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| 編輯推薦： |
本书具有以下特色：
重点突出算法设计思路，注重培养学生的编程思想和解决实际问题的能力。
为激发学生学习该课程的兴趣，增强学生的创新意识，书中融入了一些利用所学知识解决实际问题的例子，如真值表的求解算法、出栈序列的求解算法等。
通过典型算法设计的分析，使学生对所学知识的掌握更加系统化和条理化，更易于对所学知识融会贯通和举一反三。
通过课程设计的综合训练，进一步提高学生解决实际问题的能力。
本书为教师提供教学课件、习题答案以及所有算法的调试程序，有需要者可登录华章网站（www.hzbook.com）下载。
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| 內容簡介： |
本书涵盖数据结构的基本概念，定义了线性表、栈、队列、串、数组、广义表、树和二叉树、图、查找、排序等各种结构的抽象数据类型，给出了相应操作的实现算法，并在最后一章给出了几个课程设计的实例。另一方面，本书采用C语言描述算法，并给出了各种算法的效率分析，以及这些结构在计算机科学及其他领域的应用。此外，每章后均配有典型例题、上机实验和习题。本书中的所有算法都在VC++环境下调试通过。
本书在内容安排上突出由浅入深、循序渐进、通俗易懂的特点，算法分析透彻、讲解清晰、便于学生自学。为了激发学生的学习兴趣，培养学生解决实际问题的能力，书中融入了一些典型的应用实例，如命题公式真值表的求解算法、出栈序列的求解算法等。
本书可作为高等院校计算机及相关专业本科生的“数据结构”课程教材，也可供相关科技人员学习参考。
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| 目錄：
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目录
前言
教学建议
第1章绪论
11数据结构的研究对象
12数据结构的发展概况
13基本概念与术语
14数据类型与抽象数据类型
141数据类型
142抽象数据类型
143抽象数据类型的表示与实现
15算法与算法分析
151算法
152算法设计的原则
153算法效率的衡量方法和准则
154算法的存储空间需求
16典型例题
17上机实验
18小结
习题
第2章线性表
21线性表的定义
211线性表的概念
212线性表的抽象数据类型定义
22线性表的顺序表示与实现
221线性表的顺序表示
222线性表的顺序实现
223顺序表的应用举例
23线性表的链式表示与实现
231单链表
232双向链表
233循环链表
234静态链表
235链表的应用举例
24典型例题
25上机实验
26小结
习题
第3章栈与队列
31栈
311栈的抽象数据类型定义
312栈的表示与实现
32栈的应用举例
321数制转换
322括号匹配的检验
323表达式求值
324求命题公式的真值
33栈与递归实现
331递归的定义
332递归与栈的关系
333递归的实现
334用递归求所有出栈序列
335递归的消除
34队列
341队列的抽象数据类型定义
342队列的链式表示与实现
343队列的顺序表示与实现——循环队列
344队列的应用举例
35典型例题
36上机实验
37小结
习题
第4章串
41串的定义
42串的表示与实现
421串的顺序存储表示
422串的链式存储表示
43串的模式匹配
431简单匹配算法
432首尾匹配算法
433KMP算法
44典型例题
45上机实验
46小结
习题
第5章数组与广义表
51数组的定义
52数组的顺序存储
53矩阵的压缩存储
531特殊矩阵
532稀疏矩阵
54广义表
541广义表的定义
542广义表的存储结构
55典型例题
56上机实验
57小结
习题
第6章树与二叉树
61树的定义
611树的概念与术语
612树的逻辑表示方法
613树的抽象数据类型定义
62二叉树的定义
621二叉树的概念
622二叉树的重要性质
63二叉树的存储结构
631二叉树的顺序存储表示
632二叉树的链式存储表示
64二叉树的遍历
641二叉树遍历的概念
642二叉树遍历的递归算法
643二叉树遍历的非递归算法
644层次遍历算法
