数据结构(C++语言版)

目　录



第1章　绪论　1

1.1　数据结构的概念　1

1.1.1　什么是数据结构　1

1.1.2　学习数据结构的意义　3

1.2　基本概念和术语　4

1.2.1　数据与数据元素　4

1.2.2　数据的逻辑结构　4

1.2.3　数据的存储结构　5

1.2.4　数据运算　5

1.2.5　数据类型　6

1.2.6　抽象数据类型　6

1.3　算法和算法分析　6

1.3.1　算法定义及描述　6

1.3.2　算法评价　7

1.3.3　算法性能分析与度量　10

本章小结　15

习题　15



第2章　c++程序设计基础知识　18

2.1　c++的基本操作　18

2.1.1　c++的基本输入与输出　18

2.1.2　函数及其参数传递　21

2.2　类与对象　26

2.2.1　类定义　27

2.2.2　对象定义与声明　28

2.2.3　类与对象的使用　28

2.2.4　对象数组　29

2.2.5　动态存储分配　29

2.2.6　构造函数与析构函数　30

2.2.7　继承和派生　33

2.2.8　虚函数　35

本章小结　37

习题　38



第3章　线性表　40

3.1　线性表的定义及其运算　40

3.1.1　线性表的定义　40

3.1.2　线性表的运算　41

3.1.3　线性表的抽象数据类型描述　42

3.2　线性表的顺序存储结构　42

3.2.1　顺序表结构　42

3.2.2　顺序表运算　43

3.2.3　顺序表存储空间的动态分配　47

3.3　线性表的链式存储结构　47

3.3.1　单链表结构　47

3.3.2　单链表运算　49

3.3.3　循环链表结构　56

3.3.4　双向链表结构　57

3.4　顺序表与链式表的比较　58

3.5　算法应用举例　59

本章小结　62

习题　63



第4章　栈和队列　66

4.1　栈　66

4.1.1　栈的抽象数据类型　67

4.1.2　顺序栈　67

4.1.3　链栈　69

4.1.4　栈的应用　71

4.2　队列　81

4.2.1　队列的抽象数据类型　81

4.2.2　顺序队列　81

4.2.3　链队列　84

4.2.4　队列的应用　87

4.3　递归　89

4.3.1　递归算法书写要点及方法　90

4.3.2　递归过程的调用和返回　90

4.3.3　递归的应用　91

4.3.4　递归函数的非递归化　92

本章小结　93

习题　93



第5章　串　96

5.1　c++语言的字符和字符串　96

5.1.1　c++语言的字符和字符串　96

5.1.2　一个简单的c++函数　97

5.2　串及其基本运算　97

5.2.1　串的基本概念　97

5.2.2　串的基本运算　98

5.3　串的顺序存储及基本运算　99

5.3.1　串的定长顺序存储　99

5.3.2　顺序串的数据类型定义　100

5.3.3　定长顺序串的基本运算　103

5.3.4　模式匹配　104

5.4　串的链式存储结构　108

5.5　串操作应用　110

本章小结　111

习题　112



第6章　数组和广义表　114

6.1　数组　114

6.1.1　数组的定义　114

6.1.2　数组的内存映像　115

6.2　特殊矩阵的压缩存储　115

6.2.1　对称矩阵　115

6.2.2　三角矩阵　116

6.2.3　稀疏矩阵　116

6.3　广义表　120

6.3.1　广义表的定义　120

6.3.2　广义表的存储　121

6.3.3　广义表基本操作的实现　122

本章小结　123

习题　124



第7章　树和二叉树　127

7.1　树的基本概念　127

7.1.1　树的定义及其表示　128

7.1.2　基本术语　129

7.2　二叉树　129

7.2.1　二叉树的定义　129

7.2.2　二叉树的性质　130

7.2.3　二叉树的存储结构　132

7.2.4　二叉树抽象数据类型　133

7.3　遍历二叉树　135

7.3.1　先序遍历　135

7.3.2　中序遍历　136

7.3.3　后序遍历　137

7.3.4　按层次遍历二叉树　138

7.3.5　遍历算法的应用举例　139

7.4　线索二叉树　140

7.4.1　线索的概念　140

7.4.2　线索的描述　142

7.4.3　线索的算法实现　143

7.4.4　线索二叉树上的运算　144

7.5　树与森林　146

7.5.1　树的存储结构　146

7.5.2　树、森林和二叉树的转换　148

7.5.3　树和森林的遍历　150

7.6　哈夫曼树　151

7.6.1　基本术语　152

7.6.2　哈夫曼树的建立　153

7.6.3　哈夫曼树的应用　157

本章小结　158

习题　158



第8章　图　162

8.1　图的基本概念　162

8.1.1　图的定义和术语　162

8.1.2　图的基本操作　166

8.2　图的存储结构　166

8.2.1　邻接矩阵　166

8.2.2　邻接表　169

8.2.3　十字链表　171

8.2.4　邻接多重表　173

8.3　图的遍历　174

8.3.1　深度优先搜索　174

8.3.2　广度优先搜索　175

8.3.3　应用图的遍历判定图的连通性　177

8.3.4　图的遍历的其他应用　178

8.4　生成树和*小生成树　181

8.4.1　生成树及生成森林　181

8.4.2　*小生成树的概念　182

8.4.3　构造*小生成树的prim算法　183

8.4.4　构造*小生成树的kruskal算法　185

8.5　*短路径　187

8.5.1　单源点的*短路径　187

8.5.2　每对顶点之间的*短路径　190

8.6　有向无环图及其应用　193

8.6.1　有向无环图的概念　193

8.6.2　aov网与拓扑排序　194

8.6.3　aoe网与关键路径　198

本章小结　202

习题　203



第9章　查找　206

9.1　基本概念　206

9.2　静态查找表　207

9.2.1　顺序查找　207

9.2.2　有序表的查找　208

9.2.3　分块查找　209

9.3　动态查找表i——树表查找　210

9.3.1　二叉排序树　211

9.3.2　平衡二叉树(avl树)　215

9.3.3　b-树和b+树　222

9.4　动态查找表ⅱ——哈希表查找(杂凑法)　226

9.4.1　常用的哈希方法　226

9.4.2　处理冲突的方法　228

9.4.3　哈希表的操作　230

本章小结　232

习题　232



第10章　排序　236

10.1　基本概念　236

10.2　插入排序　237

10.2.1　直接插入排序　237

10.2.2　二分插入排序　239

10.2.3　希尔排序　239

10.3　交换排序　241

10.3.1　冒泡排序　241

10.3.2　快速排序　242

10.4　选择排序　244

10.4.1　简单选择排序　244

10.4.2　树型选择排序　245

10.4.3　堆排序　246

10.5　归并排序　249

10.6　分配排序　251

10.6.1　多关键码排序　251

10.6.2　链式基数排序　252

10.7　各种内排序方法的比较和选择　255

本章小结　256

习题　256