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數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用(第2版)(普通高校本科計算機專業(yè)特色教材·算法與程序設(shè)計)
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數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用(第2版)(普通高校本科計算機專業(yè)特色教材·算法與程序設(shè)計) 版權(quán)信息
- ISBN：9787302684626
- 條形碼：9787302684626 ; 978-7-302-68462-6
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用(第2版)(普通高校本科計算機專業(yè)特色教材·算法與程序設(shè)計) 本書特色
簡言之，這是一本“可讀”、“可學”、“可用”、 “可研”、 “可練”的教材。
（1）可讀：概念及原理等新知識的介紹，首以文字陳述，并做到精準、簡明、扼要，直明要義；后以示例展示，將概念及原理具化，使知識一目了然。所有內(nèi)容，盡可能圖文并茂。本教材選用“C/C ”語言，但不拘泥于兩者的嚴格語法，以可驗證實現(xiàn)為界，集兩者優(yōu)點呈現(xiàn)“算法”。
（2）可學：首先，在算法描述上，教材選用了對學習者要求較低的面向過程的方法，但會借用模板概念解決數(shù)據(jù)類型的抽象性問題。為進一步簡化語法部分，突出問題求解本身，本教材采用南向過程的算法描述，降低學習難度。其次，各種結(jié)構(gòu)都有豐富的應(yīng)用背景，以學生希冀獲取“解決問題”的方法及“學得可用知識與技能”的本能愿望，用問題打開一個個典型結(jié)構(gòu)的篇章，用應(yīng)用示例展示知識的應(yīng)用。學生通過理解、記憶、驗證、模仿、思考，能切實感到收獲。
（3）可教：首先用實際教學中積累的講課思路，設(shè)計與組織教材內(nèi)容。采用算法描述與步驟結(jié)合在一起的方式，突顯設(shè)計的關(guān)系。教材大量的圖示及應(yīng)用示例，為教師教學提供了大量的教學素材，教輔PPT將盡量展示算法執(zhí)行過程。并且，通過【算法討論】的設(shè)置，拓展教學深度與廣度。
（4）可研。許多算法介紹后，設(shè)置了【算法討論】，提出相關(guān)問題或更深層次的問題，引導思考與研究，開啟新探究的啟點。例如（1）：給出另一種解決方法的要點，引導學生進行深思與對比。例如（2）：在用順序表實現(xiàn)“一元多項式求和問題”中，在【算法討論】中拋出一元稀疏多項求和的問題，為后續(xù)新知識進行鋪墊，增加教材內(nèi)容的連貫性。
（5）可練。教材配套教材提供多層次的練習素材。（1）驗證與模仿：教材中有大量的算法，第二章線性表的相關(guān)算法如圖2所示。教材配套資源將給出教材中所有算法的源碼；（2）設(shè)計與創(chuàng)新，通過【應(yīng)用示例】、【算法討論】和習題，給出觸類旁通的問題和有延擴的問題。
總之，這是一本充分考慮“新工科”人才培養(yǎng)需要和“工程專業(yè)認證”對計算機類學生的畢業(yè)要求，以“可用”、“實用”為目標，設(shè)計與編寫的一部具有時代氣息的教材。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用(第2版)(普通高校本科計算機專業(yè)特色教材·算法與程序設(shè)計) 內(nèi)容簡介
本書在選材與編排上，秉持“五可”原則——“可讀”“可學”“可用”“可研”“可練”。全書共9章，在保留第1版的8章經(jīng)典內(nèi)容——緒論、線性表、棧和隊列、數(shù)組和矩陣、樹和二叉樹、圖、查找與排序的基礎(chǔ)上，新增第9章“分布與并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”，以緊跟技術(shù)發(fā)展趨勢。全書有118個算法、80余道應(yīng)用與示例、300余道練習題、83個微課視頻。應(yīng)用案例涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在工程計算、大數(shù)據(jù)、操作系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)及人工智能等各方面的應(yīng)用。練習題題型包括填空題、簡答題、應(yīng)用題、算法設(shè)計題、上機練習題、AI開放題等，滿足學生原理理解、知識應(yīng)用、模仿與創(chuàng)新、算法訓練、實踐應(yīng)用、素養(yǎng)提高等多方面需求。每章小結(jié)給出全章知識結(jié)構(gòu)圖以及相關(guān)算法與應(yīng)用匯總。微課視頻總時長約700分鐘，覆蓋前8章內(nèi)容。
