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上篇　数据结构基础理论1

1　概述1

【本章学习目标】1

1.1　什么是数据结构1

1.2　基本概念与术语3

1.3　抽象数据类型5

1.4　算法和算法的分析6

1.4.1　算法6

1.4.2　算法的时间复杂度9

1.4.3　算法的空间复杂度10

习题111

【本章小结】11

习题1参考答案13

2　线性表15

【本章学习目标】15

2.1　线性表的定义及其基本操作15

2.1.1 线性表引例15

2.1.2　线性表的定义15

2.1.3　线性表的基本操作16

2.2　线性表的顺序存储结构16

2.2.1　顺序表结构16

2.2.2　顺序表的基本操作17

2.3.1　链式存储结构21

2.3　线性表的链式存储结构21

2.3.2　单链表上的基本运算22

2.3.3　循环链表和双向链表27

2.4　顺序表与链表的比较29

2.5　线性表的应用30

【本章小结】35

习题235

习题2参考答案38

3.1　栈41

3.1.2　栈的类型定义41

3.1.1　栈的引例41

【本章学习目标】41

3　栈和队列41

3.1.3　栈的顺序存储表示和操作的实现42

3.1.4　栈的链式存储表示和操作的实现44

3.2　栈的应用46

3.3 队列48

3.3.1　队列的引例48

3.3.2　队列的类型定义48

3.3.3　队列的顺序存储表示和操作的实现49

3.3.4 队列的链式存储表示和操作的实现52

3.4　队列的应用54

习题357

【本章小结】57

习题3参考答案60

4 串63

【本章学习目标】63

4.1 串及其运算63

4.1.1 串的基本概念63

4.1.2 串的基本运算64

4.2 串的存储结构65

4.2.1 串的顺序存储结构65

4.2.2 串的链式存储结构66

4.3 串运算的实现67

4.4 串的应用72

【本章小结】73

习题474

习题4参考答案75

5　数组和广义表77

【本章学习目标】77

5.1　数组的定义和运算77

5.2　数组的顺序存储结构78

5.3　矩阵的压缩存储79

5.3.1　特殊矩阵79

5.3.2　稀疏矩阵81

5.4　广义表86

5.4.3　广义表的存储结构87

5.4.1　广义表的定义87

5.4.2　广义表的性质87

5.4.4　广义表的基本操作90

5.5　数组的应用90

【本章小结】91

习题591

习题5参考答案92

6.1　树的概念和基本操作95

6.1.1　树的引例95

6.1.2　树的定义和基本术语95

【本章学习目标】95

6　树和二叉树95

6.1.3　树的基本操作97

6.2　二叉树98

6.2.1 二叉树的定义98

6.2.2　二叉树的性质98

6.2.3　二叉树的基本操作99

6.3　二叉树的存储结构100

6.3.1　顺序存储结构100

6.3.2　链式存储结构101

6.4　二叉树的遍历102

6.4.1　先序遍历102

6.4.4　层次遍历103

6.4.3　后序遍历103

6.4.2　中序遍历103

6.5　线索二叉树104

6.5.1 线索二叉树的概念104

6.5.2 中序线索二叉树的构造算法106

6.5.3 线索二叉树的遍历107

6.6　哈夫曼树及其应用108

6.6.1 哈夫曼树的定义108

6.6.2　构造哈夫曼树108

6.6.3 哈夫曼树的应用109

6.7　树与森林111

6.7.1　树的存储结构111

6.8　二叉树的应用113

6.7.2　树、森林与二叉树的转换113

【本章小结】116

习题6117

习题6参考答案119

7 图123

【本章学习目标】123

7.1 图的概念和基本操作123

7.1.1　图的引例123

7.1.2　图的定义124

7.1.3 图的基本术语125

7.2.1 邻接矩阵表示法126

7.2 图的存储结构126

7.2.2　邻接表表示法127

7.3　图的遍历129

7.3.1 深度优先搜索遍历129

7.3.2　广度优先搜索遍历131

7.4 图的连通性问题132

7.4.1 无向图的连通分量和生成树132

7.4.2　有向图的强连通分量133

7.4.3　最小生成树133

7.5　最短路径137

7.5.1 求某一源点到其余各顶点的最短路径138

7.5.2　每一对顶点之间的最短路径140

7.6　拓扑排序142

7.7 图的应用146

【本章小结】152

习题7153

习题7参考答案154

8　查找156

【本章学习目标】156

8.1　基本概念156

8.2　静态查找表156

8.2.1　顺序查找157

8.2.2　有序表的折半查找（二分查找）158

8.2.3　分块查找160

8.3　动态查找表161

8.4　哈希表查找165

8.4.1　哈希表的概念165

8.4.2 哈希函数的构造方法165

8.4.3　处理冲突的方法166

8.5　检索的应用170

【本章小结】172

习题8172

习题8参考答案174

【本章学习目标】177

9.1　排序的基本概念177

9　排序177

9.2　插入排序178

9.2.1　直接插入排序178

9.2.2　希尔排序180

9.3　交换排序181

9.3.1　冒泡排序181

9.3.2　快速排序182

9.4　选择排序185

9.4.1　直接选择排序185

9.4.2　堆排序186

9.5 归并排序190

9.7　排序的应用192

9.6　各种内部排序方法的比较192

【本章小结】194

习题9194

习题9参考答案195

下篇　数据结构实训199

1　实验教学大纲199

实验1　顺序存储的线性表199

实验2　单链表200

实验3　栈和队列200

实验4 串200

实验7　查找201

实验6　图201

实验5　二叉树201

实验8　排序202

2　实验参考答案203

实验1　顺序存储的线性表203

实验2　单链表205

实验3　栈和队列209

实验4 串213

实验5　二叉树215

实验6 图220

实验7　查找223

实验8　排序226