图解算法:使用C++

目 录

第1章 计算思维与程序设计 1

1.1 程序设计的速成攻略 2

1.1.1 计算思维简介 3

1.1.2 分解 3

1.1.3 模式识别 4

1.1.4 模式概括与抽象 5

1.1.5 算法 5

1.2 生活中到处都是算法 7

1.2.1 算法的条件 7

1.2.2 时间复杂度O(f(n)) 10

1.3 程序设计逻辑简介 11

1.3.1 结构化程序设计 11

1.3.2 面向对象程序设计 12

1.3.3 面向对象程序设计的其他概念 15

1.4 C++面向对象的基因 16

1.4.1 C++的面向对象功能 16

1.4.2 类的基本概念 16

1.4.3 访问权限关键词 18

1.4.4 继承关系 18

1.4.5 多态 19

课后习题 20

第2章 经典算法介绍 22

2.1 分治法 22

2.2 递归法 23

2.3 动态规划法 26

2.4 迭代法 28

2.5 枚举法 31

2.6 回溯法 37

2.7 贪心法 43

课后习题 44

第3章 走入数据结构的奇妙世界 45

3.1 认识数据结构 46

3.2 常见的数据结构 48

3.2.1 数组 48

3.2.2 链表 51

3.2.3 堆栈 52

3.2.4 队列 53

3.3 树结构 54

3.3.1 树的基本概念 55

3.3.2 二叉树 56

3.4 图论简介 58

3.5 哈希表 60

课后习题 61

第4章 排序算法 62

4.1 认识排序 63

4.2 冒泡排序法 65

4.3 选择排序法 69

4.4 插入排序法 72

4.5 希尔排序法 74

4.6 快速排序法 77

4.7 合并排序法 81

4.8 基数排序法 84

4.9 堆积树排序法 87

课后习题 94

第5章 查找算法 95

5.1 常见的查找算法 95

5.2 顺序查找法 96

5.3 二分查找法 98

5.4 插值查找法 101

5.5 斐波那契查找法 103

课后习题 107

第6章 数组与链表算法 108

6.1 矩阵算法与深度学习 108

6.1.1 矩阵相加 111

6.1.2 矩阵相乘 112

6.1.3 转置矩阵 115

6.1.4 稀疏矩阵 116

6.2 数组与多项式 119

6.3 单向链表算法 121

6.3.1 单向链表插入节点的算法 124

6.3.2 单向链表删除节点的算法 129

6.3.3 对单向链表进行反转的算法 133

6.3.4 单向链表串接的算法 136

6.4 链表与多项式 139

课后习题 144

第7章 安全性算法 145

7.1 数据加密 146

7.1.1 对称密钥加密系统 147

7.1.2 非对称密钥加密系统与RSA算法 147

7.1.3 认证 148

7.1.4 数字签名 149

7.2 哈希算法 150

7.2.1 除留余数法 150

7.2.2 平方取中法 151

7.2.3 折叠法 152

7.2.4 数字分析法 153

7.3 碰撞与溢出处理 153

7.3.1 线性探测法 153

7.3.2 平方探测法 155

7.3.3 再哈希法 156

7.3.4 链表 157

课后习题 162

第8章 堆栈与队列算法 163

8.1 以数组来实现堆栈 163

8.2 以链表来实现堆栈 168

8.3 汉诺塔问题的求解算法 170

8.4 八皇后问题的求解算法 175

8.5 用数组来实现队列 178

8.6 用链表来实现队列 181

8.7 双向队列 183

8.8 优先队列 187

课后习题 188

第9章 树结构及其算法 189

9.1 用数组来实现二叉树 190

9.2 用链表来实现二叉树 193

9.3 二叉树遍历 195

9.4 二叉查找树 201

9.5 二叉树节点的插入 204

9.6 二叉树节点的删除 206

9.7 二叉运算树 208

9.8 二叉排序树 213

9.9 线索二叉树 215

9.10 扩充二叉树 220

9.11 哈夫曼树 222

9.12 平衡树 223

9.13 博弈树 225

课后习题 226

第10章 图结构及其算法 228

10.1 图的数据表示法 228

10.1.1 邻接矩阵法 229

10.1.2 邻接链表法 230

10.1.3 邻接复合链表法 232

10.1.4 索引表格法 233

10.2 图的遍历 233

10.2.1 深度优先遍历法 234

10.2.2 广度优先遍历法 237

10.3 生成树 241

10.3.1 深度优先生成树和广度优先生成树 241

10.3.2 *小成本生成树 242

10.3.3 Prim算法 243

10.3.4 Kruskal算法 246

10.4 图的*短路径法 250

10.4.1 Dijkstra算法与A*算法 251

10.4.2 Floyd算法 258

课后习题 262

附录A 课后习题与解答 265