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编者的话1

前言1

第1章　数据结构和算法概述1

1.1　数据结构1

1.1.1　数据结构的逻辑结构1

目录1

1.1.2　数据结构的物理结构3

1.1.3　抽象数据类型4

1.2.1　算法的概念5

1.2　算法5

1.2.2　算法的评价6

1.3　算法的时间复杂性和空间复杂性分析7

1.3.1　时间复杂性分析概述8

1.3.2　关键操作计数和执行步数计数8

1.3.3　最好、最坏和平均情况10

1.3.4　渐近分析11

1.3.5　空间复杂性分析16

1.4　习题18

2.1　线性表的基本概念20

第2章　线性表20

2.2　顺序表22

2.2.1　线性表的顺序存储22

2.2.2　顺序表的操作算法22

2.3　链表26

2.3.1　线性表的链接存储26

2.3.2　链表的操作算法27

2.3.3　链表的变形30

2.3.4　线性表实现方法的比较34

2.4.1　一元多项式的表示和相加算法35

2.4　线性表的应用35

2.4.2　归并排序算法39

2.5　广义表41

2.5.1　广义表的概念41

2.5.2　广义表的存储结构42

2.5.3　广义表的递归算法43

2.6　习题43

第3章　栈和队列45

3.1　栈45

3.1.1　栈的概念45

3.1.2　顺序栈46

3.1.3　链接栈48

3.2　栈的应用49

3.2.1　数制转换49

3.2.2　算术表达式求值50

3.3　队列56

3.3.1　队列的概念56

3.3.2　链接队列57

3.3.3　顺序（循环）队列58

3.4.1　桶排序63

3.4　队列的应用63

3.4.2　多关键字排序65

3.4.3　基数排序66

3.5　双向队列68

3.6　习题69

第4章　数组、矩阵和串71

4.1　数组的顺序存储71

4.1.1　二维数组的顺序存储结构72

4.1.2　n维数组的顺序存储结构73

4.2.1　特殊矩阵的压缩存储74

4.2　矩阵的压缩存储74

4.2.2　稀疏矩阵的压缩存储和操作76

4.3 串80

4.3.1　串的基本概念81

4.3.2　串的存储结构81

4.3.3　顺序串的基本操作算法82

4.3.4　模式匹配84

4.4　习题88

第5章　树89

5.1.1　树和森林的概念和术语90

5.1　树和森林90

5.1.2　树的存储结构93

5.1.3　树和森林的遍历95

5.2　二叉树98

5.2.1　二叉树的概念98

5.2.2　二叉树的抽象数据类型99

5.2.3　二叉树的基本性质100

5.2.4　几种特殊的二叉树101

5.2.5　二叉树的存储结构103

5.3　二叉树的遍历105

5.4　树、森林与二叉树的转换108

5.4.1　树、森林转换为二叉树109

5.4.2　二叉树还原为树、森林111

5.5　线索二叉树112

5.5.1　线索二叉树的概念112

5.5.2　二叉树的线索化113

5.5.3　线索二叉树的操作114

5.6　二叉树的应用115

5.6.1　表达式树及其求值115

5.6.2　堆和堆排序117

5.6.3　哈夫曼树及其应用121

5.7　习题128

第6章　图131

6.1　图的数学基础131

6.1.1　图的基本概念和术语131

6.1.2　图的抽象数据类型135

6.2　图的存储结构136

6.2.1　邻接矩阵136

6.2.2　邻接表138

6.3　图的遍历140

6.3.1　深度优先搜索法140

6.3.2　广度优先搜索法142

6.3.3　遍历的简单应用144

6.4　最短路径问题148

6.5　最小生成树152

6.6　习题156

第7章　查找160

7.1　线性表的查找161

7.1.1　顺序查找161

7.1.2　二分查找162

7.1.3　分块查找164

7.2.1　查找树的概念165

7.2　查找树165

7.2.2　查找树的查找166

7.2.3　查找树的插入和生成168

7.2.4　查找树的删除169

7.3　平衡查找树171

7.4 B-树178

7.4.1 B-树的查找179

7.4.2 B-树的插入180

7.4.3 B-树的删除182

7.4.4 B＋树183

7.5　散列表185

7.5.1　散列函数186

7.5.2　冲突处理188

7.5.3　散列方法的性能分析194

7.6　习题194

第8章　算法设计方法196

8.1　贪婪算法196

8.1.1　直接选择排序和冒泡排序196

8.1.2 AOV-网络和拓扑排序200

8.1.3 0/1背包问题202

8.2.1　快速排序204

8.2　分而治之算法204

8.2.2　排序算法综述206

8.3　动态规划207

8.3.1　斐波那契数208

8.3.2　顶点对的最短路径209

8.3.3　关键路径211

8.4 回溯215

8.4.1　皇后问题216

8.4.2　迷宫问题219

8.5　分枝定界221

8.5.1　再论0/1背包问题222

8.5.2　旅行商问题225

8.6　随机算法227

8.6.1　随机数的产生228

8.6.2　蒙特卡罗积分228

8.7　习题229

第9章　算法的限制232

9.1　更快的计算机与更快的算法233

9.2　归约234

9.3　排序问题的时间复杂性下限235

9.4　难解问题237

9.4.1　NP完全性理论237

9.4.2　非确定性计算机238

9.4.3　NP完全问题的归约证明239

9.4.4　处理NP难的问题239

9.5　不可解问题240

9.5.1　不可解问题的存在性240

9.5.2　停机问题的不可解性241

9.6　习题242

参考文献243