数据结构

本书是普通高等教育“十一五”重量规划教材。全书共10章，内容包括：数据结构的概念，几种基本的线性结构（如线性表），栈和队列，串，几种非线性结构（如多维数组和广义表），树，图，常用的数据处理技术（如排序），查找，文件的存储结构和组织方法等。在每章中都收集了难度各异的习题和例题，全书采用C语言作为算法描述语言，并有详细的注释，书中全部程序均上机验证并调试通过，同时给出部分程序的运行结果。各章中的“简单应用举例”，既是本章算法的综合应用，也可作为本章实训内容和课程设计的综合练习，全书有很强的实用性和可操作性。
本书可以作为全日制高等学校计算机应用专业、微电子和信息工程专业、计算机信息管理和经济信息管理类等专业普通本科学生的专业基础课教材，也可以作为上述专业高职高专学生的参考教材，还可以作为计算机等级考试的参考书，供广大从事计算机应用工作的管理人员和技术人员学习参考。

第1章  概论 1
1.1  概述  1
1.2  数据结构的基本概念  4
1.2.1  数据结构的基本术语  4
1.2.2  数据的逻辑结构  6
1.2.3  数据的存储结构  8
1.3  算法性能分析与度量  12
1.3.1  算法和算法的描述方法  12
1.3.2  算法的特性  14
1.3.3  算法设计的要求  14
1.3.4  算法时间复杂度的分析与度量  15
1.3.5  算法存储空间的分析与度量  19
本章小结  19
习题1  20
第2章  线性表  23
2.1  线性表的定义及基本运算  23
2.1.1  线性表的定义  23
2.1.2  线性表的基本运算  24
2.2  线性表的顺序存储结构及其运算  25
2.2.1  线性表的顺序存储结构  25
2.2.2  顺序表上的基本运算  26
2.2.3  顺序表上插入和删除运算的时间分析  30
2.2.4  顺序表的优点和缺点  31
2.3  线性表的链接存储结构及其运算  31
2.3.1  单链表  31
2.3.2  单链表上的基本运算  32
2.3.3  单链表上查找、插入和删除运算的时间分析  40
2.3.4  循环链表  40
2.3.5  双向链表  43
2.4  顺序表和链表的比较  46
2.5  线性表的简单应用举例  47
本章小结  62
习题2  63
第3章  栈和队列  66
3.1  栈的基本概念  66
3.2  栈的存储结构  67
3.2.1  栈的顺序存储结构  67
3.2.2  栈的链接存储结构  68
3.2.3  栈的两种存储结构的比较  69
3.2.4  多个顺序栈共享一个数组的存储空间  69
3.3  栈的基本运算  70
3.3.1  顺序存储结构上顺序栈的运算实现  71
3.3.2  链接存储结构上链栈的运算实现  72
3.4  栈的简单应用举例  73
3.4.1  栈在递归过程中的作用  73
3.4.2  栈的几个简单应用实例  76
3.5  队列的基本概念  81
3.6  队列的存储结构  82
3.6.1  队列的顺序存储结构  82
3.6.2  顺序存储的循环队列  84
3.6.3  队列的链接存储结构  85
3.7  队列的基本运算  86
3.7.1  顺序存储结构上顺序队列的运算实现  86
3.7.2  顺序存储结构上循环队列的运算实现  87
3.7.3  链接存储结构上链队列的运算实现  89
3.8  队列的简单应用举例  91
本章小结  97
习题3  98
第4章  串  100
4.1  串的基本概念  100
4.2  串的存储结构  101
4.2.1  串的顺序存储结构  101
4.2.2  串的链接存储结构  103
4.3  串的基本运算及实现  105
4.3.1  串的基本运算  105
4.3.2  顺序串上基本运算的实现  106
4.3.3  链串上基本运算的实现  108
4.4  串的模式匹配运算  112
4.4.1  BF模式匹配算法  112
4.4.2  BM模式匹配算法  115
4.4.3  KMP模式匹配算法  117
4.5  串的简单应用举例  124
本章小结  131
习题4  131

