第1章  绪论 1

1.1  什么是数据结构 1

1.1.1  数据结构的定义 1

1.1.2  逻辑结构类型 4

1.1.3  存储结构类型 6

1.1.4  数据结构和数据类型 7

1.2  算法及其描述 11

1.2.1  什么是算法 11

1.2.2  算法描述 12

1.3  算法分析 13

1.3.1  算法设计的目标 13

1.3.2  算法效率分析 14

1.3.3  算法存储空间分析 17

1.4  数据结构+算法=程序 18

本章小结 24

练习题1 25

上机实验题1 26

第2章  线性表 27

2.1  线性表及其逻辑结构 27

2.1.1  线性表的定义 27

2.1.2  线性表的抽象数据类型描述 28

2.2  线性表的顺序存储结构 29

2.2.1  线性表的顺序存储结构——顺序表 29

2.2.2  顺序表基本运算的实现 30

2.3  线性表的链式存储结构 36

2.3.1  线性表的链式存储结构——链表 37

2.3.2  单链表基本运算的实现 38

2.3.3  双链表 45

2.3.4  循环链表 49

2.3.5  静态链表 51

2.4  线性表的应用 56

2.4.1  问题描述 56

2.4.2  数据组织 57

2.4.3  设计运算算法 57

2.4.4  设计求解程序 59

2.4.5  运行结果 59

2.5  有序表 60

本章小结 64

练习题2 64

上机实验题2 64

第3章  栈和队列 67

3.1  栈 67

3.1.1  栈的定义 67

3.1.2  栈的顺序存储结构及其基本运算实现 69

3.1.3  栈的链式存储结构及其基本运算的实现 72

3.1.4  栈的应用举例 75

3.2  队列 84

3.2.1  队列的定义 84

3.2.2  队列的顺序存储结构及其基本运算的实现 85

3.2.3  队列的链式存储结构及其基本运算的实现 89

3.2.4  队列的应用举例 92

本章小结 97

练习题3 97

上机实验题3 98

第4章  串 101

4.1  串的基本概念 101

4.2  串的存储结构 102

4.2.1  串的顺序存储结构——顺序串 102

4.2.2  串的链式存储结构——链串 108

4.3  串的模式匹配 114

4.3.1  Brute-Force算法 115

4.3.2  KMP算法 117

本章小结 123

练习题4 123

上机实验题4 124

第5章  数组和稀疏矩阵 126

5.1  数组 126

5.1.1  数组的基本概念 126

5.1.2  数组的存储结构 127

5.1.3  特殊矩阵的压缩存储 129

5.2  稀疏矩阵 131

5.2.1  稀疏矩阵的三元组表示 131

5.2.2  稀疏矩阵的十字链表表示 136

本章小结 140

练习题5 140

上机实验题5 140

第6章  递归 142

6.1  什么是递归 142

6.1.1  递归的定义 142

6.1.2  何时使用递归 143

6.1.3  递归模型 144

6.1.4  递归与数学归纳法 145

6.2  递归调用的实现原理 146

6.3  递归算法的设计 148

6.3.1  递归算法设计的步骤 148

6.3.2  递归数据结构的递归算法设计 150

6.3.3  递归求解方法的递归算法设计 151

6.4  递归算法到非递归算法的转换 153

6.4.1  尾递归和单向递归的消除 153

6.4.2  模拟系统运行时的栈消除递归 154

本章小结 163

练习题6 163

上机实验题6 164

第7章  树和二叉树 165

7.1  树的基本概念 165

7.1.1  树的定义 165

7.1.2  树的逻辑表示方法 166

7.1.3  树的基本术语 166

7.1.4  树的性质 168

7.1.5  树的基本运算 170

7.1.6  树的存储结构 170

7.2  二叉树概念和性质 173

7.2.1  二叉树概念 173

7.2.2  二叉树性质 174

7.2.3  二叉树与树、森林之间的转换 175

7.3  二叉树存储结构 177

7.3.1  二叉树的顺序存储结构 177

7.3.2  二叉树的链式存储结构 179

7.4  二叉树的基本运算及其实现 180

7.4.1  二叉树的基本运算概述 180

7.4.2  二叉树的基本运算算法实现 180

7.5  二叉树的遍历 183

7.5.1  二叉树遍历的概念 183

7.5.2  二叉树遍历递归算法 184

7.5.3  二叉树遍历非递归算法 188

7.5.4  层次遍历算法 197

7.6  二叉树的构造 199

7.7  线索二叉树 205

7.7.1  线索二叉树的概念 205

7.7.2  线索化二叉树 206

7.7.3  遍历线索化二叉树 208

7.8  哈夫曼树 209

7.8.1  哈夫曼树概述 209

7.8.2  哈夫曼树的构造算法 210

7.8.3  哈夫曼编码 212

7.9  线段树 214

7.9.1  线段树的定义 214

7.9.2  线段树的存储结构 215

7.9.3  线段树基本运算的实现算法 215