本書將經(jīng)典理論與前沿技術(shù)結(jié)合，內(nèi)容編排新穎，圖文并茂，配套資料齊全（包含微課、源碼、實踐教程與學習指導等）。原理敘述直達要義、算法步驟與偽碼一一對應(yīng)、應(yīng)用示例廣泛且富有啟發(fā)性。
本書不僅適合作為高等學校計算機及相關(guān)專業(yè)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教材，也非常適合從事計算機軟件開發(fā)與應(yīng)用的工程技術(shù)人員作為參考書籍。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用(第2版)(普通高校本科計算機專業(yè)特色教材·算法與程序設(shè)計)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用(第2版)(普通高校本科計算機專業(yè)特色教材·算法與程序設(shè)計) 前言
“好雨知時節(jié)，當春乃發(fā)生。”借著國家一流課程的春風，我們于2021年出版了《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用》。其后，分別于2022年、2023年出版了其配套教材《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用實踐教程》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用學習和實驗指導》。這3本教材問世后，被多所學校使用，收獲了來自教師和學生等多方面對使用效果良好的反饋。
本次教材改版的目的在于： 一是緊跟科技進步的步伐，更新教學內(nèi)容，使之更加貼近當前技術(shù)發(fā)展的實際需求；二是融入現(xiàn)代信息技術(shù)和教育理念，豐富學習資源和方式，提高教材的實用性和可操作性；三是貫徹落實新時代人才培養(yǎng)要求，強化立德樹人，為培養(yǎng)適應(yīng)未來挑戰(zhàn)的計算機專業(yè)人才提供有力的支撐。改版后的教材繼續(xù)秉承“可讀”“可學”“可教”“可研”“可練”的宗旨，新增以下特色。
1. 應(yīng)用導向，貼近實際。本書每一章都增加了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用內(nèi)容，提高了教材中“應(yīng)用”內(nèi)容的比重。應(yīng)用示例的選取涵蓋了當代新技術(shù)，如大數(shù)據(jù)處理、人工智能、云計算與分布式系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全等，使讀者能夠更好地理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在現(xiàn)實世界中的應(yīng)用價值。
2. 融入前沿技術(shù)，拓寬視野。新增的第9章“分布與并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”介紹了分布式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的新發(fā)展。通過學習這部分內(nèi)容，讀者可以了解當前計算機科學的前沿技術(shù)，拓寬知識視野。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用(第2版)(普通高校本科計算機專業(yè)特色教材·算法與程序設(shè)計) 目錄
第1章緒論1
1.1課程屬性與術(shù)語1
1.1.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是程序的
重要組成部分1
1.1.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是提升
編程能力的 …2
1.1.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與術(shù)語 …2
1.1.4數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)決定
算法4
1.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究內(nèi)容4
1.2.1邏輯結(jié)構(gòu)5
1.2.2存儲結(jié)構(gòu)/物理
結(jié)構(gòu)6
1.2.3邏輯結(jié)構(gòu)與物理
結(jié)構(gòu)的關(guān)系7
1.2.4非數(shù)值計算問題 …8
1.2.5數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與程序
設(shè)計的關(guān)系10
