数据结构教程

本书系统地介绍了数据结构的有关内容，主要包括：线性表、栈、队列、串、数组、广义表、树、图等常用的数据逻辑结构和存储结构，各种数据结构的基本操作，以及查找、排序算法等。 本书采用的算法全部用C语言描述，各章均附有大量习题。与本书配套的《数据结构教程习题解析与上机指导》详细给出了本书习题的解题思路和参考答案，对书中的所有算法和涉及算法的示例都给出了完整的C语言实现程序，并且在VC++ 6.0环境下通过上机验证。 本书结构清晰、算法突出。在内容的组织上，本书强调知识的实用性，既注重理论的完整性，化繁为简，又将理论融入具体实例中，化难为易，以达到准确、清楚地阐述相关概念和原理的目的。本书注重对数据结构各章节知识阐述的条理性，书中给出的例子也具有较强的实用性与连贯性，以便使读者对数据结构有全面、透彻的认识。 本书可作为高等院校相关专业本科生及硕士研究生的专业教材或参考书，也可作为相关技术人员的自学用书。

胡元义，男，副教授。1978年—1982年，就读于陕西工商学院计算机软件专业；1982年—至今，就职于西安理工大学，历任工程师、高级工程师。主要从事的研究方向有编译原理、操作系统及数据结构等。 

第1章 绪论1
1.1 数据结构的概念1
1.1.1 数据与数据元素2
1.1.2 数据结构3
1.2 逻辑结构与存储结构3
1.2.1 逻辑结构3
1.2.2 存储结构4
1.3 算法与算法分析5
1.3.1 算法的定义与描述5
1.3.2 算法分析与复杂度计算7
习题18
第2章 线性表12
2.1 线性表及其逻辑结构12
2.1.1 线性表的定义12
2.1.2 线性表的基本操作13
2.2 线性表的顺序存储结构及运算实现13
2.2.1 线性表的顺序存储——顺序表13
2.2.2 顺序表上基本运算的实现15
2.3 线性表的链式存储结构及运算实现20
2.3.1 单链表21
2.3.2 单链表上基本运算的实现23
2.3.3 循环链表29
2.3.4 双向链表30
2.3.5 静态链表32
2.3.6 单链表应用示例35
习题237
第3章 栈和队列41
3.1 栈41
3.1.1 栈的定义及基本运算41
3.1.2 栈的存储结构与运算实现42
*3.2 栈与递归47
3.2.1 递归及其实现47
3.2.2 递归调用过程分析48
3.3 队列51
3.3.1 队列的定义及基本运算51
3.3.2 队列的存储结构与运算实现52
*3.4 递归转化为非递归的研究58
3.4.1 汉诺塔问题的递归解法58
3.4.2 汉诺塔问题的非递归解法61
3.4.3 八皇后问题递归解法63
3.4.4 八皇后问题非递归解法66
习题368
第4章 串72
4.1 串的概念及基本运算72
4.1.1 串的基本概念72
4.1.2 串的基本运算73
4.2 串的顺序存储结构及基本运算74
4.2.1 串的顺序存储结构74
4.2.2 顺序串的基本运算75
4.3 串的链式存储结构及基本运算77
4.3.1 串的链式存储结构77
4.3.2 链串的基本运算78
4.4 串的模式匹配80
4.4.1 简单模式匹配80
4.4.2 无回溯的KMP匹配82
*4.4.3 next函数的改进86
习题488
第5章 数组与广义表90
5.1 数组的概念与存储结构90
5.1.1 数组的基本概念90
5.1.2 数组的存储结构91
5.2 特殊矩阵的压缩存储93
5.2.1 对称矩阵94
5.2.2 三角矩阵95
5.2.3 对角矩阵96
5.3 稀疏矩阵97
5.3.1 稀疏矩阵的三元组表示97
5.3.2 稀疏矩阵十字链表的表示101
5.4 广义表104
5.4.1 广义表的基本概念104
5.4.2 广义表的存储结构106
5.4.3 广义表基本操作实现算法109
习题5112
第6章 树与二叉树117
6.1 树的基本概念117
6.1.1 树的概念与定义117
6.1.2 树的基本术语118
6.2 二叉树119
6.2.1 二叉树的定义119
6.2.2 二叉树的性质120
6.2.3 二叉树的存储结构122
6.3 二叉树的遍历124
6.3.1 二叉树的遍历方法124
6.3.2 遍历二叉树的递归算法及遍历示例125
6.3.3 遍历二叉树的非递归算法128
6.3.4 二叉树的层次遍历算法131
6.3.5 由遍历序列恢复二叉树132
6.3.6 二叉树遍历的应用134
6.4 线索二叉树138
6.4.1 线索二叉树的定义及结构138
6.4.2 线索化二叉树139
6.4.3 访问线索二叉树141
6.5 哈夫曼树143
6.5.1 哈夫曼树基本概念及构造方法143
6.5.2 哈夫曼算法的实现146
6.5.3 哈夫曼编码148
6.6 树和森林150
6.6.1 树的定义与存储结构150
6.6.2 树、森林与二叉树之间的转换152
6.6.3 树和森林的遍历153
习题6154
第7章 图160
7.1 图的基本概念160
7.1.1 图的定义160
7.1.2 图的基本术语161
7.2 图的存储结构163
7.2.1 邻接矩阵164
7.2.2 邻接表165
*7.2.3 有向图的十字链表存储方法168
*7.2.4 无向图的邻接多重表存储方法169
7.3 图的遍历170
7.3.1 深度优先搜索170
7.3.2 广度优先搜索173
7.3.3 图的连通性问题175
7.4 生成树与最小生成树176
7.4.1 生成树与生成森林176
7.4.2 最小生成树与构造最小生成树的Prim算法179
7.4.3 构造最小生成树的Kruskal算法182
7.5 最短路径185
7.5.1 从一个源点到其他各点的最短路径186
7.5.2 每对顶点之间的最短路径189
7.6 拓扑排序与关键路径192
7.6.1 AOV网与拓扑排序192
7.6.2 AOE网与关键路径196
习题7201
第8章 查找209
8.1 查找的基本概念209
8.2 静态查找表210
8.2.1 顺序查找210
8.2.2 有序表的查找211
8.3 树表形式的动态查找表216
8.3.1 二叉排序树216
8.3.2 平衡二叉树223
8.3.3 B树与B+树230
8.4 地址映射方式下的动态查找表——哈希表237
8.4.1 哈希表与哈希方法237
8.4.2 哈希函数的构造方法238
8.4.3 处理冲突的方法240
8.4.4 哈希表的查找242
习题8245
第9章 排序252
9.1 基本概念252
9.2 插入排序253
9.2.1 直接插入排序253
9.2.2 折半插入排序255
9.2.3 希尔（Shell）排序256
9.3 交换排序258
9.3.1 冒泡排序258
9.3.2 快速排序260
9.4 选择排序263
9.4.1 直接选择排序263
9.4.2 堆排序266
9.5 归并排序270
9.6 基数排序275
9.6.1 多关键字排序275
9.6.2 链式基数排序276
*9.7 外排序简介279
9.8 内排序方法讨论282
9.8.1 提高排序效率的方法282
9.8.2 各种内排序方法的比较282
习题9285
附录 思考题290
参考文献292