数据结构 C语言描述PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 数据结构的概念及分类 1

1.1.1 为什么要学习数据结构 1

1.1.2 与数据结构相关的基本术语 2

1.1.3 数据结构的分类 4

1.1.4 数据结构的存储结构 6

1.1.5 定义在数据结构上的操作 6

1.2 使用C语言描述数据结构 6

1.2.1 数据类型 7

1.2.2 算法的控制结构 7

1.2.3 算法的函数结构 8

1.2.4 动态存储分配 10

1.2.5 逻辑和关系运算的约定 11

1.2.6 输入与输出 11

1.3 算法和算法设计 12

1.3.1 算法的定义和特性 12

1.3.2 算法的设计步骤 12

1.3.3 算法设计的基本方法 13

1.4 算法分析与度量 16

1.4.1 算法的评价标准 16

1.4.2 算法的时间和空间复杂度度量 16

1.4.3 算法的渐近分析 19

小结 21

习题 21

第2章 线性表 23

2.1 线性表的定义及操作 23

2.1.1 线性表的定义和特点 23

2.1.2 线性表的主要操作 24

2.2 顺序表 25

2.2.1 顺序表的定义和特点 25

2.2.2 顺序表的结构定义 25

2.2.3 顺序表主要操作的实现 26

2.2.4 顺序表主要操作的性能分析 28

2.2.5 顺序表的应用举例 29

2.3 单链表 30

2.3.1 单链表的定义和特点 30

2.3.2 单链表的结构定义 31

2.3.3 单链表中的插入与删除 31

2.3.4 带头结点的单链表 33

2.3.5 单链表主要操作的性能分析 35

2.3.6 单链表的顺序访问与尾递归 36

2.3.7 单链表的应用举例 38

2.4 顺序表与线性链表的比较 40

2.5 线性链表的其他变形 41

2.5.1 循环链表 41

2.5.2 双向链表 44

2.5.3 静态链表 46

2.6 线性表的应用：字符串 47

2.6.1 字符串的概念 47

2.6.2 字符串的初始化和赋值 48

2.6.3 C语言中有关字符串的库函数 48

2.6.4 自定义字符串的存储表示 50

2.7 单链表的应用：一元多项式及其运算 53

2.7.1 一元多项式的表示 53

2.7.2 多项式的结构定义 54

2.7.3 多项式的加法 55

2.7.4 多项式的乘法 56

小结 58

习题 58

第3章 栈、队列和数组 61

3.1 栈 61

3.1.1 栈的概念 61

3.1.2 顺序栈 62

3.1.3 链式栈 66

3.1.4 栈的混洗 68

3.2 队列 69

3.2.1 队列的概念 69

3.2.2 循环队列 70

3.2.3 链式队列 73

3.3 栈的应用 75

3.3.1 数制转换 75

3.3.2 括号匹配 75

3.3.3 表达式的计算与优先级处理 76

3.3.4 栈与递归的实现 80

3.4 队列的应用 83

3.4.1 打印杨辉三角形与逐行处理 83

3.4.2 电路布线与两点间的最短路径 84

3.5 数组 86

3.5.1 一维数组 86

3.5.2 多维数组 87

3.5.3 数组的应用举例 89

3.6 在算法设计中使用递归 89

3.6.1 汉诺塔问题与分治法 90

3.6.2 迷宫问题与回溯法 92

3.6.3 计算组合数与动态规划 95

3.7 特殊矩阵 96

3.7.1 对称矩阵的压缩存储 96

3.7.2 三对角线矩阵的压缩存储 97

3.7.3 稀疏矩阵的压缩存储 98

3.8 双端队列 100

3.8.1 双端队列的概念 100

3.8.2 双端队列的主要操作 101

3.8.3 双端队列的顺序存储表示 101

3.8.4 双端队列的链接存储表示 103

小结 103

习题 104

第4章 树与二叉树 108

4.1 树的基本概念 108

4.1.1 树的定义和术语 108

4.1.2 树的基本操作 110

4.2 二叉树 111

4.2.1 二叉树的概念 111

4.2.2 二叉树的性质 112

4.2.3 二叉树的主要操作 113

4.3 二叉树的存储表示 114

4.3.1 二叉树的顺序存储表示 114

4.3.2 二叉树的链表存储表示 115

4.4 二叉树的遍历 116

4.4.1 二叉树遍历的递归算法 116

4.4.2 递归遍历算法的应用举例 117

4.4.3 二叉树遍历的非递归算法 120

4.4.4 非递归遍历算法的应用举例 123

4.4.5 二叉树的计数 125

4.5 线索二叉树 127

4.5.1 线索二叉树的概念 127

4.5.2 线索二叉树的种类 128

4.5.3 中序线索二叉树的建立和遍历 129

4.5.4 前序与后序线索二叉树 131

4.6 树与森林 132

4.6.1 树的存储表示 132

4.6.2 森林与二叉树的转换 134

4.6.3 树与森林的深度优先遍历 135

4.6.4 树与森林的广度优先遍历 137

4.6.5 树遍历算法的应用举例 138

4.7 二叉树的应用：二叉排序树 138

4.7.1 二叉排序树的概念 138

4.7.2 二叉排序树的查找 139

