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第1章　Java语言的重要特性1

1.1 类1

1.1.1　方法描述2

1.1.2　数据抽象4

1.1.3　Employee类6

1.1.4　局部变量和字段8

1.1.5　构造函数8

1.1.6　实例变量和静态变量9

1.1.7　可见性修饰符10

1.1.8　图形用户接口10

1.1.9　Company类11

1.1.10　继承12

1.1.11　可见性修饰符protected13

1.1.12　继承和构造函数15

1.1.13　多态性（Polymorphism）19

1.1.14　信息隐藏21

1.1.15　异常处理22

1.1.16　异常传送24

1.2 小结26

1.3 练习27

第2章　接口和集合类31

2.1　抽象方法和抽象类31

2.2　接口33

2.3 数组36

2.4　集合类38

2.5　集合类的存储结构39

2.5.1 链接结构39

2.5.2　LinkedCollection类39

2.5.3　LinkedCollection类中的字段和方法定义42

2.5.4　迭代器45

2.5.5　数据结构和Java Collections Framework47

2.7　练习48

2.6 小结48

第3章　软件工程介绍51

3.1　软件开发生命期51

3.2 问题分析52

3.3　程序设计53

3.3.1 方法描述和字段54

3.3.2　依赖性图表55

3.4　程序实现57

3.4.1 方法验证57

3.4.2　修正是否可行58

3.4.3　评估方法的效率58

3.4.4　大O符号59

3.4.5　快速获取大O估计时间61

3.4.6　平衡64

3.4.7　运行时分析65

3.4.8　Random类66

3.5　程序维护67

3.6　小结68

3.7　练习68

第4章　递归73

4.1 绪论73

4.2　阶乘74

4.3　十进制转换成二进制77

4.4　汉诺塔80

4.5 回溯88

4.6　二叉树搜索96

4.7 间接递归105

4.8　递归的开销105

4.9　小结106

4.10　练习107

第5章　数组列表119

5.1　List接口119

5.2　ArrayList类120

5.2.1　ArrayList类的方法描述122

5.2.2　ArrayList类标题127

5.2.3　ArrayList类中的字段128

5.2.4　ArrayList对象可串行化性128

5.2.5　ArrayList对象的可克隆性129

5.3 实现ArrayList类130

5.3.1　定义add方法131

5.3.2　分摊时间133

5.3.3　clone方法和copy构造函数134

5.3.4　Fail-Fast迭代器135

5.4　高精度算法136

5.4.1　设计VeryLongInt类137

5.4.2　实现VeryLongInt类138

5.6　小结141

5.7　练习141

5.5　VECTOR类141

第6章　链表149

6.1　LinkedList类149

6.1.1 比较LinkedList类和ArrayList类151

6.1.2　LinkList迭代器153

6.1.3　LinkedList类的字段和实现方法158

6.1.4　ListItr类的字段和实现164

6.1.5　LinkedList类的其他设计和实现方法167

6.1.6　循环链表169

6.2　行编辑器171

6.2.1　设计Editor类174

6.2.2　实现Editor类176

6.2.3　Editor类方法的大O分析179

6.2.4　EditorDirver类179

6.3 小结181

6.4　练习181

7.1 队列187

第7章　队列和堆栈187

7.1.1　Queue类的设计与实现188

7.1.2　Queue类可选择的设计和实现190

7.2　计算机模拟194

7.3　应用：模拟洗车195

7.3.1　CarWash类的设计196

7.3.2　CarWash类的实现197

7.3.3　CarWash方法分析200

7.3.4　随机到达时间200

7.4　堆栈201

7.4.1　Stack类的设计和实现202

7.4.2　Java集合框架中的Stack类202

7.4.3　Stack类可选的设计和实现203

7.5　应用：如何编译实现递归203

7.6　应用：中缀表达式到后缀表达式的转换207

7.6.1　后缀表示208

7.6.2　转换矩阵210

7.6.3　标记211

7.6.4　前缀表达式212

7.7 小结214

7.8　练习215

第8章　二叉树和二叉搜索树225

8.1　二叉树的定义和属性226

8.1.1　二叉树定理232

8.1.2　外部路径长度234

8.1.3　对二叉树的遍历235

8.2　二叉搜索树240

8.2.1 BinSearchTree类241

8.2.2　BinSearchTree类的字段及内置类243

8.2.3　BinSearchTree类的实现244

8.2.4　remove方法249

8.2.5　TreeIterator类256

8.3　小结258

8.4　练习259

第9章　平衡二叉搜索树265