7.10  并查集 220

7.10.1  什么叫并查集 221

7.10.2  并查集的算法实现 222

本章小结 225

练习题7 225

上机实验题7 226

第8章  广义表 228

8.1  广义表的定义 228

8.2  广义表的存储结构 230

8.3  广义表的运算 232

8.3.1  求广义表的长度 232

8.3.2  求广义表的深度 232

8.3.3  建立广义表的链式存储结构 233

8.3.4  输出广义表 234

8.3.5  广义表的复制 235

本章小结 240

练习题8 240

上机实验题8 240

第9章  图 242

9.1  图的基本概念 242

9.1.1  图的定义 242

9.1.2  图的基本术语 243

9.2  图的存储结构 245

9.2.1  邻接矩阵存储方法 245

9.2.2  邻接表存储方法 247

9.2.3  十字邻接表存储方法 250

9.2.4  邻接多重表存储方法 251

9.3  图的遍历 252

9.3.1  图的遍历的概念 252

9.3.2  深度优先搜索遍历 252

9.3.3  广度优先搜索遍历 253

9.3.4  非连通图的遍历 254

9.3.5  图遍历算法的应用 255

9.4  生成树和最小生成树 259

9.4.1  生成树的概念 259

9.4.2  无向图的连通分量和生成树 260

9.4.3  有向图的强连通分量 261

9.4.4  普里姆算法 262

9.4.5  克鲁斯卡尔算法 264

9.5  最短路径 268

9.5.1  路径的概念 268

9.5.2  从一个顶点到其余各顶点的最短路径 268

9.5.3  每对顶点之间的最短路径 274

9.6  拓扑排序 278

9.7  AOE网与关键路径 280

本章小结 285

练习题9 285

上机实验题9 285

第10章  查找 288

10.1  查找的基本概念 288

10.2  线性表的查找 289

10.2.1  顺序查找 289

10.2.2  二分查找 290

10.2.3  分块查找 292

10.3  树表的查找 295

10.3.1  二叉排序树 295

10.3.2  平衡二叉树 303

10.3.3  B-树 320

10.3.4  B+树 331

10.3.5  2-3-4树 333

10.3.6  红黑树 335

10.4  哈希表查找 338

10.4.1  哈希表的基本概念 338

10.4.2  哈希函数构造方法 339

10.4.3  哈希冲突解决方法 340

10.4.4  哈希表上的运算 343

本章小结 347

练习题10 347

上机实验题10 347

第11章  内排序 349

11.1  排序的基本概念 349

11.2  插入排序 350

11.2.1  直接插入排序 350

11.2.2  希尔排序 352

11.3  交换排序 354

11.3.1  冒泡排序 354

11.3.2  快速排序 356

11.4  选择排序 360

11.4.1  直接选择排序 360

11.4.2  堆排序 362

11.5  归并排序 365

11.6  基数排序 369

11.7  各种内排序方法的比较和选择 371

本章小结 373

练习题11 373

上机实验题11 374

第12章  外排序 375

12.1  外排序概述 375

12.2  磁盘排序 376

12.2.1  磁盘排序过程 376

12.2.2  多路平衡归并 377

12.2.3  初始归并段的生成 379

12.2.4  最佳归并树 381

12.3  磁带排序 384

12.3.1  多路平衡归并排序 384

12.3.2  多阶段归并排序 385

本章小结 386

练习题12 387

上机实验题12 387

第13章  文件 388

13.1  文件的基本概念 388

13.1.1  什么是文件 388

13.1.2  文件的逻辑结构及操作 389

13.1.3  文件的存储结构 389

13.2  顺序文件 390

13.3  索引文件 390

13.3.1  ISAM文件 391

13.3.2  VSAM文件 394

13.4  哈希文件 396

13.5  多关键字文件 397

13.5.1  多重表文件 397

13.5.2  倒排文件 398

本章小结 399

练习题13 399

上机实验题13 400

第14章  采用面向对象的方法描述算法 401

14.1  面向对象的概念 401

14.1.1  重要概念 401

14.1.2  主要优点 402

14.2  用C++描述面向对象的程序 403

14.2.1  类 403

14.2.2  类对象 405

14.2.3  构造函数和析构函数 407

14.2.4  派生类 410

14.3  用C++描述数据结构算法 413

14.3.1  顺序表类 413

14.3.2  链栈类 416

14.3.3  二叉树类 418

附录A  综合实验题 424

附录B  实验报告格式 426

附录C  书中部分算法清单 427

参考文献 430