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第1章 绪论1

1.1 问题的引入1

1.1.1 引言1

1.1.2　数据结构课程研究内容2

1.2　数据结构的基本概念3

1.2.1　计算机领域中的数据3

1.2.2　数据结构相关概念4

1.3　抽象数据类型5

1.3.1 数据类型5

1.3.2　抽象数据类型6

1.3.3　抽象数据类型的实现8

1.4 C＋＋语言10

1.4.1 函数模板与函数重载10

1.4.2　结构体及运用14

1.4.3 类的基本概念及运用16

1.5　算法描述与分析19

1.5.1　什么是算法19

1.5.2　算法描述工具——C＋＋语言20

1.5.3　算法分析技术22

1.6 小结25

习题126

第2章　线性表28

2.1　线性表的基本概念28

2.1.1　线性表的定义28

2.1.2　线性表的抽象数据类型29

2.2　线性表的顺序存储结构及实现29

2.2.1 线性表的顺序存储结构29

2.2.2　顺序表类定义31

2.2.3　顺序表的插入和删除32

2.2.4　线性表的其他运算36

2.3　线性表的链表存储结构及实现37

2.3.1 单链表与指针37

2.3.2　单链表类定义40

2.3.3　链表的插入和删除42

2.3.4　单链表的其他运算47

2.4　循环链表和双向链表50

2.4.1 循环链表50

2.4.2　双向链表51

2.4.3　顺序结构与链表结构的分析比较53

2.5　一元多项式相加问题53

2.5.1 多项式的链表存储结构53

2.5.2　多项式相加的实现54

2.6　线性表的C＋＋源程序55

2.6.1　顺序表类的实现56

2.6.2　单链表类实现通信录问题57

2.7　小结61

习题261

第3章　栈和队列63

3.1 栈63

3.1.1 栈的定义63

3.1.2　栈的抽象数据类型64

3.2　栈的顺序存储结构及实现65

3.2.1 栈的顺序存储结构65

3.2.2　顺序栈类定义66

3.3　栈的链表存储结构及实现68

3.3.1　栈的链表存储结构68

3.3.2　链表栈类定义69

3.4　栈的应用71

3.4.1　表达式的计算71

3.4.2　子程序的嵌套调用74

3.4.3　递归调用74

3.4.4　n阶Hanoi塔问题75

3.5 队列77

3.5.1 队列的定义77

3.5.2 队列的抽象数据类型77

3.6　队列的顺序存储结构及实现78

3.6.1 队列的顺序存储结构78

3.6.2　循环队列类定义80

3.7　队列的链表存储结构及实现82

3.7.1 队列的链表存储结构82

3.7.2　链表队列类定义83

3.8　队列的应用85

3.9　栈和队列的C＋＋源程序86

3.9.1　链表栈类的实现86

3.9.2　链表队列类实现报数问题88

3.10 小结90

习题391

第4章 串93

4.1 串的基本概念93

4.1.1 串的定义93

4.1.2 串的抽象数据类型94

4.1.3 常用字符串函数94

4.2　串的存储表示95

4.2.1 串的定长顺序存储表示95

4.2.2 串的堆分配存储表示96

4.2.3 串的块链存储表示96

4.3　串类及实现97

4.3.1 串的类定义98

4.3.2 串基本运算的实现99

4.4　串的模式匹配101

4.4.1　朴素模式匹配101

4.4.2　KMP模式匹配102

4.5 串的模式匹配C＋＋源程序106

4.6　小结109

习题4109

第5章　数组和广义表110

5.1　数组的基本概念110

5.1.1 数组的定义110

5.1.2　数组的顺序表示113

5.2　特殊矩阵114

5.3　稀疏矩阵117

5.3.1　数组元素的三元组117

5.3.2 三元组顺序表118

5.3.3 十字链表123

5.4　迷宫问题128

5.5　广义表132

5.5.1　广义表的基本概念132

5.5.2　广义表的存储结构133

5.5.3　广义表类定义136

5.6　矩阵运算和广义表的C＋＋源程序140

5.6.1 三元组表实现稀疏矩阵加法140

5.6.2　头尾链表结构实现广义表143

5.7　小结145

习题5145

第6章　树与二叉树147

