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第1章 基础知识1

1.1 数据结构研究什么1

1.2 基本概念和有关术语3

1.3 数据类型与抽象数据类型4

1.3.1 数据类型4

1.3.2 抽象数据类型4

1.4 算法描述与算法分析6

1.4.1 算法的描述6

1.4.2 算法的时间复杂度分析7

1.4.3 算法的空间复杂度分析8

1.5 小结8

1.6 经典题库9

1.6.1 要点提醒9

1.6.2 经典剖析9

1.7 练习11

第2章 线性存储结构13

2.1 线性表的定义及基本操作13

2.1.1 线性表的基本概念13

2.1.2 线性表的抽象数据类型14

2.2 线性表顺序存储结构的定义15

2.2.1 线性表顺序存储结构的定义15

2.2.2 顺序表的基本操作及实现16

2.2.3 顺序表的应用18

2.3 线性表链式存储结构与实现20

2.3.1 线性表链式存储结构21

2.3.2 单链表及其基本操作21

2.3.3 循环链表的基本操作及实现29

2.3.4 双链表的基本操作及实现33

2.3.5 循环双链表37

2.4 实验38

实验一：顺序表的操作38

实验二：单链表连接40

实验三：循环链表连接43

实验四：循环双链表操作47

2.5 小结52

2.6 经典题库52

2.6.1 要点提醒52

2.6.2 经典剖析53

2.7 练习61

第3章 栈65

3.1 栈65

3.1.1 栈的基本概念65

3.1.2 栈的抽象数据类型65

3.1.3 栈的顺序存储结构及实现66

3.1.4 栈的链式存储结构与实现70

3.2 栈的应用74

3.2.1 表达式求值74

3.2.2 数制转换76

3.2.3 括号匹配检验77

3.2.4 栈与递归的实现78

3.3 实验79

实验：利用栈寻找迷宫路径79

3.4 小结82

3.5 经典题库82

3.5.1 要点提醒82

3.5.2 经典剖析83

3.6 练习86

第4章 队列90

4.1 队列90

4.1.1 什么是队列90

4.1.2 队列的抽象数据类型90

4.1.3 队列的顺序存储结构与实现91

4.1.4 队列的链式存储结构与实现97

4.2 队列的应用101

4.3 实验105

实验：利用队列模拟病人看病105

4.4 小结109

4.5 经典题库109

4.5.1 要点提醒109

4.5.2 经典剖析109

4.6 练习112

第5章 串116

5.1 串的定义116

5.1.1 串的定义116

5.1.2 串的抽象数据类型116

5.2 串的存储结构与实现118

5.2.1 串的顺序存储结构与实现118

5.2.2 串的堆存储结构与实现121

5.2.3 串的块链存储结构与实现122

5.3 串的模式匹配算法123

5.3.1 简单的模式匹配算法——BF算法123

5.3.2 改进的模式匹配算法——KMP算法125

5.4 串的应用127

5.5 实验128

实验一：显示多位数数字字符128

实验二：块链的基本操作130

实验三：统计串中最长的重复子串135

5.6 小结137

5.7 经典题库138

5.7.1 要点提醒138

5.7.2 经典剖析138

5.8 练习140

第6章 数组与广义表142

6.1 数组的定义142

6.1.1 数组的概念与性质142

6.1.2 抽象数据类型143

6.2 数组相关结构的实现143

6.2.1 数组的顺序存储143

6.2.2 数组的基本操作实现144

6.3 矩阵的压缩存储探究147

6.3.1 特殊矩阵147

6.3.2 稀疏矩阵149

6.4 广义表153

6.4.1 广义表相关概念153

6.4.2 抽象数据类型154

6.4.3 广义表存储结构详解155

6.4.4 广义表的相关应用156

6.5 实验157

实验一：矩阵乘法157

实验二：三元组实现两个矩阵的乘法160

实验三：广义表的基本运算163

6.6 小结168

6.7 经典题库169

6.7.1 要点提醒169

6.7.2 经典剖析169

6.8 练习172

第7章 树型结构175

7.1 树的基本概念和术语175

7.1.1 树的基本概念175

7.1.2 基本术语175

7.2 二叉树176

7.2.1 二叉树的基本概念176

7.2.2 二叉树性质的探究178

7.2.3 抽象数据类型179

7.2.4 存储结构181

7.3 遍历二叉树的方法185

