第1部分 Java教程 3
第1章 Java基础知识 3
1．1 通用环境 3
1．2 第一个程序 4
1．2．1 注释 4
1．2．2 main 5
1．2．3 终端输出 5
1．3 基本类型 5
1．3．1 概述 5
1．3．2 常量 6
1．3．3 基本类型的声明与初始化 6
1．3．4 终端输入与输出 7
1．4 基本运算符 7
1．4．1 赋值运算符 7
1．4．2 二元算术运算符 8
1．4．3 一元运算符 8
1．4．4 类型转换 9
1．5 条件语句 9
1．5．1 关系和相等运算符 10
1．5．2 逻辑运算符 10
1．5．3 if语句 11
1．5．4 while语句 12
1．5．5 for语句 13
1．5．6 do语句 13
1．5．7 break和continue 14
1．5．8 switch语句 15
1．5．9 条件运算符 15
1．6 方法 16
1．6．1 方法名重载 17
1．6．2 存储类 18
本章小结 18
重要概念 18
常见错误 20
网上资源 20
练习 20
简答题 20
理论题 21
实践题 21
程序设计题 22
参考文献 22
第2章 引用类型 23
2．1 什么是引用 23
2．2 对象和引用基础 24
2．2．1 点（．）运算符 25
2．2．2 对象的声明 25
2．2．3 垃圾回收 26
2．2．4 =的含义 26
2．2．5 参数传递 27
2．2．6 ==的含义 28
2．2．7 对象的无运算符重载 29
2．3 字符串 29
2．3．1 字符串处理基础 29
2．3．2 字符串连接 30
2．3．3 字符串比较 30
2．3．4 其他String方法 30
2．3．5 将其他类型转换成字符串 31
2．4 数组 31
2．4．1 声明、赋值与方法 32
2．4．2 动态数组扩展 34
2．4．3 ArrayList 36
2．4．4 多维数组 37
2．4．5 命令行参数 38
2．4．6 增强的for循环 39
2．5 异常处理 40
2．5．1 概述 40
2．5．2 finally子句 41
2．5．3 常见的异常 41
2．5．4 throw和throws子句 42
2．6 输入与输出 43
2．6．1 基本流操作 43
2．6．2 Scanner类型 44
2．6．3 顺序文件 46
本章小结 49
重要概念 49
常见错误 50
网上资源 51
练习 51
简答题 51
理论题 51
实践题 52
程序设计题 54
参考文献 56
第3章 对象与类 57
3．1 什么是面向对象编程 57
3．2 简单示例 58
3．3 javadoc 60
3．4 基本方法 62
3．4．1 构造函数 62
3．4．2 存取器和访问器 62
3．4．3 输出与toString 63
3．4．4 equals 64
3．4．5 main 64
3．5 示例：使用java.math.BigInteger 64
3．6 其他构造 66
3．6．1 this引用 66
3．6．2 用于构造函数的this缩写 67
3．6．3 instanceof运算符 67
3．6．4 实例成员与静态成员 68
3．6．5 静态字段与方法 68
3．6．6 静态初始化块 70
3．7 示例：实现BigRational类 71
3．8 包 74
3．8．1 import指令 75
3．8．2 package语句 76
3．8．3 CLASSPATH环境变量 77
3．8．4 包可见性规则 77
3．9 设计模式：组合（对） 78
本章小结 79
重要概念 80
常见错误 81
网上资源 82
练习 82
简答题 82
理论题 83
实践题 83
程序设计题 85
参考文献 87
第4章 继承 88
4．1 什么是继承 88
4．1．1 创建新类 89
4．1．2 类型兼容性 92
4．1．3 动态分配和多态性 93
4．1．4 继承层次结构 94
4．1．5 可见性规则 95
4．1．6 构造函数与super 95
4．1．7 final方法和类 96
4．1．8 重写方法 97
4．1．9 类型兼容性修正 99
4．1．10 数组类型的兼容性 100
4．1．11 协变返回类型 100
4．2 设计层次结构 101
4．2．1 抽象方法与抽象类 103
4．2．2 未来的设计 105
4．3 多重继承 106
4．4 接口 108
4．4．1 指定接口 108
4．4．2 实现接口 108
4．4．3 多接口 109
4．4．4 接口是抽象类 109
4．5 Java的基本继承 110
4．5．1 Object类 110
4．5．2 异常的层次结构 110
4．5．3 I／O装饰模式 110
4．6 使用继承实现泛型组件 114
4．6．1 使用Object的泛型 114
4．6．2 基本类型的包装 115
4．6．3 自动装包／拆包 117
4．6．4 适配器：改变接口 117
4．6．5 泛型所使用的接口类型 118
4．7 使用Java 5泛型实现泛型组件 120
4．7．1 简单的泛型类和接口 121
4．7．2 通配符的绑定 121
4．7．3 泛型的静态方法 123
4．7．4 类型绑定 123
4．7．5 类型擦除 124
4．7．6 泛型的限制 125
4．8 函子（函数对象） 127
4．8．1 嵌套类 130
4．8．2 局部类 130