4.7.3 二叉排序树的插入 140

4.7.4 二叉排序树的删除 141

4.7.5 二叉排序树的性能分析 142

4.8 二叉树的应用：平衡二叉树 144

4.8.1 平衡二叉树的概念 144

4.8.2 平衡化旋转 144

4.8.3 平衡二叉树的插入 146

4.8.4 平衡二叉树的删除 147

4.8.5 平衡二叉树的性能分析 149

4.9 二叉树的应用：Huffman树 150

4.9.1 带权路径长度的概念 150

4.9.2 Huffman树与Huffman算法 151

4.9.3 Huffman树的应用：最优判定树 153

4.9.4 Huffman树的应用：Huffman编码 154

4.10 二叉树的应用：堆 155

4.10.1 小根堆和大根堆 155

4.10.2 堆的建立 156

4.10.3 堆的插入 158

4.10.4 堆的删除 158

4.11 树的应用：八皇后问题与树的剪枝 159

4.11.1 八皇后问题的提出 159

4.11.2 八皇后问题的状态树 160

4.11.3 八皇后问题算法 161

小结 162

习题 162

第5章 图 168

5.1 图的基本概念 168

5.1.1 与图有关的概念 168

5.1.2 图的基本操作 170

5.2 图的存储结构 171

5.2.1 图的邻接矩阵表示 171

5.2.2 图的邻接表表示 175

5.2.3 邻接矩阵表示与邻接表表示的比较 178

5.2.4 图的邻接多重表表示 179

5.3 图的遍历 180

5.3.1 深度优先搜索 181

5.3.2 广度优先搜索 182

5.3.3 连通分量 183

5.3.4 重连通图 184

5.3.5 欧拉回路与一笔画问题 186

5.3.6 有向图的强连通分量 187

5.4 最小生成树 188

5.4.1 最小生成树求解和贪婪法 188

5.4.2 Kruskal算法 190

5.4.3 Prim算法 193

5.5 最短路径 194

5.5.1 非负权重的单源最短路径 194

5.5.2 所有顶点之间的最短路径 197

5.5.3 无权重的最短路径 199

5.6 用顶点表示活动的网络（AOV网络） 200

5.7 用边表示活动的网络（AOE网络） 204

小结 207

习题 208

第6章 查找 212

6.1 查找的基本概念与性能分析 212

6.1.1 查找的概念 212

6.1.2 查找算法的性能分析 213

6.2 顺序查找法 213

6.2.1 顺序表上的顺序查找算法 213

6.2.2 线性链表上的顺序查找算法 216

6.3 折半查找法 216

6.3.1 一般的折半查找法 216

6.3.2 拟最优查找树：折半查找的改进方法 219

6.3.3 斐波那契查找：折半查找的变形 222

6.3.4 插值查找：折半查找的变形 223

6.4 B树 224

6.4.1 索引顺序表与分块查找 224

6.4.2 多级索引结构与m叉查找树 225

6.4.3 B树的概念 226

6.4.4 B树上的查找 227

6.4.5 B树上的插入 228

6.4.6 B树上的删除 229

6.4.7 B＋树 231

6.5 散列表及其查找 233

6.5.1 散列的概念 233

6.5.2 常见的散列函数 234

6.5.3 解决冲突的开地址法 236

6.5.4 解决冲突的链地址法 242

6.5.5 散列法分析 244

小结 245

习题 245

第7章 排序 250

7.1 排序的概念与算法性能 250

7.1.1 排序的概念 250

7.1.2 排序算法的性能 251

7.1.3 数据表和静态链表的结构定义 251

7.2 几种简单的排序方法 253

7.2.1 直接插入排序 253

7.2.2 基于链表的直接插入排序 254

7.2.3 折半插入排序 255

7.2.4 起泡排序 256

7.2.5 简单选择排序 258

7.3 希尔排序 259

7.3.1 希尔排序的设计思路 259

7.3.2 希尔排序的算法实现 260

7.4 快速排序 261

7.4.1 快速排序的设计思路 261

7.4.2 快速排序的算法描述 262

7.4.3 快速排序的算法分析 262

7.4.4 快速排序的改进算法 263

7.5 堆排序 264

7.5.1 大根堆 264

7.5.2 堆排序的算法 265

7.5.3 堆排序的算法分析 267

7.6 归并排序 267

7.6.1 两路归并 267

7.6.2 递归的归并排序算法 268

7.6.3 迭代的归并排序算法 269

7.6.4 基于链表的归并排序算法 271

7.7 基数排序 272

7.7.1 基数排序的概念 272

7.7.2 MSD基数排序 273

7.7.3 LSD基数排序 274

7.8 内排序算法的分析与比较 276

7.8.1 排序方法的下界 276

7.8.2 各种内排序方法的比较 279

7.8.3 链表排序结果的重排 280

小结 282

习题 283

附录一 2009～2011年全国考研计算机学科联考专业基础综合考试数据结构部分试题解析 288

附录二 大作业要求及样例 303

参考文献 308