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高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育規(guī)劃教材數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 版權(quán)信息
- ISBN：9787302493327
- 條形碼：9787302493327 ; 978-7-302-49332-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育規(guī)劃教材數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 本書特色
本書全面系統(tǒng)地介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念和知識(shí)，既注重理論知識(shí)，又注重算法設(shè)計(jì)的訓(xùn)練。在重點(diǎn)章節(jié)中，結(jié)合精心編寫的應(yīng)用實(shí)例，介紹了應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法解決實(shí)際問題和進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的方法，增強(qiáng)了讀者對(duì)基本知識(shí)的理解與掌握，更有利于分析問題能力和程序設(shè)計(jì)能力的提高。
高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育規(guī)劃教材數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書結(jié)合編者多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，全面系統(tǒng)地介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念和知識(shí)，條理清晰、重點(diǎn)突出，內(nèi)容循序漸進(jìn)、深入淺出，既注重理論知識(shí)的講解，又注重算法設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，突出了理論性與實(shí)用性。全書共分9章，章作為全書的綜述和基礎(chǔ)，介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法的相關(guān)概念和算法分析方法等，其后各章分別討論了線性表、棧和隊(duì)列、串、多維數(shù)組和廣義表、樹和二叉樹、圖、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義、表示和實(shí)現(xiàn)，很后兩章介紹了查找和內(nèi)部排序的各種方法。在重點(diǎn)章節(jié)中，還結(jié)合精心編寫的應(yīng)用實(shí)例，介紹了應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法解決實(shí)際問題及進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的方法，增強(qiáng)了讀者對(duì)基本知識(shí)的理解與掌握，有利于提高分析問題的能力和程序設(shè)計(jì)的能力。全書采用C語(yǔ)言作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的描述語(yǔ)言。 本書可作為高等學(xué)校計(jì)算機(jī)類、信息類及相近專業(yè)本科生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教材，也可供從事計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和工程應(yīng)用的人員學(xué)習(xí)和參考。
高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育規(guī)劃教材數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 目錄
第1章概論1
1.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1
1.1.1數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)元素1
1.1.2數(shù)據(jù)對(duì)象與數(shù)據(jù)類型2
1.1.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2
1.2為什么要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5
1.2.1學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性5
1.2.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用舉例5
1.3算法和算法分析7
1.3.1什么是算法7
1.3.2算法的描述和設(shè)計(jì)7
1.3.3算法分析8
本章小結(jié)10
習(xí)題10
第2章線性表12
2.1線性表的基本概念12
2.1.1線性表的定義12
2.1.2線性表的基本操作13
2.2線性表的順序存儲(chǔ)13
2.2.1順序表13
2.2.2順序表的基本操作14
2.2.3順序存儲(chǔ)方式舉例17
2.3線性表的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)20
2.3.1單鏈表的基本概念20
2.3.2單鏈表的基本操作22
2.3.3鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)舉例25
