目录
第1 章 概论 ................................................ 1
1.1 引言........................................................ 2
1.1.1 什么是数据结构 ....................... 2
1.1.2 数据结构研究什么 ................... 2
1.2 数据结构的基本概念 ............................ 4
1.3 算法和算法的分析 ................................ 4
1.3.1 算法及算法的描述 ................... 4
1.3.2 算法设计的要求 ....................... 5
1.3.3 算法的分析 ............................... 6
1.4 算法知识准备 ........................................ 8
1.4.1 算法描述规范 ........................... 8
1.4.2 C 语言核心知识 ........................ 9
1.5 总结与提高 .......................................... 11
习题 .............................................................. 11
第2 章 线性表 .......................................... 14
2.1 线性表的定义及基本运算 .................. 15
2.1.1 线性表的定义 ......................... 15
2.1.2 线性表的基本运算 ................. 15
2.2 线性表的顺序存储结构 ...................... 16
2.2.1 顺序表 ..................................... 16
2.2.2 顺序表上基本运算的实现 ..... 16
2.3 线性表的链式存储结构 ...................... 20
2.3.1 单链表及其基本运算 ............. 20
2.3.2 循环链表 ................................. 24
2.4 顺序表与链表的比较 .......................... 25
2.5 典型例题 .............................................. 26
2.6 实训例题 .............................................. 28
2.6.1 实训例题1：有序顺序表的建立及查找 ............................. 28
2.6.2 实训例题2：多项式的表示和相加 ......................................... 31
2.7 总结与提高 ......................................... 35
2.7.1 主要知识点 ............................. 35
2.7.2 提高例题 ................................. 36
习题 .............................................................. 37
实训习题 ...................................................... 39
第3 章 堆栈和队列 .................................. 41
3.1 堆栈 ..................................................... 42
3.1.1 堆栈的定义及基本运算 ......... 42
3.1.2 堆栈的顺序存储结构 ............. 42
3.1.3 堆栈的链式存储结构 ............. 45
3.2 堆栈典型例题 ..................................... 48
3.3 队列 ..................................................... 49
3.3.1 队列的定义及运算 ................. 49
3.3.2 队列的顺序存储结构 ............. 50
3.3.3 队列的链式存储结构 ............. 52
3.4 队列典型例题 ..................................... 54
3.5 实训例题 ............................................. 56
3.5.1 实训例题1：循环队列的操作 ......................................... 56
3.5.2 实训例题2：括号配对 .......... 58
3.6 总结与提高 ......................................... 62
3.6.1 主要知识点 ............................. 62
3.6.2 提高例题 ................................. 62
习题 .............................................................. 64
实训习题 ...................................................... 67
第4 章 串与数组 ...................................... 68
4.1 串及其基本运算 .................................. 69
4.1.1 串的基本概念 ......................... 69
4.1.2 串的基本运算 ......................... 69
4.2 串的存储结构 ...................................... 70
4.2.1 串的顺序存储结构 ................. 71
4.2.2 串的堆式存储结构 ................. 73
4.2.3 串的链式存储结构 ................. 74
4.3 数组...................................................... 75
4.3.1 数组的定义 ............................. 75
4.3.2 一维数组、二维数组和多维数组 ......................................... 75
4.4 典型例题 .............................................. 77
4.5 实训例题 .............................................. 78
4.5.1 实训例题1：字符串操作 ...... 78
4.5.2 实训例题2：二维数组 .......... 81
4.6 总结与提高 .......................................... 83
4.6.1 主要知识点 ............................. 83
4.6.2 提高例题 ................................. 84
习题 .............................................................. 86
实训习题....................................................... 88
第5 章 树和二叉树 .................................. 89
5.1 树 ......................................................... 90
5.1.1 树的基本概念 ......................... 90
5.1.2 树的基本操作 ......................... 92
5.1.3 树的存储结构 ......................... 93
5.2 二叉树 .................................................. 96
5.2.1 二叉树的定义及基本操作 ..... 96
5.2.2 二叉树的性质 ......................... 97
5.2.3 二叉树的存储结构 ................. 99
5.3 遍历二叉树 ........................................ 102
5.3.1 二叉树的遍历方法 ............... 102
5.3.2 二叉树遍历算法应用典型例题 ....................................... 111
5.4 树和二叉树的关系 ............................ 113
5.4.1 将树转换为二叉树 ............... 113
5.4.2 树的遍历 ............................... 114
5.5 哈夫曼树及其应用 ............................ 115