1.3抽象數(shù)據(jù)類型11
1.3.1抽象數(shù)據(jù)類型的
定義11
1.3.2抽象數(shù)據(jù)類型的
實現(xiàn)12
1.4算法與算法分析13
1.4.1算法的概念13
1.4.2算法描述13
1.4.3算法性能分析15
1.5數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性與
應(yīng)用20
1.5.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重
要性20
1.5.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
實例23
1.6小結(jié)24
習題125
第2章線性表29
2.1線性表的定義29
2.1.1線性表的邏輯
特性29
2.1.2線性表的抽象數(shù)據(jù)
類型30
2.2順序表32
2.2.1順序表的定義……32
2.2.2順序表的存儲
設(shè)計33
2.2.3順序表的操作及
實現(xiàn)34
2.2.4順序表應(yīng)用舉例 …40
2.3鏈表42
2.3.1單鏈表的定義及
特性42
2.3.2單鏈表的存儲
設(shè)計432.3.3單鏈表的操作及實現(xiàn)44
2.3.4其他形式的鏈表52
2.3.5鏈表應(yīng)用舉例56
2.4順序表與鏈表的比較60
2.4.1空間性能比較60
2.4.2時間性能比較60
2.4.3環(huán)境性能比較60
2.5線性表在大數(shù)據(jù)處理中的
應(yīng)用61
2.5.1日志處理61
2.5.2數(shù)據(jù)預(yù)處理與數(shù)據(jù)清洗 …61
2.5.3數(shù)據(jù)緩存62
2.5.4數(shù)據(jù)索引62
2.6小結(jié)63
習題264
第3章棧和隊列69
3.1棧69
3.1.1棧的定義和特點69
3.1.2順序棧71
3.1.3鏈棧75
3.1.4順序棧和鏈棧的比較78
3.1.5棧的應(yīng)用78
3.2隊列85
3.2.1隊列的定義和特點85
3.2.2循環(huán)隊列86
3.2.3鏈隊90
3.2.4循環(huán)隊列與鏈隊列的
比較94
3.2.5隊列的應(yīng)用94
3.3棧與隊列在操作系統(tǒng)中的
高級應(yīng)用96
3.3.1進程調(diào)用棧和系統(tǒng)調(diào)
用棧96
3.3.2進程調(diào)度96
3.3.3內(nèi)存管理97
3.3.4并發(fā)控制98
3.4小結(jié)99
習題399
第4章數(shù)組和矩陣103
4.1多維數(shù)組103
4.1.1數(shù)組的定義103
4.1.2數(shù)組的順序存儲105
4.2特殊矩陣107
4.2.1對稱矩陣107
4.2.2三角矩陣108
4.2.3對角矩陣109
4.3稀疏矩陣110
4.3.1三元組表順序存儲110
4.3.2帶行指針向量的鏈式
存儲113
4.3.3十字鏈表116
4.4數(shù)組與矩陣在工程計算中的
應(yīng)用116
4.4.1結(jié)構(gòu)工程中的力學分析 …117
4.4.2信號處理117
4.4.3圖像處理118
4.4.4控制系統(tǒng)設(shè)計119
4.4.5電子電路仿真與設(shè)計119
4.4.6天氣預(yù)報與氣候建模120
4.4.7金融工程與風險管理121
4.5小結(jié)121
習題4122
第5章樹和二叉樹125
5.1樹126
5.1.1樹的定義與表示126
5.1.2樹的術(shù)語127
5.1.3樹的抽象數(shù)據(jù)類型128
5.1.4樹的存儲設(shè)計129
5.1.5樹和森林的遍歷132
5.2二叉樹的定義與特性133
5.2.1二叉樹的定義133
5.2.2特殊二叉樹134
5.2.3二叉樹的性質(zhì)135
5.2.4二叉樹的抽象數(shù)據(jù)類型…137
5.3二叉樹的存儲結(jié)構(gòu)138
5.4二叉樹操作140
5.4.1二叉樹遍歷140
5.4.2根據(jù)遍歷序列確定二
叉樹148
5.4.3先、中、后序遍歷的非遞歸
算法150
5.4.4二叉樹的其他操作155
5.5線索二叉樹158
5.5.1線索二叉樹的定義158
5.5.2線索二叉樹的建立159
5.5.3線索二叉樹的遍歷161
5.6樹和森林與二叉樹的相互
轉(zhuǎn)換164
5.6.1樹與二叉樹相互轉(zhuǎn)換……164
5.6.2森林與二叉樹相互轉(zhuǎn)換…166
5.7*優(yōu)二叉樹及其應(yīng)用167
5.7.1基本概念167
5.7.2構(gòu)造*優(yōu)二叉樹168
5.7.3哈夫曼編碼173
5.8樹結(jié)構(gòu)在機器學習中的應(yīng)用
舉例176
5.8.1決策樹及其應(yīng)用176
5.8.2隨機森林及其應(yīng)用179
5.8.3自然語言處理180
