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第1章 绪论1

1.1 什么是数据结构2

1.1.1 数据结构相关事例2

1.1.2 数据结构的定义5

1.2 数据结构的相关概念6

1.2.1 数据和信息6

1.2.2 数据元素6

1.2.3 结构类型7

1.2.4 静态存储空间分配回收和动态存储空间分配回收10

1.3 数据类型、抽象数据类型和数据结构11

1.3.1 类和数据类型11

1.3.2 抽象数据类型12

1.3.3 数据结构、数据类型和抽象数据类型13

1.4 算法及算法分析、算法描述13

1.4.1 算法和程序13

1.4.2 程序性能和算法效率15

1.4.3 算法分析16

1.4.4 算法描述20

习题123

第2章 线性表和串27

2.1 线性表的定义27

2.1.1 线性表的逻辑结构27

2.1.2 线性表的抽象数据类型28

2.2 线性表的顺序存储及操作28

2.2.1 线性表顺序存储28

2.2.2 线性表顺序存储结构下的操作实现31

2.3 简单链表存储结构及操作35

2.3.1 简单链表的存储35

2.3.2 简单链表的操作实现38

2.4 双向链表45

2.4.1 双向链表的存储45

2.4.2 双向链表类定义46

2.4.3 双向链表的操作47

2.5 单向循环链表和双向循环链表52

2.5.1 单向循环链表的存储52

2.5.2 双向循环链表的存储53

2.6 模拟指针方式构造简单链表54

2.6.1 模拟链表的存储空间的构建54

2.6.2 在模拟链表空间上构建简单链表57

2.7 多重链表60

2.8 链表应用62

2.8.1 结点移至表首运算62

2.8.2 链表的逆向运算63

2.8.3 多项式的相加运算64

2.8.4 十字链表结构的应用69

2.8.5 一个较复杂的机票售票系统的数据结构方案71

2.9 串72

2.9.1 串的定义73

2.9.2 串的逻辑结构及运算73

2.9.3 串的顺序存储结构74

2.9.4 串的链式存储结构74

2.10 线性表基本算法的程序实现75

2.10.1 顺序存储结构线性表程序实现75

2.10.2 带表头结点的简单链表程序实现80

习题291

第3章 堆栈和队列94

3.1 堆栈的定义94

3.1.1 堆栈的逻辑结构94

3.1.2 堆栈的抽象数据类型94

3.2 堆栈的顺序存储及操作95

3.2.1 堆栈顺序存储95

3.2.2 顺序存储结构堆栈的运算实现96

3.3 堆栈的链式存储及操作98

3.3.1 堆栈的链式存储98

3.3.2 链式栈类的定义99

3.3.3 链式栈类运算的实现99

3.4 多个栈共享邻接空间101

3.5 堆栈的应用102

3.5.1 检验表达式中括号的匹配102

3.5.2 表达式的求值104

3.5.3 背包问题求解106

3.5.4 地图四染色问题求解109

3.6 队列的定义114

3.6.1 队列的逻辑结构114

3.6.2 队列的抽象数据类型115

3.7 队列的顺序存储及操作116

3.7.1 队列的顺序存储116

3.7.2 顺序存储结构下队列的运算实现119

3.8 队列的链式存储及操作121

3.8.1 队列的链式存储121

3.8.2 链式队列模板类的定义122

3.8.3 链式队列的操作122

3.9 队列的应用124

3.9.1 列车重排124

3.9.2 投资组合问题129

3.10 堆栈和队列基本算法的程序实现134

3.10.1 堆栈顺序存储结构程序实现134

3.10.2 队列顺序存储结构程序实现139

习题3144

第4章 树和二叉树146

4.1 树、森林的概念146

4.1.1 树的定义146

4.1.2 树的术语147

4.2 二叉树定义及性质148

4.2.1 二叉树的定义148

4.2.2 二叉树的性质150

4.2.3 二叉树的抽象数据类型152

4.3 二叉树的存储结构152

4.3.1 二叉树的顺序存储152

4.3.2 二叉树的链式存储153

4.4 二叉树链式存储结构下的操作154

4.4.1 二叉树的操作概念154