2.3.4循環(huán)鏈表28
2.3.5雙向鏈表30
2.3.6雙向循環(huán)鏈表332.3.7靜態(tài)鏈表34
2.4線性表順序存儲(chǔ)與鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的比較35
2.5線性表的應(yīng)用36
2.5.1約瑟夫問題36
2.5.2多項(xiàng)式加法38
2.5.3電文加密40
本章小結(jié)42
習(xí)題43
第3章棧和隊(duì)列45
3.1棧45
3.1.1棧的定義與基本操作45
3.1.2順序棧的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和操作的實(shí)現(xiàn)47
3.1.3鏈棧的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和操作的實(shí)現(xiàn)50
3.2棧的應(yīng)用52
3.2.1數(shù)制轉(zhuǎn)換52
3.2.2括號(hào)匹配問題54
3.2.3子程序的調(diào)用55
3.2.4利用一個(gè)順序棧逆置一個(gè)帶頭節(jié)點(diǎn)的單鏈表56
3.2.5后綴表達(dá)式59
3.3隊(duì)列61
3.3.1隊(duì)列的定義與基本操作61
3.3.2鏈隊(duì)列的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和操作的實(shí)現(xiàn)62
3.3.3順序隊(duì)列的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和操作的實(shí)現(xiàn)64
3.4隊(duì)列的應(yīng)用68
3.4.1打印楊輝三角形68
3.4.2迷宮問題： 尋找一條從迷宮入口到出口的*短路徑71
3.5遞歸74
3.5.1遞歸的定義與實(shí)現(xiàn)74
3.5.2遞歸消除77
本章小結(jié)81
習(xí)題81
第4章串85
4.1串的定義和基本操作85
4.1.1串的定義85
4.1.2串的基本操作87
4.2串的表示和實(shí)現(xiàn)88
4.2.1串的定長(zhǎng)順序存儲(chǔ)88
4.2.2串的堆存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)91
4.2.3串的塊鏈存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)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模式匹配的改進(jìn)算法——KMP算法100
本章小結(jié)102
習(xí)題102
第5章多維數(shù)組和廣義表104
5.1多維數(shù)組104
5.1.1多維數(shù)組的定義104
5.1.2數(shù)組的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)105
5.2矩陣的壓縮存儲(chǔ) 106
5.2.1特殊矩陣106
5.2.2稀疏矩陣108
5.3廣義表 114
本章小結(jié)116
習(xí)題117
第6章樹和二叉樹118
6.1樹的概念與基本操作118
6.1.1樹的定義118
6.1.2樹的一些基本概念119
6.1.3樹的基本操作120
6.2二叉樹120
6.2.1二叉樹的定義和基本操作120
6.2.2二叉樹的性質(zhì)121
6.2.3二叉樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)123
6.3二叉樹的遍歷與線索化124
6.3.1二叉樹的遍歷124
6.3.2線索二叉樹127
6.3.3基于遍歷的應(yīng)用與線索二叉樹的應(yīng)用129
6.3.4標(biāo)識(shí)符樹134
6.4樹和森林134
6.4.1樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)134
6.4.2樹、森林和二叉樹之間的轉(zhuǎn)換137
6.4.3樹和森林的遍歷140
6.5哈夫曼樹及其應(yīng)用142
6.5.1與哈夫曼樹相關(guān)的基本概念142
6.5.2哈夫曼樹的應(yīng)用144
6.5.3哈夫曼編碼算法的實(shí)現(xiàn)146
*6.6樹的計(jì)數(shù)147
本章小結(jié)150
習(xí)題151
第7章圖154
7.1圖的基本概念154
7.1.1圖的定義154
7.1.2圖的相關(guān)術(shù)語(yǔ)155
7.2圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)157
7.2.1鄰接矩陣表示法157
7.2.2鄰接表表示法159
7.3圖的遍歷163
7.3.1深度優(yōu)先搜索法163
7.3.2廣度優(yōu)先搜索法165
7.3.3非連通圖的遍歷167
7.4生成樹與*小生成樹167
7.4.1生成樹的概念167
7.4.2構(gòu)造*小生成樹的普里姆(Prim)算法168
7.4.3構(gòu)造*小生成樹的克魯斯卡爾(Kruskal)算法171
7.5*短路徑173
7.5.1從某個(gè)源點(diǎn)到其余各頂點(diǎn)的*短路徑174
7.5.2每一對(duì)頂點(diǎn)之間的*短路徑178
7.6拓?fù)渑判?81
7.7關(guān)鍵路徑184
本章小結(jié)190
習(xí)題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查找表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示196
8.1.3平均查找長(zhǎng)度ASL196
8.2線性表的查找196
8.2.1順序查找 196
8.2.2二分查找198
8.2.3分塊查找201
8.3樹表的查找203
8.3.1二叉排序樹203
*8.3.2平衡二叉樹208
*8.3.3B-樹212
8.4散列表的查找221
8.4.1散列表的概念221