5.5.1 哈夫曼树的定义及构造 ....... 115
5.5.2 哈夫曼树的应用 ................... 119
5.6 典型例题 ........................................... 121
5.7 实训例题 ........................................... 123
5.7.1 实训例题1：根据顺序存储结构建立二叉树二叉链表，并对二叉树进行先序、中序、后序遍历 ............................... 123
5.7.2 实训例题2：设计哈夫曼编码 ....................................... 127
5.8 总结与提高 ....................................... 132
5.8.1 主要知识点 ........................... 132
5.8.2 提高例题 ............................... 133
习题 ............................................................ 134
实训习题 .................................................... 137
第6 章 图 ................................................ 138
6.1 图的定义、基本术语和基本操作 .... 139
6.1.1 图的定义 ............................... 139
6.1.2 图的基本术语 ....................... 139
6.1.3 图的基本操作 ....................... 141
6.2 图的存储结构 ................................... 142
6.2.1 邻接矩阵 ............................... 142
6.2.2 邻接表 ................................... 144
6.2.3 邻接矩阵和邻接表的比较 .... 147
6.3 图的遍历 ........................................... 147
6.3.1 连通图的深度优先搜索 ....... 148
6.3.2 连通图的广度优先搜索 ....... 149
6.3.3 非连通图的遍历 ................... 151
6.4 最小生成树 ....................................... 151
6.4.1 相关概念 ............................... 151
6.4.2 普里姆算法 ........................... 152
6.4.3 克鲁斯卡尔算法 ................... 153
6.5 最短路径 ........................................... 154
6.6 拓扑排序 ........................................... 158
6.7 典型例题 ........................................... 161
6.8 实训例题 ........................................... 165
6.8.1 实训例题1：图的遍历 ........ 165
6.8.2 实训例题2：设计学习计划 ....................................... 170
6.9 总结与提高 ....................................... 174
6.9.1 主要知识点 ........................... 174
6.9.2 提高例题 ............................... 174
习题 ............................................................ 176
实训习题..................................................... 179
第7 章 查找 ............................................ 180
7.1 基本概念 ............................................ 181
7.2 线性表的查找 .................................... 181
7.2.1 顺序查找 ............................... 181
7.2.2 折半查找 ............................... 183
7.2.3 分块查找 ............................... 185
7.3 二叉排序树的查找 ............................ 186
7.3.1 二叉排序树的定义 ............... 187
7.3.2 二叉排序树的查找算法 ....... 187
7.3.3 二叉排序树的建立与插入 ... 188
7.3.4 二叉排序树的查找算法分析 191
7.4 哈希表的查找 .................................... 191
7.4.1 哈希表的概念 ....................... 191
7.4.2 哈希函数的构造方法 ........... 192
7.4.3 处理冲突的方法 ................... 194
7.4.4 哈希表上的运算 ................... 198
7.5 典型例题 ............................................ 200
7.6 实训例题 ............................................ 203
7.6.1 实训例题1：构造二叉排序树 ................................... 203
7.6.2 实训例题2：哈希表的操作 ....................................... 206
7.7 总结与提高 ........................................ 211
7.7.1 主要知识点 ........................... 211
7.7.2 提高例题 ............................... 212
习题 ............................................................ 213
实训习题..................................................... 215
第8 章 排序 ............................................ 216
8.1 排序的基本概念 ............................... 217
8.2 插入排序 ........................................... 217
8.2.1 直接插入排序 ....................... 218
8.2.2 希尔排序 ............................... 219
8.3 交换排序 ........................................... 221
8.3.1 冒泡排序 ............................... 221
8.3.2 快速排序 ............................... 222
8.4 选择排序 ........................................... 224
8.4.1 直接选择排序 ....................... 224
8.4.2 堆排序 ................................... 225
8.5 各种内部排序方法的比较 ............... 230
8.6 典型例题 ........................................... 230
8.7 实训例题 ........................................... 232
8.7.1 实训例题1：不同排序算法的比较 ....................................... 232
8.7.2 实训例题2：学生成绩名次表 ................................... 240
8.8 总结与提高 ....................................... 246
8.8.1 主要知识点 ........................... 246
8.8.2 提高例题 ............................... 246
习题 ............................................................ 248
实训习题 .................................................... 251
附录A 数据结构实训指南 ..................... 252