4.4.2 二叉树的前序、中序、后序遍历操作157

4.4.3 二叉树的层次遍历运算165

4.5 线索树168

4.5.1 线索树的概念168

4.5.2 二叉线索树的操作172

4.6 一般树的表示和遍历181

4.6.1 一般树的二叉链表示及其与二叉树的关系181

4.6.2 二叉树、一般树及森林的关系182

4.6.3 一般树的遍历概念183

4.6.4 一般树的运算184

4.7 树的应用186

4.7.1 分类二叉树186

4.7.2 堆树192

4.7.3 树的路径长度和赫夫曼树203

4.8 二叉树基本算法的程序实现214

习题4219

第5章 图223

5.1 图的概念223

5.1.1 图的定义223

5.1.2 图的术语223

5.1.3 图的抽象数据类型226

5.2 图的存储结构227

5.2.1 邻接矩阵表示法227

5.2.2 邻接表表示法230

5.2.3 十字链表234

5.2.4 邻接多重表235

5.3 图的遍历237

5.3.1 深度优先搜索遍历237

5.3.2 宽度优先搜索遍历240

5.3.3 图的连通性242

5.4 最小生成树244

5.4.1 生成树244

5.4.2 最小代价生成树245

5.5 最短路径248

5.5.1 单源最短路径248

5.5.2 任意两个顶点之间的路径251

5.6 拓扑排序254

5.6.1 有向无环图254

5.6.2 AOV网的概念255

5.6.3 AOV网的算法256

5.7 关键路径258

5.7.1 AOE的概念258

5.7.2 关键路径的概念258

5.7.3 关键路径的算法259

习题5262

第6章 数组、矩阵和广义表266

6.1 数组的定义266

6.1.1 数组的逻辑结构267

6.1.2 数组的抽象数据类型268

6.2 数组的顺序表示及运算269

6.2.1 数组的顺序存储结构269

6.2.2 数组顺序存储结构描述271

6.2.3 数组顺序存储结构下的操作273

6.3 矩阵的存储及操作274

6.3.1 矩阵的定义及操作274

6.3.2 矩阵的顺序存储274

6.3.3 特殊矩阵的压缩存储及操作275

6.3.4 稀疏矩阵的压缩存储及操作277

习题6291

第7章 排序294

7.1 排序的基本概念294

7.2 待排序数据对象的存储结构296

7.3 插入排序297

7.3.1 直接插入排序297

7.3.2 折半插入算法299

7.3.3 希尔排序300

7.4 交换排序302

7.4.1 冒泡排序302

7.4.2 快速排序304

7.5 选择排序308

7.5.1 直接选择排序308

7.5.2 堆排序309

7.5.3 树形选择排序310

7.6 归并排序310

7.7 基数排序314

7.7.1 用二维数组表示桶316

7.7.2 用链式存储结构实现桶317

7.8 内部排序方法比较321

7.9 外排序322

7.9.1 外部排序322

7.9.2 多路平衡归并324

习题7328

第8章 查找331

8.1 查找的概念331

8.2 静态查找技术332

8.2.1 顺序查找333

8.2.2 二分查找334

8.2.3 分块查找337

8.3 动态查找技术340

8.3.1 平衡二叉树340

8.3.2 B树351

8.3.3 B+树358

8.4 哈希表的查找359

8.4.1 基本概念359

8.4.2 构造哈希函数的方法360

8.4.3 哈希冲突的解决方法362

8.4.4 哈希表的查找364

8.4.5 哈希算法365

8.4.6 哈希表的查找分析368

习题8369

第9章 文件372

9.1 外部存储设备372

9.1.1 磁带372

9.1.2 磁盘373

9.1.3 光盘374

9.1.4 闪存374

9.2 基本概念375

9.3 顺序文件376

9.4 索引文件377

9.5 索引顺序文件378

9.6 直接存取文件380

9.7 倒排文件380

习题9381

附录A VC++6.0编译环境介绍383

附录B 实践内容及要求398

附录C 数据结构课程实验报告格式范本402

参考文献410