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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 数据结构的基本概念3

1.2.1 有关概念和术语4

1.2.2 数据的逻辑结构4

1.2.3 数据的存储结构5

1.2.4 数据的运算5

1.3 数据类型和抽象数据类型6

1.3.1 数据类型6

1.3.2 抽象数据类型7

1.4 算法8

1.4.1 算法及其特征8

1.4.2 常见的算法描述方法9

1.4.3 常见的算法设计方法10

1.5 算法性能分析与度量10

1.5.1 时间复杂度11

1.5.2 空间复杂度14

1.6 关于学习数据结构14

1.6.1 数据结构课程的地位14

1.6.2 数据结构课程体系15

1.6.3 数据结构课程学习特点15

习题一16

第2章 线性表19

2.1 线性表的类型定义19

2.1.1 线性表的定义19

2.1.2 线性表的抽象数据类型20

2.2 线性表的顺序存储及基本操作21

2.2.1 线性表的顺序存储结构21

2.2.2 顺序表及相关操作的实现23

2.2.3 顺序表应用举例28

2.2.4 线性表顺序存储结构分析29

2.3 线性表的单链表存储结构29

2.3.1 线性表的单链表存储结构30

2.3.2 单链表上相关操作的实现31

2.3.3 链表应用举例36

2.3.4 链式存储结构的分析39

2.4 双链表与其他链式结构39

2.4.1 线性表的双链表存储结构39

2.4.2 双链表上相关操作的实现40

2.4.3 循环链表43

2.4.4 静态链表44

2.5 一元多项式的表示及运算45

2.5.1 一元多项式的表示及存储45

2.5.2 一元多项式创建与打印46

2.5.3 一元多项式相加47

2.5.4 一元多项式相乘48

习题二50

第3章 栈53

3.1 栈的定义及基本运算53

3.1.1 栈的定义53

3.1.2 栈的抽象数据类型53

3.2 顺序栈54

3.2.1 顺序栈的定义及存储结构54

3.2.2 顺序栈的基本操作55

3.3 链栈57

3.3.1 链栈的定义及存储结构57

3.3.2 链栈的基本操作58

3.4 共享栈与多栈60

3.4.1 共享栈60

3.4.2 多链栈63

3.5 栈的应用65

3.5.1 栈的简单应用65

3.5.2 栈与递归70

习题三71

第4章 队列74

4.1 队列的定义及基本运算74

4.1.1 队列的定义74

4.1.2 队列的抽象数据类型74

4.2 循环队列75

4.2.1 循环队列的存储实现75

4.2.2 循环队列的基本操作77

4.2.3 动态循环队列79

4.3 链队列80

4.3.1 链队列的定义及存储结构80

4.3.2 链队列的基本操作81

4.4 队列的其他存储结构82

4.4.1 循环多队列82

4.4.2 动态循环多队列与链式多队列84

4.5 队列的应用84

习题四85

第5章 串88

5.1 串的定义及其基本运算88

5.1.1 串的定义88

5.1.2 串的抽象数据类型88

5.2 串的定长顺序存储90

5.2.1 定长顺序存储的定义90

5.2.2 定长顺序串的基本运算90

5.3 串的模式匹配算法95

5.3.1 简单模式匹配算法——BF算法95

5.3.2 改进的模式匹配算法——KMP算法96

5.4 串的堆存储结构100

5.4.1 堆存储结构的定义100

5.4.2 基于堆结构的基本运算101

5.5 串的块链存储结构104

5.5.1 块链存储结构的定义及其存储结构104

5.5.2 基于块链结构的基本运算105

5.6 串的应用113

习题五113

第6章 数组和广义表116

6.1 数组的概念和存储116

6.1.1 数组的概念116

6.1.2 数组的存储结构117

6.2 特殊矩阵的压缩存储121

6.2.1 对称矩阵的压缩存储121

6.2.2 三角矩阵的压缩存储122

6.2.3 带状矩阵的压缩存储123

6.3 稀疏矩阵的压缩存储124

6.3.1 稀疏矩阵的三元组表存储125

6.3.2 稀疏矩阵的十字链表存储128

6.4 广义表133

6.4.1 广义表的基本概念133

6.4.2 广义表的基本运算135

6.4.3 广义表的存储结构136

6.4.4 广义表上的基本算法138

习题六140

第7章 二叉树和树144

7.1 二叉树的定义与性质144

7.1.1 二叉树的基本概念144

7.1.2 二叉树的主要性质146

7.1.3 二叉树的抽象数据类型147

7.2 二叉树的存储结构及创建148

7.2.1 顺序存储结构148

7.2.2 二叉树的链式存储结构150