6.1　树的基本概念和术语147

6.1.1　树的定义147

6.1.2　树的抽象数据类型148

6.1.3　树的表示形式149

6.2　二叉树149

6.2.1 二叉树的定义和性质149

6.2.2　二叉树的存储结构152

6.2.3　二叉树的二叉链表类定义153

6.3　遍历二叉树156

6.3.1　先根遍历157

6.3.2　中根遍历158

6.3.3　后根遍历159

6.3.4　按层遍历161

6.3.5　二叉树遍历算法的应用162

6.4　线索二叉树165

6.4.1　线索二叉树的基本概念165

6.4.2　线索二叉树的逻辑表示图166

6.4.3　线索化二叉树类167

6.4.4　在中根线索树上查找前驱和后继170

6.4.5　遍历中根线索二叉树171

6.5　二叉树、树和森林172

6.5.1　树的存储结构172

6.5.2　树与二叉树的转换173

6.5.3　森林与二叉树的转换175

6.6　树和森林的孩子—兄弟表示及遍历176

6.6.1　一般树的遍历176

6.6.2　森林的遍历178

6.7　树的应用179

6.7.1 二叉排序树179

6.7.2　哈夫曼树及应用184

6.8 二叉树的C＋＋源程序189

6.8.1 二叉树的建立和遍历189

6.8.2　哈夫曼树与编码191

6.9 小结193

习题6193

第7章 图195

7.1 图的基本概念195

7.1.1 图的定义195

7.1.2 图的术语196

7.1.3 图的抽象数据类型198

7.2　图的存储结构199

7.2.1 图的邻接矩阵199

7.2.2 图的邻接矩阵类200

7.2.3 图的邻接链表202

7.2.4 图的邻接链表类203

7.3 图的遍历与图的连通性207

7.3.1 图的深度优先遍历207

7.3.2 图的广度优先遍历209

7.3.3 非连通图和连通分量211

7.4　图的最小生成树212

7.4.1 最小生成树的概念212

7.4.2　普里姆算法213

7.4.3　克鲁斯卡尔算法215

7.5　最短路径216

7.5.1　单源顶点最短路径216

7.5.2　每对顶点之间的最短路径218

7.6　拓扑排序与关键路径220

7.6.1　拓扑排序220

7.6.2　关键路径223

7.7 图的C＋＋源程序228

7.8　小结231

习题7231

第8章　查找233

8.1　查找的基本概念233

8.2　静态查找表234

8.2.1　顺序表的查找235

8.2.2　有序表的折半查找236

8.2.3　静态索引结构239

8.3　动态查找表241

8.3.1 二叉排序树241

8.3.2　平衡二叉树及动态平衡技术245

8.3.3　B－树247

8.3.4　B＋树251

8.4　哈希表及其查找252

8.4.1　哈希表与哈希函数252

8.4.2　构造哈希函数的常用方法253

8.4.3　解决冲突的主要方法255

8.4.4　哈希查找效率分析261

8.5　查找的C＋＋源程序262

8.5.1　二叉排序树查找262

8.5.2　哈希表及其查找264

8.6　小结266

习题8267

第9章　排序269

9.1　排序的基本概念269

9.2　插入排序270

9.2.1　直接插入排序270

9.2.2　折半插入排序271

9.2.3　希尔排序272

9.3　交换排序274

9.3.1 冒泡排序274

9.3.2　快速排序275

9.4　选择排序279

9.4.1　简单选择排序279

9.4.2　堆排序279

9.5　归并排序283

9.6　基数排序285

9.7　排序的C＋＋源程序288

9.8　小结290

习题9291

第10章　典型数据结构类模板293

10.1　顺序栈类模板293

10.2　循环队列类模板295

10.3　使用类模板297

第11章　数据结构程序设计298

11.1　从问题到程序的一般过程298

11.1.1 问题分析298

11.1.2　初步设计298

11.1.3　程序编码299

11.1.4　上机调试299

11.1.5　实验报告300

11.2　程序实例301

11.2.1　统计短文中各字母的频度301

11.2.2　城市间交通图最短路径问题305

参考文献312