4．8．3 匿名类 132
4．8．4 嵌套类和泛型 132
4．9 动态分配细节 133
本章小结 135
重要概念 136
常见错误 138
网上资源 138
习题 139
简答题 139
理论题 140
实践题 142
程序设计题 144
参考文献 146
第2部分 算法与构件块 149
第5章 算法分析 149
5．1 什么是算法分析 149
5．2 算法运行时间的示例 152
5．3 最大连续子序列和的问题 153
5．3．1 简单O（N3）算法 154
5．3．2 改进的O（N2）算法 156
5．3．3 线性算法 157
5．4 一般的大O规则 159
5．5 对数 162
5．6 静态查找问题 164
5．6．1 顺序查找 164
5．6．2 二分查找 164
5．6．3 插值查找 167
5．7 检查算法分析 168
5．8 大O分析的局限性 169
本章小结 169
重要概念 170
常见错误 170
网上资源 171
练习 171
简答题 171
理论题 172
实践题 176
程序设计题 178
参考文献 179
第6章 集合类API 181
6．1 概述 181
6．2 迭代器模式 182
6．2．1 基本的迭代器设计 183
6．2．2 基于继承的迭代器和工厂方法 185
6．3 集合类API：容器和迭代器 186
6．3．1 Collection接口 187
6．3．2 Iterator接口 189
6．4 泛型算法 191
6．4．1 Comparator函数对象 192
6．4．2 Collections类 192
6．4．3 二分查找 194
6．4．4 排序 194
6．5 List接口 196
6．5．1 ListIterator接口 196
6．5．2 LinkedList类 197
6．5．3 Lists的运行时间 200
6．5．4 从List中间删除和插入 202
6．6 栈与队列 204
6．6．1 栈 204
6．6．2 栈与计算语言 205
6．6．3 队列 206
6．6．4 在集合类API中的栈与队列 207
6．7 集合 207
6．7．1 TreeSet类 208
6．7．2 HashSet类 209
6．8 映射 213
6．9 优先级队列 217
6．10 集合类API中的视图 219
6．10．1 List的subList方法 219
6．10．2 SortedSet的headSet、subSet和tailSet方法 220
本章小结 220
重要概念 221
常见错误 222
网上资源 222
练习 223
简答题 223
理论题 223
实践题 224
程序设计题 229
参考文献 231
第7章 递归 232
7．1 什么是递归 232
7．2 背景知识：数学归纳法证明 233
7．3 基本递归 235
7．3．1 以任意基数打印数 236
7．3．2 运行的原因 238
7．3．3 如何运行 239
7．3．4 太多的递归是危险的 240
7．3．5 树的预备知识 241
7．3．6 其他的例子 242
7．4 数值应用 245
7．4．1 模运算 246
7．4．2 模的幂运算 246
7．4．3 最大公约数和乘法逆元素 247
7．4．4 RSA密码系统 250
7．5 分治算法 252
7．5．1 最大连续子序列和的问题 252
7．5．2 基本分治循环的分析 254
7．5．3 分治运行时间的一般上界 257
7．6 动态规划 259
7．7 回溯 262
本章小结 265
重要概念 265
常见错误 266
网上资源 266
练习 267
简答题 267
理论题 267
实践题 269
程序设计题 270
参考文献 273
第8章 排序算法 274
8．1 排序为什么重要 274
8．2 预备知识 275
8．3 插入排序和其他简单排序的分析 275
8．4 希尔排序 278
8．4．1 希尔排序的性能 279
8．5 归并排序 281
8．5．1 以线性时间归并有序数组 281
8．5．2 归并排序算法 283
8．6 快速排序 284
8．6．1 概述 285
8．6．2 快速排序分析 287
8．6．3 选择支点 290
8．6．4 分割策略 291
8．6．5 键等于支点 292
8．6．6 三个元素的中值分割 293
8．6．7 小数组 294
8．6．8 Java的快速排序例程 294
8．7 快速选择 296
8．8 排序的下限 297
本章小结 298
重要概念 299
常见错误 299
网上资源 299
练习 300
简答题 300
理论题 300
实践题 301
程序设计题 302
参考文献 304
第9章 随机化 305
9．1 为什么需要随机数 305
9．2 随机数发生器 306
9．3 非均匀随机数 312
9．4 生成随机排列 313
9．5 随机算法 314
9．6 随机素性测试 316
本章小结 319
重要概念 319
常见错误 320
网上资源 320
练习 321
简答题 321
理论题 321
实践题 321
程序设计题 321
参考文献 322
第3部分 应用 327
第10章 娱乐与游戏 327
10．1 纵横找单词 327
10．1．1 理论 327
10．1．2 Java实现 329
10．2 井字游戏 334
10．2．1 α-β剪枝 334
