大话数据结构

大话数据结构

内容简介

《大话数据结构》为超级畅销书《大话设计模式》作者程杰潜心三年推出的扛鼎之作！以一个计算机教师教学为场景，讲解数据结构和相关算法的知识。通篇以一种趣味方式来叙述，大量引用了各种各样的生活知识来类比，并充分运用图形语言来体现抽象内容，对数据结构所涉及到的一些经典算法做到逐行分析、多算法比较。与市场上的同类数据结构图书相比，本书内容趣味易读，算法讲解细致深刻，是一本非常适合自学的读物。

作者简介

程杰，一个被读者誉为很适合写 IT 技术书的家伙。《大话设计模式》作者。此书 07 年末出版至今已经简体版印刷 9 次、繁体版印刷 6 次，取得了较好的成绩，开创了一种适合国人阅读的趣味讲解 IT 知识的风格模式。其本人参与过政府、证券、游戏、交通等多种行业的软件开发及项目管理工作，也曾做过软件培训的教师。因曾有过两年半高中数学教学的独特经历，使得其书作当中处处以初学者视角考虑和分析问题，他成为了当前很受欢迎的 IT 技术图书作者之一。

目录

第 1 章 数据结构绪论

• 1.1 开场白
• 1.2 你数据结构怎么学的？
• 1.3 数据结构起源
• 1.4 基本概念和术语
• 1.4.1 数据
• 1.4.2 数据元素
• 1.4.3 数据项
• 1.4.4 数据对象
• 1.4.5 数据结构
• 1.5 逻辑结构与物理结构
• 1.5.1 逻辑结构
• 1.5.2 物理结构
• 1.6 抽象数据类型
• 1.6.1 数据类型
• 1.6.2 抽象数据类型
• 1.7 总结回顾
• 1.8 结尾语

第 2 章 算法

• 2.1 开场白
• 2.2 数据结构与算法关系
• 2.3 两种算法的比较
• 2.4 算法定义
• 2.5 算法的特性
• 2.5.1 输入输出
• 2.5.2 有穷性
• 2.5.3 确定性
• 2.5.4 可行性
• 2.6 算法设计的要求
• 2.6.1 正确性
• 2.6.2 可读性
• 2.6.3 健壮性
• 2.6.4 时间效率高和存储量低
• 2.7 算法效率的度量方法
• 2.7.1 事后统计方法
• 2.7.2 事前分析估算方法
• 2.8 函数的渐近增长
• 2.9 算法时间复杂度
• 2.9.1 算法时间复杂度定义
• 2.9.2 推导大 O 阶方法
• 2.9.3 常数阶
• 2.9.4 线性阶
• 2.9.5 对数阶
• 2.9.6 平方阶
• 2.10 常见的时间复杂度
• 2.11 最坏情况与平均情况
• 2.12 算法空间复杂度
• 2.13 总结回顾
• 2.14 结尾语

第 3 章 线性表

• 3.1 开场白
• 3.2 线性表的定义
• 3.3 线性表的抽象数据类型
• 3.4 线性表的顺序存储结构
• 3.4.1 顺序存储定义
• 3.4.2 顺序存储方式
• 3.4.3 数据长度与线性表长度区别
• 3.4.4 地址计算方法
• 3.5 顺序存储结构的插入与删除
• 3.5.1 获得元素操作
• 3.5.2 插入操作
• 3.5.3 删除操作
• 3.5.4 线性表顺序存储结构的优缺点
• 3.6 线性表的链式存储结构
• 3.6.1 顺序存储结构不足的解决办法
• 3.6.2 线性表链式存储结构定义
• 3.6.3 头指针与头结点的异同
• 3.6.4 线性表链式存储结构代码描述
• 3.7 单链表的读取
• 3.8 单链表的插入与删除
• 3.8.1 单链表的插入
• 3.8.2 单链表的删除
• 3.9 单链表的整表创建
• 3.10 单链表的整表删除
• 3.11 单链表结构与顺序存储结构优缺点
• 3.12 静态链表
• 3.12.1 静态链表的插入操作
• 3.12.2 静态链表的删除操作
• 3.12.3 静态链表优缺点
• 3.13 循环链表
• 3.14 双向链表
• 3.15 总结回顾
• 3.16 结尾语

