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目录 1

第一章　绪论 1

1.1　什么是数据结构 1

1.1.1　数据结构相关事例 2

1.1.2　数据结构的定义 4

1.2　数据结构的相关概念 5

1.2.1　数据和信息 5

1.2.2　数据元素 5

1.2.3　结构类型 6

1.2.4　静态存储空间分配和动态存储空间分配 9

1.3　数据类型、抽象数据类型和数据结构 10

1.4.1　算法和程序 13

1.4　算法及算法分析、算法描述 13

1.4.2　程序性能和算法效率 14

1.4.3　算法分析 15

1.4.4　算法描述 18

习题一 19

第二章　线性表 21

2.1　线性表的定义 21

2.1.1　线性表的逻辑结构 21

2.1.2　线性表的抽象数据类型 21

2.2　线性表的顺序存储及操作 22

2.2.1　线性表顺序存储 22

2.2.2　线性表顺序存储结构下的操作 24

2.3.1　简单链表的存储 27

2.3　简单链表存储结构及操作 27

2.3.2　简单链表的操作 29

2.4　双向链表 34

2.4.1　双向链表的存储 34

2.4.2　双向链表的操作 35

2.5　单向循环链表和双向循环链表 37

2.5.1　单向循环链表的存储 37

2.5.2　双向循环链表的存储 38

2.6　模拟指针方式构造简单链表 39

2.6.1　模拟链表的存储 39

2.6.2　模拟链表的操作 41

2.7　多重链表 43

2.8.1　结点移至表首运算 45

2.8　链表应用 45

2.8.2　链表的逆向运算 46

2.8.3　多项式的相加运算 47

2.8.4　十字链表结构的应用 49

2.8.5　一个较复杂的机票售票系统的数据结构方案 50

习题二 52

第三章　栈与队列 54

3.1　堆栈的定义 54

3.1.1　堆栈的逻辑结构 54

3.1.2　堆栈的抽象数据类型 54

3.2　堆栈的顺序存储及操作 55

3.2.1　堆栈顺序存储 55

3.2.2　堆栈顺序存储结构下的操作 56

3.3　堆栈的链式存储及操作 58

3.3.1　堆栈的链式存储 58

3.3.2　链式栈的操作 59

3.4　多个栈共享邻接空间 60

3.5　堆栈的应用 61

3.5.1　检验表达式中括号的匹配 61

3.5.2　表达式的求值 63

3.5.3　背包问题求解 64

3.5.4　地图四染色问题求解 65

3.6　队列的定义 68

3.6.1　队列的逻辑结构 68

3.6.2　队列的抽象数据类型 69

3.7　队列的顺序存储及操作 70

3.7.1　队列顺序存储 70

3.7.2　队列顺序存储结构下的操作 73

3.8　队列的链式存储及操作 75

3.8.1　队列的链式存储 75

3.8.2　链式队列的操作 76

3.9　队列的应用 77

3.9.1　列车重排 77

3.9.2　投资组合问题 80

习题三 82

4.1.1　串的逻辑结构 84

4.1.2　串的抽象数据类型 84

第四章　串 84

4.1　串的定义 84

4.2　串的表示和实现 85

4.2.1　串的静态顺序存储结构 85

4.2.2　串的动态顺序存储结构 87

4.2.3　串的链式存储结构 89

4.3　串的模式匹配算法IndexStr（S1,S2,p） 90

4.3.1　普通模式匹配算法IndexStr（S1,S2,p） 91

4.3.2　改进的模式匹配算法KMPIndexStr（S1,S2,p） 92

习题四 95

5.1.1　树的定义 97

5.1.2　树的术语 97

5.1　树、森林的概念 97

第五章　树 97

5.2　二叉树定义及性质 98

5.2.1　二叉树的定义 98

5.2.2　二叉树的性质 100

5.2.3　二叉树的抽象数据类型 102

5.3　二叉树的存储结构 103

5.3.1　二叉树的顺序存储概念 103

5.3.2　二叉树的链式存储结构 104

5.4　二叉树链式存储结构下的操作 105

5.4.1　二叉树的操作概念 105