10．2．2 置换表 336
10．2．3 计算机下棋 339
本章小结 340
重要概念 340
常见错误 341
网上资源 341
练习 341
简答题 341
理论题 342
实践题 342
程序设计题 342
参考文献 343
第11章 栈与编译器 344
11．1 平衡符号检查器 344
11．1．1 基本算法 344
11．1．2 实现 345
11．2 简单的计算器 353
11．2．1 后缀机 354
11．2．2 中缀到后缀的转换 354
10．2．3 实现 357
10．2．4 表达式树 363
本章小结 364
重要概念 364
常见错误 365
网上资源 365
练习 365
简答题 365
理论题 366
实践题 366
程序设计题 366
参考文献 367
第12章 实用程序 368
12．1 文件压缩 368
12．1．1 前缀码 369
12．1．2 霍夫曼算法 370
12．1．3 实现 372
12．2 交叉引用生成器 384
12．2．1 基本思想 384
12．2．2 Java实现 384
本章小结 387
重要概念 388
常见错误 388
网上资源 388
练习 388
简答题 388
理论题 389
实践题 389
程序设计题 390
参考文献 392
第13章 模拟 393
13．1 约瑟夫问题 393
13．1．1 简单的解决方案 394
13．1．2 更高效的算法 395
13．2 事件驱动模拟 397
13．2．1 基本思想 397
13．2．2 示例：电话银行模拟 398
本章小结 404
重要概念 405
常见错误 405
网上资源 405
练习 405
简答题 405
理论题 405
实践题 406
程序设计题 406
第14章 图与路径 407
14．1 图的定义 407
14．1．1 图的表示 409
14．2 无权最短路径问题 417
14．2．1 理论 418
14．2．2 Java实现 420
14．3 非负权值的最短路径问题 421
14．3．1 理论：dijkstra算法 421
14．3．2 Java实现 424
14．4 负权值的最短路径问题 425
14．4．1 理论 426
14．4．2 Java实现 426
14．5 在无环图中的路径问题 427
14．5．1 拓扑排序 428
14．5．2 无环图最短路径算法的理论 429
14．5．3 Java实现 430
14．5．4 应用：关键路径分析 432
本章小结 434
重要概念 434
常见错误 435
网上资源 435
练习 435
简答题 435
理论题 436
实践题 437
程序设计题 437
参考文献 438
第4部分 实现 443
第15章 内部类和ArrayList的实现 443
15．1 迭代器和嵌套类 443
15．2 迭代器和内部类 445
15．3 AbstractCollection类 447
15．4 StringBuilder 450
15．5 使用迭代器的ArrayList的实现 451
本章小结 456
重要概念 456
常见错误 456
网上资源 456
练习 456
简答题 456
理论题 457
实践题 457
程序设计题 457
第16章 栈与队列 459
16．1 动态数组实现 459
16．1．1 栈 459
16．1．2 队列 462
16．2 链表实现 467
16．2．1 栈 467
16．2．2 队列 469
16．3 两种方法的比较 473
16．4 java.util.Stack类 473
16．5 双端队列 474
本章小结 475
重要概念 475
常见错误 475
网上资源 475
练习 475
简答题 475
实践题 476
程序设计题 476
第17章 链表 477
17．1 基本思想 477
17．1．1 头结点 478
17．1．2 迭代器类 479
17．2 Java实现 480
17．3 双链表和循环链表 485
17．4 有序链表 487
17．5 集合类AIP LinkedList类的实现 488
本章小结 498
重要概念 498
常见错误 498
网上资源 498
练习 499
简答题 499
理论题 499
实践题 499
程序设计题 500
第18章 树 502
18．1 一般树 502
18．1．1 定义 502
18．1．2 实现 503
18．1．3 应用：文件系统 504
18．2 二叉树 507
18．3 递归与树 512
18．4 树的遍历：迭代器类 514
18．4．1 后序遍历 516
18．4．2 中序遍历 520
18．4．3 前序遍历 521
18．4．4 层序遍历 523
本章小结 524
重要概念 524
常见错误 525
网上资源 525
练习 526
简答题 526
理论题 527
实践题 527
程序设计题 527
第19章 二叉查找树 529
19．1 基本思想 529
19．1．1 操作 530
19．1．2 Java实现 531
19．2 顺序统计量 537
19．2．1 Java实现 538
19．3 二叉查找树操作的分析 541
19．4 AVL树 543
19．4．1 性质 544
19．4．2 单旋转 546
19．4．3 双旋转 548
19．4．4 AVL插入总结 550
19．5 红黑树 550
19．5．1 自底而上的插入 551