645遍历算法的应用举例
65二叉树的构造
66线索二叉树
661线索二叉树的定义
662线索链表的建立
663线索链表的遍历算法
67树和森林的表示方法
671双亲表示法
672孩子链表表示法
673孩子-兄弟链表表示法
674树、森林和二叉树的对应关系
68树和森林的遍历
681树的遍历
682森林的遍历
683树遍历算法的应用
69赫夫曼树与赫夫曼编码
691赫夫曼树的定义
692赫夫曼树的构造
693赫夫曼编码
610典型例题
611上机实验
612小结
习题
第7章图
71图的定义与术语
711图的相关术语
712图的抽象数据类型定义
72图的存储表示
721图的邻接矩阵存储表示
722图的邻接表存储表示
723有向图的十字链表存储表示
724无向图的邻接多重表存储表示
73图的遍历
731深度优先搜索遍历图
732广度优先搜索遍历图
733图遍历的应用举例
74最小生成树
741普里姆算法
742克鲁斯卡尔算法
75两点之间的最短路径问题
751从某个源点到其余各点的最短路径
752每一对顶点之间的最短路径
76拓扑排序
77关键路径
78典型例题
79上机实验
710小结
习题
第8章查找
81基本概念
82静态查找表
821顺序查找
822有序表查找
823索引查找
83动态查找树表
831二叉排序树
832平衡二叉树
833B-树
834B+树
835键树
84哈希表
841哈希表的概念
842哈希函数的构造方法
843处理冲突的方法
844哈希表的查找
845哈希表的插入操作
846哈希表的删除操作
85典型例题
86上机实验
87小结
习题
第9章排序
91概述
911什么是排序
912内部排序和外部排序
913内部排序的方法
92插入排序
921直接插入排序
922折半插入排序
923二路插入排序
924表插入排序
925希尔排序
93交换排序
931起泡排序
932快速排序
94选择排序
941简单选择排序
942堆排序
95归并排序
96基数排序
961多关键字排序
962链式基数排序
97各种排序方法的综合比较
98外排序简介
981外存信息的存取
982外排序的基本方法
99典型例题
910上机实验
911小结
习题
第10章文件
101文件的基本概念
1011什么是文件
1012文件的逻辑结构及操作
1013文件的存储结构
102顺序文件
103索引文件
1031ISAM文件
1032VSAM文件
104哈希文件
105多关键字文件
1051多重表文件
1052倒排文件
1053倒排文件的应用
106典型例题
107上机实验
108小结
习题
第11章课程设计举例
111通讯录管理
112停车场管理
113文本文件的检索
114导师制问题
115家谱管理
116教学计划安排
参考文献
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第1章 绪论
随着计算机产业的飞速发展，计算机的应用领域越来越广泛，已不再局限于科学计算，而是更多地用于控制、管理及数据处理等非数值计算的处理工作。所有的系统软件和应用软件都要用到各种类型的数据结构，在计算机中如何组织数据、处理数据就成了人们进行程序设计的关键所在。因此，我们必须研究数据的特性和数据间的相互关系及其对应的存储表示，并设计出相应的算法，更好地实现程序。数据结构是计算机专业的核心课程，该课程的学习可以帮助人们更好地进行程序设计，解决实际问题。
11数据结构的研究对象
自然界中的许多问题是可以用数学工具进行描述的。例如，造桥中的受力问题可描述为线性方程，人口增长的情况可描述为微分方程。但更多的非数值计算问题无法用数学方程加以描述。因此，解决这类问题的关键不再是数学分析和计算方法，而是要设计出合适的数据结构，才能有效地解决问题。请看以下列举的具体问题。
例1学生信息检索系统。当我们需要查找某个学生的有关信息或某个专业的情况时，只要建立了相应的数据结构，按照某种算法编写了程序，就可以实现计算机自动检索。由此，可以在学生信息检索系统中建立一个按学号顺序排列的学生信息表和按专业排列的索引表，如表11所示。由这个表构成的文件便是学生信息检索的数学模型，计算机的操作就是按照某种要求对学生信息文件进行查询。
表11学生信息查询系统中的数据结构
a）学生信息表