8.4.2散列函數(shù)的構(gòu)造方法222
8.4.3處理沖突的方法 223
8.4.4散列表上的運(yùn)算 227
本章小結(jié)230
習(xí)題230
第9章排序232
9.1排序的基本概念232
9.1.1關(guān)鍵字與排序232
9.1.2排序的穩(wěn)定性233
9.1.3排序方法的分類233
9.1.4排序算法性能評(píng)價(jià)233
9.1.5不同存儲(chǔ)方式的排序過程233
9.2插入排序234
9.2.1直接插入排序234
9.2.2希爾排序237
9.3交換排序239
9.3.1冒泡排序239
9.3.2快速排序(霍爾排序)240
9.4選擇排序244
9.4.1直接選擇排序244
9.4.2堆排序245
9.5歸并排序250
9.6基數(shù)排序253
9.6.1桶排序253
9.6.2多關(guān)鍵字的排序253
9.6.3鏈?zhǔn)交鶖?shù)排序254
9.7內(nèi)部排序算法比較257
9.8外部排序簡(jiǎn)介259
本章小結(jié)259
習(xí)題260
參考文獻(xiàn)263
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高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育規(guī)劃教材數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 節(jié)選
第 3 章 棧 和 隊(duì) 列 第3章棧 和 隊(duì) 列本章要點(diǎn) 棧 棧的應(yīng)用舉例 隊(duì)列 隊(duì)列的應(yīng)用舉例 本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 理解棧的定義及其基本運(yùn)算。 掌握順序棧和鏈棧的各種操作實(shí)現(xiàn)。 理解隊(duì)列的定義及其基本運(yùn)算。 掌握循環(huán)隊(duì)列和鏈隊(duì)列的各種操作實(shí)現(xiàn)。 學(xué)會(huì)利用棧和隊(duì)列解決一些問題。 3.1棧 棧和隊(duì)列是在程序設(shè)計(jì)中被廣泛使用的兩種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。由于從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)角度看，棧和隊(duì)列是操作受限的線性表，因此，也可以將它們稱為限定性的線性表結(jié)構(gòu)。 3.1.1棧的定義與基本操作 在日常生活中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)有許多這樣的趣事，如把許多書籍依次放進(jìn)一個(gè)大小相當(dāng)?shù)南渥又校?dāng)我們?cè)谌鴷r(shí)，就得先把后放進(jìn)去的書取走，才能拿到先放入的被壓在底層的書；又如一疊洗凈的盤子，洗的時(shí)候總是將盤子逐個(gè)疊放在已洗好的盤子上面，而用的時(shí)候則是從上往下逐個(gè)取用，即后洗好的盤子比先洗好的盤子先被使用。這種后進(jìn)先出的結(jié)構(gòu)稱為棧。 1. 棧的定義 棧(Stack)是一種僅允許在一端進(jìn)行插入和刪除運(yùn)算的線性表。棧中允許進(jìn)行插入和刪除的那一端，稱為棧頂(Top)。棧頂?shù)?*個(gè)元素被稱為棧頂元素。棧中不可以進(jìn)行插入和刪除的那一端(即線性表的表頭)，稱為棧底(Bottom)。在一個(gè)棧中插入新元素，即把新元素放到當(dāng)前棧頂元素的上面，使其成為新的棧頂元素，這一操作稱為進(jìn)棧、入棧或壓棧(Push)。從一個(gè)棧中刪除一個(gè)元素，即把棧頂元素刪除，使其下面的元素成為[1][1]新的棧頂元素，稱為出棧或退棧(Pop)。例如: 注： 遵循“后進(jìn)先出”的原則。 進(jìn)棧順序?yàn)閍1，a2，…，an，如圖31(a)所示，而出棧順序?yàn)閍n，an-1，…，a2，a1。 注意： 插入和刪除都只能在棧頂一端進(jìn)行。 由于棧的插入和刪除操作只能在棧頂一端進(jìn)行，后進(jìn)棧的元素必定先出棧，所以棧又稱為后進(jìn)先出(Last In First Out)的線性表(簡(jiǎn)稱LIFO結(jié)構(gòu))，它的這個(gè)特點(diǎn)可用圖31(b)所示的鐵路調(diào)度站形象地表示。 圖31棧的圖示 思考： ① 棧是什么？它與一般線性表有何不同？ ② 一個(gè)棧的輸入序列是12345，若在入棧的過程中允許出棧，則棧的輸出序列43512可能實(shí)現(xiàn)嗎？12345的輸出呢？ 討論： 有無通用的判別原則？ 答: 有!若輸入序列是 …Pj…Pk…Pi …(Pj 2. 棧的基本操作 定義在棧上的基本操作有以下幾種。 (1) InitStack(S)： 構(gòu)造一個(gè)空棧S。 (2) ClearStack(S)： 清除棧S中的所有元素。 (3) StackEmpty(S)： 判斷棧S是否為空，若為空，則返回TRUE；否則返回FALSE。 (4) GetTop(S)： 返回S的棧頂元素，但不移動(dòng)棧頂指針。 (5) Push(S,x)： 插入元素x為新的棧頂元素(入棧操作)。 (6) Pop(S)： 刪除S的棧頂元素并返回其值(出棧操作)。 由于棧是運(yùn)算受限的線性表，因此線性表的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)對(duì)棧也同樣適用。與線性表相似，棧也有兩種存儲(chǔ)表示方法，即順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)兩種結(jié)構(gòu)，順序存儲(chǔ)的棧稱為順序棧，鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的棧稱為鏈棧。 3.1.2順序棧的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和操作的實(shí)現(xiàn) 1. 