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第1章 概论 1

1.1 什么是数据结构 1

1.1.1 数据和数据元素 1

1.1.2 数据对象与数据类型 2

1.1.3 数据结构 2

1.2 为什么要学习数据结构 5

1.2.1 学习数据结构的重要性 5

1.2.2 数据结构的应用举例 5

1.3 算法和算法分析 7

1.3.1 什么是算法 7

1.3.2 算法的描述和设计 7

1.3.3 算法分析 8

本章小结 10

习题 10

第2章 线性表 12

2.1 线性表的基本概念 12

2.1.1 线性表的定义 12

2.1.2 线性表的基本操作 13

2.2 线性表的顺序存储 13

2.2.1 顺序表 13

2.2.2 顺序表的基本操作 14

2.2.3 顺序存储方式举例 17

2.3 线性表的链式存储 20

2.3.1 单链表的基本概念 20

2.3.2 单链表的基本操作 22

2.3.3 链式存储举例 25

2.3.4 循环链表 28

2.3.5 双向链表 30

2.3.6 双向循环链表 33

2.3.7 静态链表 34

2.4 线性表顺序存储与链式存储的比较 35

2.5 线性表的应用 36

2.5.1 约瑟夫问题 36

2.5.2 多项式加法 38

2.5.3 电文加密 40

本章小结 42

习题 43

第3章 栈和队列 45

3.1 栈 45

3.1.1 栈的定义与基本操作 45

3.1.2 顺序栈的存储结构和操作的实现 47

3.1.3 链栈的存储结构和操作的实现 50

3.2 栈的应用 52

3.2.1 数制转换 52

3.2.2 括号匹配问题 54

3.2.3 子程序的调用 55

3.2.4 利用一个顺序栈逆置一个带头节点的单链表 56

3.2.5 后缀表达式 59

3.3 队列 61

3.3.1 队列的定义与基本操作 61

3.3.2 链队列的存储结构和操作的实现 62

3.3.3 顺序队列的存储结构和操作的实现 64

3.4 队列的应用 68

3.4.1 打印杨辉三角形 68

3.4.2 迷宫问题：寻找一条从迷宫入口到出口的最短路径 71

3.5 递归 74

3.5.1 递归的定义与实现 74

3.5.2 递归消除 77

本章小结 81

习题 81

第4章 串 85

4.1 串的定义和基本操作 85

4.1.1 串的定义 85

4.1.2 串的基本操作 87

4.2 串的表示和实现 88

4.2.1 串的定长顺序存储 88

4.2.2 串的堆存储结构 91

4.2.3 串的块链存储结构 93

4.3 串的模式匹配算法 97

4.3.1 基本的模式匹配算法 97

4.3.2 模式匹配的改进算法——KMP算法 100

本章小结 102

习题 102

第5章 多维数组和广义表 104

5.1 多维数组 104

5.1.1 多维数组的定义 104

5.1.2 数组的存储结构 105

5.2 矩阵的压缩存储 106

5.2.1 特殊矩阵 106

5.2.2 稀疏矩阵 108

5.3 广义表 114

本章小结 116

习题 117

第6章 树和二叉树 118

6.1 树的概念与基本操作 118

6.1.1 树的定义 118

6.1.2 树的一些基本概念 119

6.1.3 树的基本操作 120

6.2 二叉树 120

6.2.1 二叉树的定义和基本操作 120

6.2.2 二叉树的性质 121

6.2.3 二叉树的存储结构 123

6.3 二叉树的遍历与线索化 124

6.3.1 二叉树的遍历 124

6.3.2 线索二叉树 127

6.3.3 基于遍历的应用与线索二叉树的应用 129

6.3.4 标识符树 134

6.4 树和森林 134

6.4.1 树的存储结构 134

6.4.2 树、森林和二叉树之间的转换 137

6.4.3 树和森林的遍历 140

6.5 哈夫曼树及其应用 142

6.5.1 与哈夫曼树相关的基本概念 142

6.5.2 哈夫曼树的应用 144

6.5.3 哈夫曼编码算法的实现 146

6.6 树的计数 147

本章小结 150

习题 151

第7章 图 154

7.1 图的基本概念 154

7.1.1 图的定义 154

7.1.2 图的相关术语 155

7.2 图的存储结构 157

7.2.1 邻接矩阵表示法 157

7.2.2 邻接表表示法 159

7.3 图的遍历 163

7.3.1 深度优先搜索法 163

7.3.2 广度优先搜索法 165

7.3.3 非连通图的遍历 167

7.4 生成树与最小生成树 167

7.4.1 生成树的概念 167

7.4.2 构造最小生成树的普里姆（Prim）算法 168

7.4.3 构造最小生成树的克鲁斯卡尔（Kruskal）算法 171

7.5 最短路径 173

7.5.1 从某个源点到其余各顶点的最短路径 174

7.5.2 每一对顶点之间的最短路径 178

7.6 拓扑排序 181

7.7 关键路径 184

本章小结 190

习题 190

第8章 查找 195

8.1 查找的基本概念 195

8.1.1 查找表和查找 195

8.1.2 查找表的数据结构表示 196

8.1.3 平均查找长度ASL 196

8.2 线性表的查找 196

8.2.1 顺序查找 196

8.2.2 二分查找 198

8.2.3 分块查找 201

8.3 树表的查找 203

8.3.1 二叉排序树 203

8.3.2 平衡二叉树 208

8.3.3 B—树 212

8.4 散列表的查找 221

8.4.1 散列表的概念 221

8.4.2 散列函数的构造方法 222

8.4.3 处理冲突的方法 223

8.4.4 散列表上的运算 227

本章小结 230

习题 230

第9章 排序 232

9.1 排序的基本概念 232

9.1.1 关键字与排序 232

9.1.2 排序的稳定性 233

9.1.3 排序方法的分类 233

9.1.4 排序算法性能评价 233

9.1.5 不同存储方式的排序过程 233

9.2 插入排序 234

9.2.1 直接插入排序 234

9.2.2 希尔排序 237

9.3 交换排序 239

9.3.1 冒泡排序 239

9.3.2 快速排序（霍尔排序） 240

9.4 选择排序 244

9.4.1 直接选择排序 244

9.4.2 堆排序 245

9.5 归并排序 250

9.6 基数排序 253

9.6.1 桶排序 253

9.6.2 多关键字的排序 253

9.6.3 链式基数排序 254

9.7 内部排序算法比较 257

9.8 外部排序简介 259

本章小结 259

习题 260

参考文献 263