第5章  数组和广义表  133
5.1  数组的概念和存储  133
5.1.1  数组的概念  133
5.1.2  数组的存储结构  134
5.2  特殊矩阵的压缩存储  137
5.2.1  对称矩阵的压缩存储  137
5.2.2  三角矩阵的压缩存储  138
5.2.3  对角矩阵的压缩存储  139
5.3  稀疏矩阵的压缩存储  141
5.3.1  稀疏矩阵的三元组表示  141
5.3.2  稀疏矩阵的十字链表表示  148
5.3.3  稀疏矩阵的简单应用举例  152
5.4  广义表  157
5.4.1  广义表的基本概念  157
5.4.2  广义表的链接存储结构  158
5.4.3  广义表的基本运算  161
5.4.4  广义表的简单应用举例  166
本章小结  167
习题5  168
第6章  树  170
6.1  树的基本概念  170
6.1.1  树的定义  170
6.1.2  树的基本术语  172
6.2  二叉树  174
6.2.1  二叉树的概念  174
6.2.2  二叉树的基本性质  176
6.2.3  二叉树的存储结构  177
6.3  二叉树的运算  180
6.3.1  二叉树的遍历  180
6.3.2  二叉树的建立  185
6.3.3  二叉树的其他运算举例  187
6.4  线索二叉树  192
6.4.1  线索二叉树的概念  192
6.4.2  二叉树的中序线索化  193
6.4.3  线索二叉树的遍历和插入运算  195
6.5  树和森林  198
6.5.1  树的存储结构  198
6.5.2  树和森林与二叉树的转换  201
6.5.3  树的遍历  205
6.5.4  森林的遍历  206
6.6  哈夫曼树及其应用  207
6.6.1  哈夫曼树的基本概念  207
6.6.2  哈夫曼树的构造及实现  208
6.6.3  哈夫曼编码  211
6.6.4  哈夫曼译码  215
6.6.5  哈夫曼树在编码问题中的完整程序  216
本章小结  218
习题6  219
第7章  图  222
7.1  图的基本概念  222
7.1.1  图的实际背景  222
7.1.2  图的定义  223
7.1.3  图的基本术语  224
7.2  图的存储结构  227
7.2.1  邻接矩阵表示法  227
7.2.2  邻接表表示法  231
7.3  图的遍历  234
7.3.1  连通图的深度优先搜索遍历  235
7.3.2  连通图的广度优先搜索遍历  237
7.3.3  非连通图的遍历  240
7.3.4  连通图和非连通图的建立与遍历运算实例  241
7.4  生成树和最小生成树  243
7.4.1  生成树和最小生成树的概念  244
7.4.2  Kruskal算法  245
7.4.3  Prim算法  248
7.5  最短路径  250
7.5.1  最短路径的概念  250
7.5.2  单源最短路径  252
7.5.3  所有顶点对之间的最短路径  255
7.6  AOV网和拓扑排序  260
7.6.1  AOV网和拓扑排序的概念  260
7.6.2  拓扑排序算法  261
7.7  AOE网和关键路径  265
7.7.1  AOE网和关键路径的概念  265
7.7.2  关键路径的确定  267
7.8  图的简单应用举例  269
本章小结  277
习题7  278
第8章  排序  281
8.1  排序的基本概念  281
8.2  插入排序  284
8.2.1  直接插入排序  284
8.2.2  希尔排序  286
8.3  交换排序  288
8.3.1  冒泡排序  288
8.3.2  快速排序  291
8.4  选择排序  294
8.4.1  直接选择排序  294
8.4.2  堆排序  295
8.5  归并排序  302
8.5.1  两个相邻有序表的一次归并过程  303
8.5.2  一趟归并排序过程  303
8.5.3  二路归并排序  304
8.6  各种内排序方法的比较和选择  305
8.6.1  各种内排序方法的总结  305
8.6.2  各种内排序方法的比较  305
8.6.3  排序方法的选择  306
8.7  排序的简单应用举例  307
本章小结  311
习题8  312
第9章  查找  315
9.1  查找的基本概念  315
9.2  线性表的查找  316
9.2.1  顺序查找  316
9.2.2  二分查找  317
9.2.3  分块查找  320
9.3  树表的查找  323
9.3.1  二叉排序树  323
9.3.2  平衡的二叉排序树  330
9.3.3  B-树  335
9.4  散列表的查找  342
9.4.1  散列表的概念  342
9.4.2  散列函数的构造方法  344
9.4.3  处理冲突的方法  347
9.4.4  散列表的运算  351
9.4.5  散列表的查找及分析  355
9.5  查找的简单应用举例  357
本章小结  362
习题9  363

第10章  文件  365
10.1  文件的基本概念  365
10.2  顺序文件  367
10.3  索引文件  368
10.4  索引顺序文件  370
10.4.1  ISAM文件  370
10.4.2  VSAM文件  373
10.5  散列文件  375
10.6  多关键字文件  376
10.6.1  多重表文件  376
10.6.2  倒排文件  377
本章小结  378
习题10  379
参考文献  380