学号姓名性别专业年级
200701002001韦志君男信息管理与信息系统2007级
200701001088唐立男计算机科学与技术2007级
200701002002宋奇锋男信息管理与信息系统2007级
200701001089熊伟男计算机科学与技术2007级
200701001091许文锋男计算机科学与技术2007级
200701002003张小龙男信息管理与信息系统2007级
200701002004陈亚雯女信息管理与信息系统2007级
200701001084彭金萍女计算机科学与技术2007级
b）专业索引表
信息管理与信息系统1，3，6，7
计算机科学与技术2，4，5，8
诸如此类的还有电话自动查号系统、考试查分系统、仓库库存管理系统等。在这类文档管理的数学模型中，计算机处理的对象之间存在一种简单的线性关系，因此这类数学模型可称为线性数据结构。
例2八枚硬币问题。假设有八枚硬币，分别表示为a，b，c，d，e，f，g，h，其中有且仅有一枚硬币是假币，并且假币的重量与真币的重量不同，可能比真币轻，也可能比真币重。现要求以天平为工具，用最少的比较次数挑选出假币，并同时确定这枚假币的重量比其他真币轻还是重。解决这个问题的最自然的想法就是把硬币分成两组，依次进行判断。其判断的全过程如图11所示。这里用到的是树形数据结构。
图11八枚硬币问题的数据结构
例3教学计划编排问题。一个教学计划包含许多课程，在这些课程之间，有些课程要按规定的先后次序进行，有些则没有次序要求。也就是说，有些课程之间有先修和后继的关系，有些课程可以任意安排次序。假设计算机专业的课程设置如表12所示，则这些课程之间的次序关系可以用一个称为有向图的数据结构来表示，如图12所示。有向图的每个结点表示一门课程，若从结点Ci到Cj之间存在有向边Ci，Cj，则表示课程Ci必须先于课程Cj开设；若两门课程之间没有有向边，则表示这两门课程之间没有开设的先后次序。
表12计算机专业的课程设置
课 程 编 号课 程 名 称先 修 课 程
C1计算机导论无
C2高等数学无
C3C语言程序设计C1
C4离散数学C2，C3
C5数据结构C1，C3，C4
C6汇编语言C1,C3
C7接口技术C6
C8操作系统C5
C9数据库原理C5，C8
C10编译原理C3
图12教学计划编排问题的数据结构
由以上例子可知，描述这类非数值计算问题的数学模型不再是数学方程，而是诸如表、树、图之类的数据结构。使用计算机解决这些实际问题，大致需要经过下列三个步骤：
1从具体问题中抽象出一个适当的数学模型。
2设计一个解此数学模型的算法。
3编出程序、进行测试、调整直至得到最终答案。
数据结构这门课程就是要解决这三个步骤中的第一步和第二步中所提到的问题。建立数学模型的实质是分析问题，从中提取操作的对象，并找出这些操作对象之间含有的关系，然后用数学的语言加以描述。设计解数学模型的算法就是给出处理问题的策略。
概括地说，数据结构是一门讨论“描述现实世界实体的数学模型非数值计算及其上的操作在计算机中如何表示和实现”的学科。实质上，好的程序设计就是好的算法加上好的数据结构。
数据结构在计算机科学中是一门综合性的专业基础课。数据结构的研究不仅涉及计算机硬件特别是编码理论、存储装置和存取方法等的研究范围，而且和计算机软件的研究有着密切的关系，无论是编译程序还是操作系统，都涉及数据元素在存储器中的分配问题。在研究信息检索时也必须考虑如何组织数据，以便更为方便地查找和存取数据元素。因此，数据结构是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程。在计算机科学中，数据结构不仅是一般程序设计特别是非数值计算的程序设计的基础，而且是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统及其他系统程序和大型应用程序的重要基础。
数据结构课程集中讨论软件开发过程中的设计阶段，同时涉及编码和分析阶段的若干基本问题。此外，为了构造好的数据结构及其实现，还需考虑数据结构及其实现的评价与选择。因此，数据结构的内容包括3个层次的5个要素，如表13所示。
表13数据结构课程的内容体系
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