順序棧存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的定義 順序棧是利用一組地址連續(xù)的存儲(chǔ)單元依次存放從棧底到棧頂?shù)臄?shù)據(jù)元素。在C語(yǔ)言中，可以用一維數(shù)組描述順序棧中數(shù)據(jù)元素的存儲(chǔ)區(qū)域，并預(yù)設(shè)一個(gè)數(shù)組的*大空間。棧底設(shè)置在0下標(biāo)端，棧頂隨著插入和刪除元素而變化，可用一個(gè)整型變量top來指示棧頂?shù)奈恢谩榇耍樞驐４鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)的描述如下： #define Maxsize 100/設(shè)順序棧的*大長(zhǎng)度為100,可依實(shí)現(xiàn)情況而修改/ typedef int datatype; typedef struct { datatype stack\[Maxsize\]; int top;/棧頂指針/ }SeqStack;/順序棧類型定義/ SeqStack S;/S為順序棧類型變量的指針/由于C語(yǔ)言中數(shù)組下標(biāo)是從0開始的，即S->stack\[0\]是棧底元素，而棧頂指針S->top是正向增長(zhǎng)的，即進(jìn)棧時(shí)棧頂指針S->top加1，然后把新元素放在top所指的空單元內(nèi)；退棧時(shí)S->top減1，因此S->top等于-1(或S->top小于0)表示棧空，S->top等于Maxsize-1表示棧滿。由此可知： 對(duì)順序棧插入和刪除運(yùn)算相當(dāng)于是在順序表的表尾進(jìn)行的，其時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。一個(gè)棧的幾種狀態(tài)以及在這些狀態(tài)下棧頂指針top和棧中節(jié)點(diǎn)的關(guān)系如圖32所示。 圖32棧頂指針和棧中元素之間的關(guān)系 通過分析，我們可以得出結(jié)論： (1) 若top=-1，則表示棧空； (2) 若top=Maxsize-1，則表示棧滿。 2. 順序棧的基本操作 由于順序棧的插入和刪除只在棧頂進(jìn)行，因此順序棧的基本操作比順序表要簡(jiǎn)單得多。值得一提的是： 在入棧操作前，首先要判定棧是否滿；在出棧操作前，又要先判定棧是否空。 (1) 構(gòu)造一個(gè)空棧。SeqStack InitStack() {SeqStack S; S=(SeqStack )malloc(sizeof(SeqStack)); if(!S) {printf("空間不足"); return NULL;} else {S->top=-1; return S;} }(2) 取棧頂元素。datatype GetTop(SeqStack S) {if(S->top==-1) {printf("\\n棧是空的!"); return FALSE;} else return S->stack\[S->top\]; } (3) 入棧。SeqStack Push(SeqStack S,datatype x) { if(S->top==Maxsize-1) {printf("\\n棧是滿的!"); return NULL; } else {S->top++; S->stack\[S->top\]=x; return s;} } (4) 出棧。datatype Pop(SeqStack S) {if(S->top==-1) {printf("\\nThe sequence stack is empty!"); return FALSE;} S->top--; return S->stack\[S->top+1\]; }(5) 判別空棧。intStackEmpty(SeqStackS) {if(S->top==-1) return TRUE; else return FALSE; }例31若增加main()函數(shù)以及display()函數(shù)，則可以調(diào)試上述各種棧的基本操作算法。#define Maxsize 50 typedef int datatype; typedef struct {datatype stack\[Maxsize\]; int top; }SeqStack; void display(SeqStack s) {int t; t=s->top; if(s->top==-1) printf("the stack is empty!\\n"); else while(t!=-1) {t--; printf("%d->",s->stack\[t\]);} } main() {int a\[6\]={3,7,4,12,31,15},i; SeqStack p; p=InitStack(); for(i=0;i printf("output the stack values: "); display(p); printf("\\n"); printf("the stacktop value is:%d\\n",GetTop(p)); Push(p,100); printf("output the stack values:"); display(p); printf("\\n"); printf("the stacktop value is:%d\\n",GetTop(p)); Pop(p); printf("the stacktop value is:%d\\n",GetTop(p)); printf("Pop the stack value :"); while(!StackEmpty(p)) printf("%4d",Pop(p)); printf("\\n"); }運(yùn)行結(jié)果如下： output the stack values: 15->31->12->4->7->3-> the stacktop value is: 15 output the stack values: 100->15->31->12->4->7->3->
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