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第1章 概论1

1.1 问题求解1

1.1.1 问题描述：股市的传言2

1.1.2 问题分析和抽象2

1.1.3 数据结构和算法设计3

1.2 数据结构6

1.2.1 数据的逻辑结构6

1.2.2 数据的存储结构7

1.2.3 抽象数据类型9

1.3 算法11

1.3.1 算法的概念11

1.3.2 算法设计12

1.4 算法分析14

1.4.1 渐进分析方法15

1.4.2 最佳、最差和平均情况19

1.4.3 时间和空间的折衷21

1.4.4 求解问题时数据结构的选择和评价22

本章小结22

习题23

上机题24

第2章 线性表26

2.1 线性表的概念26

2.1.1 线性表的抽象数据类型26

2.1.2 线性表的存储结构28

2.1.3 线性表运算分类29

2.2 顺序表29

2.2.1 顺序表的类定义29

2.2.2 顺序表的运算实现31

2.3 链表34

2.3.1 单链表34

2.3.2 双链表40

2.3.3 循环链表42

2.4 线性表实现方法的比较44

本章小结44

习题45

上机题45

第3章 栈与队列46

3.1 栈46

3.1.1 栈的抽象数据类型47

3.1.2 顺序栈47

3.1.3 链式栈50

3.1.4 表达式求值52

3.1.5 栈与递归58

3.2 队列68

3.2.1 队列的抽象数据类型68

3.2.2 顺序队列69

3.2.3 链式队列72

3.3 栈与队列的深入讨论74

3.3.1 顺序栈与链式栈的比较74

3.3.2 顺序队列与链式队列的比较75

3.3.3 限制存取点的表75

本章小结76

习题77

上机题77

第4章 字符串79

4.1 字符串的基本概念79

4.1.1 字符编码79

4.1.2 字符的编码顺序80

4.1.3 字符串抽象数据类型81

4.2 字符串的存储结构和实现82

4.2.1 字符串的顺序存储82

4.2.2 字符串类class String的存储结构84

4.2.3 字符串运算的实现87

4.3 字符串的模式匹配89

4.3.1 朴素的模式匹配算法90

4.3.2 字符串的特征向量93

4.3.3 KMP模式匹配算法96

本章小结97

习题98

上机题99

第5章 二叉树100

5.1 二叉树的概念100

5.1.1 二叉树的定义和基本术语100

5.1.2 满二叉树、完全二叉树、扩充二叉树101

5.1.3 二叉树的主要性质102

5.2 二叉树的周游104

5.2.1 二叉树的抽象数据类型104

5.2.2 深度优先周游二叉树106

5.2.3 广度优先周游二叉树111

5.3 二叉树的存储结构112

5.3.1 二叉树的链式存储结构112

5.3.2 完全二叉树的顺序存储结构115

5.4 二叉搜索树116

5.5 堆与优先队列120

5.5.1 堆的定义及其实现120

5.5.2 优先队列126

5.6 Huffman树及其应用127

5.6.1 Huffman树127

5.6.2 Huffman编码129

本章小结131

习题131

上机题133

第6章 树135

6.1 树的定义和基本术语135

6.1.1 树和森林135

6.1.2 森林与二叉树的等价转换137

6.1.3 树的抽象数据类型139

6.1.4 树的周游140

6.2 树的链式存储结构143

6.2.1 “子结点表”表示方法143

6.2.2 静态“左子／右兄”表示法144

6.2.3 动态表示法145

6.2.4 动态“左子／右兄”二叉链表表示法145

6.2.5 父指针表示法和在并查集中的应用148

6.3 树的顺序存储结构153

6.3.1 带右链的先根次序表示153

6.3.2 带双标记的先根次序表示154

6.3.3 带度数的后根次序表示155

6.3.4 带双标记的层次次序表示156

6.4 K叉树157

本章小结158

习题158

上机题159

第7章 图161

7.1 图的定义和基本术语161

7.2 图的抽象数据类型165

7.3 图的存储结构166

7.3.1 相邻矩阵166

7.3.2 邻接表169

7.3.3 十字链表173

7.4 图的周游174

7.4.1 深度优先周游175

7.4.2 广度优先周游176

7.4.3 拓扑排序177

7.5 最短路径179

7.5.1 单源最短路径180

7.5.2 每对顶点之间的最短路径182

7.6 最小生成树184

7.6.1 Prim算法185

7.6.2 Kruskal算法187

本章小结189

习题190

上机题192

第8章 内排序194

8.1 排序问题的基本概念194

8.2 插入排序195

8.2.1 直接插入排序196

8.2.2 Shell排序198

8.3 选择排序200

8.3.1 直接选择排序200

8.3.2 堆排序202

8.4 交换排序204

8.4.1 冒泡排序204

8.4.2 快速排序206

8.5 归并排序212

8.6 分配排序和索引排序215

8.6.1 桶式排序216

8.6.2 基数排序217

8.6.3 索引排序226

8.7 排序算法的时间代价228

8.7.1 简单排序算法的时间代价228

8.7.2 排序算法的理论和实验时间229

8.7.3 排序问题的下限232

本章小结234

习题236

上机题240

第9章 文件管理和外排序241

9.1 主存储器和外存储器241

9.2 文件的组织和管理242

9.2.1 文件组织243

9.2.2 C＋＋的流文件244

9.3 外排序245

9.3.1 置换选择排序245

9.3.2 二路外排序248

9.3.3 多路归并——选择树250

本章小结257

习题258

上机题259

第10章 检索260

10.1 基于线性表的检索261

10.1.1 顺序检索261

10.1.2 二分检索263

10.1.3 分块检索266

10.2 集合的检索268

10.2.1 集合的数学特性268

10.2.2 计算机中的集合269

10.3 散列方法274

10.3.1 散列函数276

10.3.2 开散列方法（拉链法）280

10.3.3 闭散列方法（开地址法）282

10.3.4 闭散列表的算法285

10.3.5 散列方法的效率分析290

10.3.6 散列方法的应用292

本章小结293

习题294

上机题297

第11章 索引技术300

11.1 线性索引301

11.2 静态索引——多分树302

11.3 倒排索引303

11.3.1 基于属性的倒排303

11.3.2 对正文文件的倒排305

11.4 动态索引308

11.4.1 B树308

11.4.2 B＋树314

11.4.3 B树的性能分析317

11.4.4 动态索引和静态索引性能的比较319

11.5 位索引技术320

11.5.1 位图索引320

11.5.2 签名文件321

11.6 红黑树322

11.6.1 红黑树的定义322

11.6.2 红黑树的相关性质323

11.6.3 插入结点算法323

11.6.4 删除结点算法325

本章小结328

习题330

上机题334

第12章 高级数据结构335

12.1 多维数组335

12.1.1 多维数组的存储335

12.1.2 特殊矩阵336

12.1.3 稀疏矩阵337

12.2 广义表和存储管理339

12.2.1 广义表的定义和存储结构339

12.2.2 可利用空间表342

12.2.3 存储的动态分配和回收344

12.2.4 失败处理策略和无用单元回收347

12.3 Trie结构和Patricia树348

12.4 改进的二叉搜索树352

12.4.1 最佳二叉搜索树353

12.4.2 平衡的二叉搜索树361

12.4.3 伸展树369

本章小结374

习题375

上机题376

参考文献382