7.2.3 二叉树的创建算法151

7.3 二叉树的遍历及应用152

7.3.1 二叉树的遍历152

7.3.2 二叉树遍历的非递归实现154

7.3.3 遍历算法的应用158

7.3.4 由遍历序列恢复二叉树159

7.4 线索二叉树161

7.4.1 线索二叉树的定义及结构161

7.4.2 线索二叉树的创建及遍历163

7.4.3 线索二叉树的其他相关算法165

7.5 哈夫曼树及其应用169

7.5.1 哈夫曼树的基本概念169

7.5.2 构造哈夫曼树171

7.5.3 哈夫曼编码172

7.5.4 哈夫曼树的应用174

7.6 树的概念与表示175

7.6.1 树的定义及相关术语175

7.6.2 树的表示176

7.6.3 树的存储177

7.7 树与二叉树的转换180

7.7.1 树或树林转换为二叉树180

7.7.2 二叉树转换为树或树林181

7.7.3 树或树林的遍历183

7.8 树的应用183

7.8.1 判定树183

7.8.2 集合的表示185

习题七186

第8章 图论192

8.1 图的基本概念192

8.1.1 图的定义192

8.1.2 图的相关术语193

8.1.3 图的抽象数据类型193

8.2 图的邻接表存储结构195

8.2.1 图的邻接表存储结构定义195

8.2.2 建立在图的邻接表存储结构的基本算法196

8.2.3 创建图的邻接表存储结构203

8.3 图的邻接矩阵存储结构205

8.3.1 图的邻接矩阵存储结构定义205

8.3.2 建立在图的邻接矩阵存储结构的基本操作算法207

8.3.3 创建图的邻接矩阵存储结构212

8.4 图的其他存储结构214

8.4.1 图的十字链表存储结构214

8.4.2 图的邻接多重表存储结构215

8.5 图的广度优先遍历216

8.5.1 广度优先搜索216

8.5.2 邻接矩阵存储结构上的BFS算法217

8.5.3 邻接表存储结构上的BFS算法218

8.6 图的深度优先遍历219

8.6.1 深度优先搜索219

8.6.2 邻接矩阵存储结构上的DFS算法220

8.6.3 邻接表存储结构上的DFS算法221

习题八223

第9章 图算法及应用226

9.1 最小生成树226

9.1.1 最小生成树的定义226

9.1.2 构成最小生成树的Prim算法227

9.1.3 构成最小生成树的Kruskal算法230

9.2 最短路径230

9.2.1 求图中某一顶点到其余各顶点的最短路径——Dijstra算法231

9.2.2 每一对顶点之间的最短路径——Floyd算法233

9.3 AOV网的应用236

9.3.1 AOV网的定义236

9.3.2 拓扑排序238

9.4 AOE网的应用240

9.4.1 AOE网的定义240

9.4.2 关键路径241

习题九247

第10章 查找252

10.1 查找的基本概念252

10.2 静态查找表253

10.2.1 顺序查找253

10.2.2 有序表的折半查找254

10.2.3 分块查找256

10.3 二叉排序树256

10.3.1 二叉排序树的定义256

10.3.2 二叉排序树的相关算法257

10.3.3 二叉排序树的查找效率分析260

10.4 平衡二叉排序树260

10.4.1 平衡二叉排序树的定义260

10.4.2 调整不平衡的二叉排序树261

10.4.3 创建平衡二叉排序树263

10.5 其他查找树264

10.5.1 B树及其基本操作264

10.5.2 B＋树的基本概念267

10.6 散列表268

10.6.1 散列表的基本概念268

10.6.2 散列函数的设计268

10.6.3 冲突的处理方法270

10.6.4 散列表的查找分析272

习题十273

第11章 排序280

11.1 排序的基本概念280

11.1.1 排序的定义280

11.1.2 排序方法的分类281

11.1.3 排序算法的分析方法281

11.2 插入排序281

11.2.1 直接插入排序282

11.2.2 折半插入排序283

11.2.3 希尔排序285

11.3 交换排序287

11.3.1 冒泡排序287

11.3.2 快速排序289

11.4 选择排序291

11.4.1 简单选择排序291

11.4.2 树形选择排序293

11.4.3 堆排序294

11.5 归并排序297

11.6 基数排序299

11.6.1 多关键码排序299

11.6.2 链式基数排序300

11.7 内部排序算法的比较304

11.7.1 内部排序算法的比较304

11.7.2 内部排序算法的选用305

习题十一306

附录一 习题参考答案312

附录二 学期考试样卷318

参考文献323