9.1　二叉搜索树的一个问题265

9.2　旋转266

9.3　AVL树270

9.3.1　AVL树的高度271

9.3.2　AVLTree类272

9.3.3　fixAfterInsertion方法274

9.3.4　add方法的正确性282

9.4 RED-BLACK树284

9.5　小结290

9.6　练习290

第10章　TreeMap和TreeSet295

10.1　TreeMap类295

10.1.1　TreeMap类的方法介绍296

10.1.2　TreeMap类的字段298

10.1.3　Comparator接口和Comparable接口299

10.1.4　Entry类300

10.1.5　TreeMap类的实现300

10.1.6　fixAfterInsertion方法302

10.1.7　Insertion的三种情况303

10.1.8　TreeMap类的其他方法307

10.1.9　fixAfterDeletion方法311

10.1.10　entrySet方法318

10.2　TREEMAP对象：一个简单的辞典318

10.2.1　Thesaurus类的设计和实现319

10.2.2　ThesaurusDriver类的设计和实现320

10.3　TreeSet类322

10.4　一个简单的拼写检查器326

10.4.1　SpellChecker类的设计和实现327

10.4.2 SpellCheckerDriver类的设计与实现328

10.5 小结330

10.6　练习331

第11章　优先级队列337

11.1 简介337

11.2　PriorityQueue接口的定义338

11.3　PriorityQueue接口的实现339

11.3.1　Heap类340

11.3.2　Heap类中的字段344

11.3.3　Heap类的实现344

11.3.4　percolateUp方法345

11.3.5　percolateDown方法349

11.4　应用：Huffman编码351

11.4.1　Huffman树353

11.4.2　贪婪算法356

11.4.3　Huffman类356

11.5　小结361

11.6　练习362

第12章　排序367

12.1 简介367

12.2　插入排序368

12.3　排序能有多快370

12.4　快速排序法371

12.4.1　归并排序372

12.4.2　树排序377

12.4.3　堆排序379

12.4.4　快速排序383

12.5　小结391

12.6　练习391

第13章　检索和散列类401

13.1　检索的分析框架401

13.2　检索概述402

13.2.1　顺序检索402

13.2.3　red-black树检索403

13.2.2　二分法检索403

13.3　HashMap类404

13.3.1　HashMap类的方法描述404

13.3.2　HashMap类的字段406

13.3.3　散列设计406

13.3.4　hashCode方法409

13.3.5　均匀散列假设410

13.3.6　链411

13.3.7　HashMap类的实现412

13.3.8　链式散列分析416

13.3.9　HashIterator类418

13.4　HashSet类419

13.5　开放地址散列419

13.5.1　remove方法421

13.5.2　主簇425

13.5.3　双散列426

13.5.4　开放地址散列分析429

13.6　小结432

13.7　练习432

第14章　图、树和网络437

14.1　无向图437

14.2　有向图440

14.3　树441

14.4 网络442

14.5 图的算法443

14.5.1　迭代器444

14.5.2　连通性449

14.5.3　产生最小生成树450

14.5.4　在网络中寻找最短路径454

14.6　开发Network类457

14.6.1　Network类的方法描述458

14.6.2　Network类的字段460

14.6.3　实现Network类462

14.6.4　Network类的另一种设计和实现469

14.7　突破网络471

14.8　小结473

14.9　练习474

附录A　数学背景知识481

A.1 简介481

A.2　函数和数列481

A.3 求和与求积482

A.4　对数483

A.5　数学归纳法485

A.6　练习492

附录B　GUI和GUIListener类495

B.1 简介495

B.2　线程496

B.3 实现Process接口497

B.4　GUI类499

B.4.1　GUI构造函数500

B.4.2　GUI类中的其他方法501

B.5　GUIListener类502

B.6　综合应用503

附录C　Java集合框架505

C.1 简介505

C.2　Collection接口505

C.3　List接口507

C.4　ListIterator接口509

C.5　Set接口511

C.6　Map接口513

C.7　ArrayList类516

C.8　LinkedList类527

C.9　TreeSet类543

C.10　TreeMap类555

C.11　HashSet类567

C.12　HashMap类575