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第1章 程序与算法1

1.1 计算机基础知识1

1.1.1 硬件1

1.1.2 软件2

1.2 程序设计3

1.2.1 程序设计内容3

1.2.2 程序设计过程3

1.3 算法3

1.3.1 五个属性5

1.3.2 三个层次5

1.4 算法复杂性6

1.4.1 空间复杂度6

1.4.2 时间复杂度7

1.4.3 算法评价标准7

1.4.4 算法效率8

1.5 算法表示方式10

1.5.1 程序流程图10

1.5.2 N-S图10

1.5.3 伪语言11

1.6 习题11

第2章 程序设计语言13

2.1 程序设计语言演变历史13

2.1.1 机器语言13

2.1.2 汇编语言13

2.1.3 面向过程设计语言13

2.1.4 面向对象程序设计语言14

2.1.5 智能化语言14

2.2 结构化程序设计14

2.2.1 自顶向下14

2.2.2 逐步细化14

2.2.3 模块化设计15

2.2.4 结构化编码15

2.3 三种基本结构15

2.3.1 顺序结构16

2.3.2 选择结构16

2.3.3 循环结构17

2.4 高级程序设计语言的基本结构18

2.4.1 面向过程程序设计语言18

2.4.2 面向对象程序设计语言19

2.5 代码书写规则20

2.5.1 缩进20

2.5.2 逻辑行与物理行20

2.5.3 注释21

2.5.4 编码习惯21

2.6 程序调试22

2.6.1 调试策略23

2.6.2 三种调试工具23

2.7 选择语言的标准25

2.7.1 项目应用领域25

2.7.2 算法复杂度25

2.7.3 数据结构复杂性25

2.7.4 开发人员水平26

2.8 习题26

第3章 数据结构27

3.1 概述27

3.2 线性表27

3.2.1 相关概念27

3.2.2 线性表存储28

3.3 栈32

3.3.1 相关概念32

3.3.2 栈的存储32

3.4 队列34

3.4.1 概念34

3.4.2 队列存储34

3.5 树39

3.5.1 相关概念39

3.5.2 二叉树的性质40

3.5.3 二叉树存储41

3.5.4 二叉树遍历42

3.5.5 二叉树创建46

3.6 图46

3.6.1 相关概念46

3.6.2 图的存储47

3.6.3 图的遍历52

3.6.4 最小生成树55

3.6.5 最短路径57

3.7 习题61

第4章 查找与排序63

4.1 查找63

4.1.1 顺序查找63

4.1.2 折半查找63

4.1.3 分块查找65

4.2 排序66

4.2.1 插入类67

4.2.2 交换类70

4.2.3 选择类72

4.2.4 归并类78

4.3 排序法总结79

4.3.1 时间性能79

4.3.2 空间性能79

4.3.3 稳定性能79

4.4 习题80

第5章 穷举法82

5.1 概述82

5.2 例题82

5.2.1 杨辉三角形82

5.2.2 螺旋数阵84

5.2.3 百钱买百鸡84

5.2.4 啤酒和饮料86

5.3 有意思的数87

5.3.1 素数87

5.3.2 孪生素数88

5.3.3 回文素数89

5.3.4 水仙花数90

5.3.5 北斗七星数91

5.3.6 完全数92

5.3.7 倒序数93

5.4 习题93

第6章 递归法94

6.1 概述94

6.1.1 简介94

6.1.2 内存组织方式95

6.1.3 递归适用场合95

6.2 基本递归96

6.2.1 相关概念96

6.2.2 基本递归运行原理97

6.3 尾递归98

6.3.1 相关概念98

6.3.2 尾递归运行原理98

6.4 相似术语解析99

6.4.1 递归与循环99

6.4.2 迭代和递推99

6.4.3 迭代与遍历100

6.4.4 递归和递推100

6.5 例题103

6.5.1 最大公约数103

6.5.2 最近公共子结点105

6.5.3 汉诺塔问题106

6.5.4 平面划分107

6.5.5 切面条109

6.5.6 全排列问题110

6.5.7 整数划分问题112

6.6 习题113

第7章 分治法114

7.1 概述114

7.2 从求数组最值谈起114

7.3 算法框架120

7.4 查找与排序中的分治法122

7.4.1 二分查找算法122

7.4.2 快速排序算法123

7.5 乘法中的分治法126

7.5.1 大整数乘法126

7.5.2 Strassen矩阵乘法128

7.6 棋盘覆盖问题132

7.7 习题135

第8章 动态规划法136

8.1 概述136

8.2 矩阵连乘积问题136

8.3 字符串相似度问题144

8.3.1 最长公共子序列问题144

8.3.2 编辑距离问题149

8.4 数字三角形问题151

8.5 0-1背包问题152

8.6 习题154

第9章 贪心法156

9.1 概述156

9.2 活动安排问题157

9.3 贪心算法和动态规划算法关系159

9.4 最优装载问题161

9.5 最优分解问题163

9.6 单源最短路径问题164

9.7 习题168

第10章 回溯法170

10.1 概述170

10.2 从0-1背包问题看回溯法的算法框架170

10.3 装载问题175

10.4 批处理作业调度问题177

10.5 n皇后问题179

10.6 最小重量机器设计问题181

10.7 工作分配问题182

10.8 习题183

附录 各类软件竞赛184

A.1 计算机认证考试184

A.2 全国计算机等级考试184

A.3 计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试185

A.4 ACM国际大学生程序设计竞赛185

A.5 蓝桥杯185

A.6 全国Java程序设计大赛186

参考文献187