5.4.2　二叉树的前序、中序、后序遍历操作 106

5.4.3　二叉树的层次遍历操作 112

5.4.4　二叉树的其他操作 114

5.5.1　线索树的概念 116

5.5　线索树 116

5.5.2　二叉线索树的操作 119

5.6　一般树的表示和遍历 126

5.6.1　一般树的二叉链表示以及它与二叉树的关系 126

5.6.2　二叉树、一般树及森林的关系 127

5.6.3　一般树的遍历概念 128

5.6.4　一般树的运算 129

5.7　树的应用 130

5.7.1　分类二叉树 130

5.7.2　堆树 135

5.7.3　树的路径长度和哈夫曼树（Huffman） 142

5.7.4　判定树 148

习题五 149

第六章　图 151

6.1　图的概念 151

6.1.1　图的定义 151

6.1.2　图的术语 151

6.1.3　图的抽象数据类型 153

6.2　图的存储结构 153

6.2.1　邻接矩阵表示法 153

6.2.2　邻接表表示法 156

6.3　图的遍历 158

6.3.1　深度优先搜索遍历 159

6.3.2　宽度优先搜索遍历 161

6.4.1　生成树 162

6.4　最小生成树 162

6.4.2　最小代价生成树 163

6.5　最短路径 166

6.5.1　单源最短路径 167

6.5.2　任意两个顶点之间的路径 168

6.6　拓扑排序 170

6.6.1　AOV网 170

6.6.2　拓扑排序 171

6.7　关键路径 173

6.7.1　AOE的概念 173

6.7.2　关键路径的概念 174

6.7.3　关键路径的算法 174

习题六 177

第七章　数组 179

7.1　数组的定义 179

7.1.1　数组的逻辑结构 180

7.1.2　数组的抽象数据类型 181

7.2　数组的顺序表示及运算 182

7.2.1　数组的顺序存储结构 182

7.2.2　数组顺序存储结构描述 184

7.2.3　数组顺序存储结构下的操作 186

7.3　矩阵的存储及操作 187

7.3.1　矩阵的定义及操作 187

7.3.2　矩阵的顺序存储 187

7.3.3　特殊矩阵的压缩存储及操作 187

7.3.4　稀疏矩阵的压缩存储及操作 189

习题七 202

第八章　内部排序 204

8.1　排序的基本概念 204

8.2　待排序数据对象的存储结构 206

8.3　插入排序 206

8.3.1　直接插入排序 206

8.3.2　折半插入排序 208

8.3.3　希尔排序 209

8.4　交换排序 211

8.4.1　冒泡排序 211

8.4.2　快速排序 212

8.5　选择排序 216

8.5.1　直接选择排序 216

8.5.2　堆排序 217

8.6　归并排序 218

8.7　基数排序 221

8.7.1　用二维数组表示桶 222

8.7.2　用链式存储结构实现桶 224

习题八 226

第九章　查找 227

9.1　查找的概念 227

9.2　静态查找技术 228

9.2.1　顺序查找 229

9.2.2　二分查找 230

9.2.3　分块查找 233

9.3.1　B-树的定义和表示 236

9.3　动态查找技术 236

9.3.2　B-树的查找 237

9.3.3　B-树的插入 238

9.3.4　B-树的删除 241

9.4　哈希表的查找 242

9.4.1　基本概念 242

9.4.2　构造哈希函数的方法 243

9.4.3　哈希冲突的解决方法 245

9.4.4　哈希表的查找 247

9.4.5　哈希算法 247

习题九 249

10.1.1　磁带 251

10.1　外部存储设备 251

第十章　文件 251

10.1.2　磁盘 252

10.1.3　光盘 253

10.1.4 闪存 253

10.2　基本概念 254

10.3　顺序文件 255

10.4　索引文件 256

10.5　索引顺序文件 257

10.6　直接存取文件 259

10.7　倒排文件 259

习题十 260

附录　实践内容及要求 261