.3 图的遍历179

7.3.1 深度优先搜索遍历179

7.3.2 广度优先搜索遍历180

7.3.3 遍历算法的实现182

7.4 生成树和最小生成树185

7.4.1 生成树185

7.4.2 最小生成树185

7.4.3 普里姆算法186

7.4.4 克鲁斯卡尔算法190

7.5 最短路径196

7.5.1 单源点最短路径197

7.5.2 所有顶点对最短路径问题199

7.6 回到工作场景199

7.7 工作实训营202

7.7.1 训练实例202

7.7.2 常见问题解析205

本章小结207

习题208

第8章 查找211

8.1 工作场景导入212

8.2 查找的基本概念212

8.3 顺序查找213

8.4 二分查找214

8.5 分块查找217

8.6 二叉查找树220

8.6.1 二叉查找树的定义220

8.6.2 二叉查找树的插入221

8.6.3 二叉查找树的查找222

8.6.4 二叉查找树的删除224

8.7 哈希表227

8.7.1 构造哈希函数的方法228

8.7.2 哈希冲突解决方法229

8.7.3 哈希表的查找与分析235

8.8 回到工作场景237

8.9 工作实训营238

8.9.1 训练实例238

8.9.2 常见问题解析240

本章小结241

习题242

第9章 排序245

9.1 工作场景导入246

9.2 排序的基本概念246

9.3 插入排序247

9.3.1 直接插入排序247

9.3.2 希尔排序248

9.4 交换排序250

9.4.1 冒泡排序250

9.4.2 快速排序251

9.5 选择排序252

9.5.1 直接选择排序252

9.5.2 堆排序254

9.6 归并排序256

9.6.1 二路归并排序256

9.6.2 二路归并排序的实现257

9.7 回到工作场景259

9.8 工作实训营260

9.8.1 训练实例260

9.8.2 常见问题解析262

本章小结264

习题264

第10章 综合实训267

10.1 综合实训一268

10.1.1 案例导入268

10.1.2 问题解析268

10.1.3 设计目标269

10.1.4 代码编写269

10.1.5 调试运行279

10.2 综合实训二279

10.2.1 案例导入279

10.2.2 问题解析280

10.2.3 设计目标280

10.2.4 代码编写281

10.2.5 调试运行285

10.3 综合实训三287

10.3.1 案例导入287

10.3.2 问题解析287

10.3.3 设计目标287

10.3.4 代码编写287

10.3.5 调试运行295

附录 习题参考答案297

参考文献341