5.9小結(jié)181
習題5182
第6章圖187
6.1圖的定義及相關(guān)術(shù)語187
6.1.1圖的定義187
6.1.2圖的術(shù)語188
6.1.3圖的抽象數(shù)據(jù)類型191
6.2圖的存儲及操作193
6.2.1鄰接矩陣表示法及操作
舉例193
6.2.2鄰接表表示法及操作
舉例197
6.2.3十字鏈表表示法及操作
舉例200
6.2.4鄰接多重表表示法及
操作舉例202
6.3圖的遍歷及應(yīng)用204
6.3.1深度優(yōu)先遍歷204
6.3.2廣度優(yōu)先遍歷207
6.3.3遍歷應(yīng)用舉例210
6.4圖的應(yīng)用213
6.4.1*小生成樹213
6.4.2*短路徑219
6.4.3AOV網(wǎng)與拓撲排序225
6.4.4AOE網(wǎng)與關(guān)鍵路徑230
6.5圖結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代技術(shù)中的
應(yīng)用舉例234
6.5.1社交網(wǎng)絡(luò)分析234
6.5.2交通規(guī)劃236
6.5.3互聯(lián)網(wǎng)鏈接分析236
6.6小結(jié)237
習題6238
第7章查找243
7.1查找的基本概念243
7.1.1術(shù)語243
7.1.2查找性能244
7.2線性表查找技術(shù)245
7.2.1順序查找245
7.2.2折半查找246
7.2.3串的模式匹配248
7.3樹表查找254
7.3.1二叉排序樹254
7.3.2平衡二叉樹261
7.4散列查找265
7.4.1散列函數(shù)的構(gòu)造方法……266
7.4.2處理沖突的方法268
7.4.3散列表的查找270
7.5查找算法在搜索技術(shù)中的
應(yīng)用272
7.5.1文檔檢索273
7.5.2數(shù)據(jù)庫查詢273
7.5.3字符串匹配274
7.5.4Web搜索引擎274
7.5.5地理信息系統(tǒng)275
7.6小結(jié)276
習題 7277
第8章排序279
8.1排序的基本概念279
8.1.1排序的定義279
8.1.2內(nèi)排序與外排序280
8.1.3排序性能281
8.1.4內(nèi)部排序方法的分類281
8.1.5待排序記錄的存儲方式…282
8.2插入排序282
8.2.1直接插入排序283
8.2.2折半插入排序285
8.2.3希爾排序286
8.3交換排序288
8.3.1冒泡排序288
8.3.2快速排序290
8.4選擇排序294
8.4.1簡單選擇排序295
8.4.2樹形選擇排序296
8.4.3堆排序298
8.5歸并排序303
8.6基數(shù)排序306
8.6.1分配排序306
8.6.2多關(guān)鍵碼排序306
8.6.3基數(shù)排序詳解3088.7各種排序方法的比較310
8.7.1性能比較310
8.7.2方法選用311
8.8排序技術(shù)應(yīng)用舉例312
8.8.1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)313
8.8.2電子商務(wù)313
8.8.3生物信息學314
8.8.4文件系統(tǒng)314
8.8.5操作系統(tǒng)調(diào)度315
8.9小結(jié)316
習題8316
第9章分布與并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)319
9.1分布式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)319
9.1.1分布式系統(tǒng)基本概念……319
9.1.2分布式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其
應(yīng)用323
9.2并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)328
9.2.1并發(fā)系統(tǒng)基本概念328
9.2.2并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用…331
9.3分布與并發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用
案例333
9.3.1大規(guī)模分布式存儲系統(tǒng)…333
9.3.2分布式文件系統(tǒng)335
9.3.3區(qū)塊鏈技術(shù)中的分布式
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)338
9.4小結(jié)341
習題9341
附錄術(shù)語表342
參考文獻346
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