19．5．2 自顶而下的红黑树 553
19．5．3 Java实现 554
19．5．4 自顶而下的删除 560
19．6 AA树 561
19．6．1 插入 562
19．6．2 删除 564
19．6．3 Java实现 565
19．7 集合类API中TreeSet类和TreeMap类的实现 569
19．8 B树 582
本章小结 587
重要概念 588
常见错误 588
网上资源 589
练习 589
简答题 589
理论题 589
实践题 590
程序设计题 590
参考文献 593
第20章 散列表 595
20．1 基本思想 595
20．2 散列函数 596
20．2．1 在java.1ang.String中的hashCode 598
20．3 线性探测法 599
20．3．1 线性探测法的简单分析 600
20．3．2 真的发生了什么：初始聚类 601
20．3．3 find操作的分析 602
20．4 二次探测法 603
20．4．1 Java实现 606
20．4．2 二次探测法的分析 613
20．5 分离链接散列 614
20．6 散列表与二叉查找树的比较 616
20．7 散列的应用 616
本章小结 616
重要概念 617
常见错误 617
网上资源 618
练习 618
简答题 618
理论题 618
实践题 619
程序设计题 619
参考文献 620
第21章 优先级队列：二叉堆 622
21．1 基本思想 622
21．1．1 结构性质 623
21．1．2 堆序性质 624
21．1．3 允许的操作 624
21．2 基本操作的实现 627
21．2．1 插入 627
21．2．2 deleteMin操作 628
21．3 buildHeap操作：线性时间的堆构造 630
21．4 高级操作：decreaseKey和merge 633
21．5 内部排序：堆排序 634
21．6 外部排序 636
21．6．1 为什么需要新算法 636
21．6．2 外部排序的模型 636
21．6．3 简单算法 636
21．6．4 多路归并 638
21．6．5 多相归并 639
21．6．6 置换选择 640
本章小结 641
重要概念 642
常见错误 642
网上资源 642
练习 643
简答题 643
理论题 643
实践题 645
程序设计题 645
参考文献 646
第5部分 高级数据结构 649
第22章 伸展树 649
22．1 自调整和平摊分析 649
22．1．1 平摊时间限定 650
22．1．2 简单的自调整策略（不能运行） 650
22．2 基本自底向上的伸展树 652
22．3 基本伸展树的操作 653
22．4 自底向上伸展树的分析 654
22．4．1 伸展限定的证明 656
22．5 自顶向下的伸展树 658
22．6 自顶向下伸展树的实现 661
22．7 伸展树与其他查找树的比较 665
本章小结 665
重要概念 665
常见错误 666
网上资源 666
练习 666
简答题 666
理论题 666
实践题 667
程序设计题 667
参考文献 667
第23章 归并优先级队列 668
23．1 斜堆 668
23．1．1 归并是一种基本操作 668
23．1．2 具有堆有序性树的简化归并 669
23．1．3 斜堆：一个简单的修改 669
23．1．4 斜堆的分析 670
23．2 偶堆 672
23．2．1 偶堆操作 672
23．2．2 偶堆的实现 674
23．2．3 应用：dijkstra的最短加树路径算法 679
本章小结 681
重要概念 681
常见错误 681
网上资源 681
练习 682
简答题 682
理论题 682
实践题 682
程序设计题 682
参考文献 683
第24章 不相交集类 684
24．1 等价关系 684
24．2 动态等价与应用 685
24．2．1 应用：生成迷宫 686
24．2．2 应用：最小生成树 687
24．2．3 应用：最近共同祖先问题 689
24．3 快速查找算法 692
24．4 快速并算法 693
24．4．1 智能并算法 694
24．4．2 路径压缩 696
24．5 Java实现 697
24．6 按秩并和路径压缩的最坏情况 699
24．6．1 并／查找算法的分析 699
本章小结 704
重要概念 704
常见错误 705
网上资源 705
练习 705
简答题 705
理论题 706
实践题 706
程序设计题 706
参考文献 707
附录A 运算符 709
附录B 图形化用户界面 710
B．1 抽象窗口工具包和Swing 710
B．2 在Swing中的基本对象 711
B．2．1 组件 712
B．2．2 容器 713
B．2．3 顶级容器 713
B．2．4 JPanel 714
B．2．5 重要的I／O组件 715
B．3 基本原理 719
B．3．1 布局管理器 719
B．3．2 图 722
B．3．3 事件 724
B．3．4 事件处理：适配器和匿名内部类 726
B．3．5 总结：将所有片段组合起来 728
B．3．6 是否需要明白Swing的所有内容 728
小结 728
重要概念 729
常见错误 730
网上资源 731
练习 731
简答题 731
实践题 731
程序设计题 731
参考文献 732
附录C 位运算符 733