7.3.1 遍历的定义185

7.3.2 遍历算法探究186

7.4 线索二叉树189

7.5 树和森林192

7.5.1 树的存储结构192

7.5.2 二叉树与森林194

7.5.3 树和森林的遍历探究195

7.6 哈夫曼树196

7.6.1 哈夫曼树的基本概念196

7.6.2 哈夫曼树的构造算法197

7.6.3 哈夫曼树和哈夫曼编码199

7.7 实验201

实验一：运算二叉树201

实验二：统计二叉树结点的个数203

实验三：统计二叉树的宽度205

实验四：按层遍历二叉树207

7.8 小结210

7.9 经典题库210

7.9.1 要点提醒210

7.9.2 经典剖析210

7.10 练习217

第8章 图状结构220

8.1 图的相关定义和术语220

8.1.1 图的基本概念220

8.1.2 图的基本术语220

8.1.3 抽象数据类型222

8.2 图的存储结构探究223

8.2.1 邻接矩阵223

8.2.2 邻接表225

8.2.3 十字链表227

8.2.4 多重邻接表228

8.3 图的遍历229

8.3.1 深度优先遍历229

8.3.2 广度优先遍历230

8.4 最小生成树231

8.4.1 生成树的概念231

8.4.2 最小生成树231

8.4.3 Prim算法235

8.5 最短路径探究238

8.5.1 单源点最短路径问题分析238

8.5.2 所有顶点对应最短路径问题分析240

8.6 拓扑排序探究241

8.7 关键路径244

8.8 实验244

实验一：遍历算法244

实验二：Prim算法248

8.9 小结253

8.10 经典题库253

8.10.1 要点提醒253

8.10.2 经典剖析253

8.11 练习264

第9章 查找269

9.1 查找的基本概念269

9.2 静态查找表269

9.2.1 顺序表的查找269

9.2.2 有序表的查找270

9.2.3 索引顺序表的查找271

9.2.4 静态树表的查找273

9.3 动态查找表274

9.3.1 二叉排序树274

9.3.2 平衡二叉树276

9.3.3 B－和B＋树280

9.3.4 键树288

9.4 哈希表289

9.4.1 哈希表的概念289

9.4.2 哈希表的构造方法289

9.4.3 处理冲突的方法290

9.4.4 哈希表的查找及分析293

9.5 实验294

实验一：二叉排序树的查找294

实验二：哈希查找298

9.6 小结300

9.7 经典题库301

9.7.1 要点提醒301

9.7.2 经典剖析301

9.8 练习308

第10章 内部排序310

10.1 插入排序310

10.1.1 直接插入排序310

10.1.2 希尔排序311

10.2 交换排序313

10.2.1 冒泡排序313

10.2.2 快速排序315

10.3 选择排序316

10.3.1 简单选择排序316

10.3.2 堆排序317

10.4 归并排序320

10.5 基数排序321

10.6 各种内排序方法的比较324

10.7 实验325

实验一：双向冒泡排序325

实验二：数组归并排序328

实验三：计数排序331

实验四：字符串排序332

实验五：最高位关键字排序MSD335

10.8 小结338

10.9 经典题库338

10.9.1 要点提醒338

10.9.2 经典剖析339

10.10 练习343

第11章 经典算法345

11.1 基础算法345

11.1.1 河内之塔345

11.1.2 八皇后346

11.1.3 背包问题348

11.2 数、运算352

11.2.1 筛选求质数352

11.2.2 最大公因数、最小公倍数、因式分解353

11.2.3 最大访客数356

11.3 关于博弈358

11.3.1 洗扑克牌（乱数排列）358

11.3.2 Craps赌博游戏360

11.4 集合问题362

11.4.1 格雷码（Gray Code）362

11.4.2 m元素集合的n元子集364

11.5 矩阵365

11.5.1 稀疏矩阵存储365

11.5.2 上三角、下三角、对称矩阵存储367

11.5.3 奇数魔方阵369

第12章 数据分析与挖掘371

12.1 大数据时代的挖掘371

12.1.1 数据挖掘371

12.1.2 从数据挖掘应用的角度看大数据372

12.2 挖掘技术发展和历史373

12.3 十大挖掘算法简介374

参考文献378