第 4 章 栈与队列

• 4.1 开场白
• 4.2 栈的定义
• 4.2.1 栈的定义
• 4.2.2 进栈出栈变化形式
• 4.3 栈的抽象数据类型
• 4.4 栈的顺序存储结构及实现
• 4.4.1 栈的顺序存储结构
• 4.4.2 栈的顺序存储结构进栈操作
• 4.4.3 栈的顺序存储结构出栈操作
• 4.5 两栈共享空间
• 4.6 栈的链式存储结构及实现
• 4.6.1 栈的链式存储结构
• 4.6.2 栈的链式存储结构进栈操作
• 4.6.3 栈的链式存储结构出栈操作
• 4.7 栈的作用
• 4.8 栈的应用 – 递归
• 4.8.1 斐波那契数列实现
• 4.8.2 递归定义
• 4.9 栈的应用 – 四则运算表达式求值
• 4.9.1 后缀（逆波兰）表示法定义
• 4.9.2 后缀表达式计算结果
• 4.9.3 中缀表达式转后缀表达式
• 4.10 队列的定义
• 4.11 队列的抽象数据类型
• 4.12 循环队列
• 4.12.1 队列顺序存储的不足
• 4.12.2 循环队列定义
• 4.13 队列的链式存储结构及实现
• 4.13.1 队列链式存储结构入队操作
• 4.13.2 队列链式存储结构出队操作
• 4.14 总结回顾
• 4.15 结尾语

第 5 章 串

• 5.1 开场白
• 05.2 串的定义
• 5.3 串的比较
• 5.4 串的抽象数据类型
• 5.5 串的存储结构
• 5.5.1 串的顺序存储结构
• 5.5.2 串的链式存储结构
• 5.6 朴素的模式匹配算法
• 5.7 KMP 模式匹配算法
• 5.7.1 KMP 模式匹配算法原理
• 5.7.2 next 数组值推导
• 5.7.3 KMP 模式匹配算法实现
• 5.7.4 KMP 模式匹配算法改进
• 5.7.5 nextval 数组值推导
• 5.8 总结回顾
• 5.9 结尾语

第 6 章 树

• 6.1 开场白
• 6.2 树的定义
• 6.2.1 结点分类
• 6.2.2 结点间关系
• 6.2.3 树的其他相关概念
• 6.3 树的抽象数据类型
• 6.4 树的存储结构
• 6.4.1 双亲表示法
• 6.4.2 孩子表示法
• 6.4.3 孩子兄弟表示法
• 6.5 二叉树的定义
• 6.5.1 二叉树特点
• 6.5.2 特殊二叉树
• 6.6 二叉树的性质
• 6.6.1 二叉树性质 1
• 6.6.2 二叉树性质 2
• 6.6.3 二叉树性质 3
• 6.6.4 二叉树性质 4
• 6.6.5 二叉树性质 5
• 6.7 二叉树的存储结构
• 6.7.1 二叉树顺序存储结构
• 6.7.2 二叉链表
• 6.8 遍历二叉树
• 6.8.1 二叉树遍历原理
• 6.8.2 二叉树遍历方法
• 6.8.3 前序遍历算法
• 6.8.4 中序遍历算法
• 6.8.5 后序遍历算法
• 6.8.6 推导遍历结果
• 6.9 二叉树的建立
• 6.10 线索二叉树
• 6.10.1 线索二叉树原理
• 6.10.2 线索二叉树结构实现
• 6.11 树、森林与二叉树的转换
• 6.11.1 树转换为二叉树
• 6.11.2 森林转换为二叉树
• 6.11.3 二叉树转换为树
• 6.11.4 二叉树转换为森林
• 6.11.5 树与森林的遍历
• 6.12 赫夫曼树及其应用
• 6.12.1 赫夫曼树
• 6.12.2 赫夫曼树定义与原理
• 6.12.3 赫夫曼编码
• 6.13 总结回顾
• 6.14 结尾语

第 7 章 图

• 7.1 开场白
• 7.2 图的定义
• 7.2.1 各种图定义
• 7.2.2 图的顶点与边间关系
• 7.2.3 连通图相关术语
• 7.2.4 图的定义与术语总结
• 7.3 图的抽象数据类型
• 7.4 图的存储结构
• 7.4.1 邻接矩阵
• 7.4.2 邻接表
• 7.4.3 十字链表
• 7.4.4 邻接多重表
• 7.4.5 边集数组
• 7.5 图的遍历
• 7.5.1 深度优先遍历
• 7.5.2 广度优先遍历
• 7.6 最小生成树
• 7.6.1 普里姆（Prim）算法
• 7.6.2 克鲁斯卡尔（Kruskal）算法
• 7.7 最短路径
• 7.7.1 迪杰斯特拉（Dijkstra）算法
• 7.7.2 弗洛伊德（Floyd）算法
• 7.8 拓扑排序
• 7.8.1 拓扑排序介绍
• 7.8.2 拓扑排序算法
• 7.9 关键路径
• 7.9.1 关键路径算法原理
• 7.9.2 关键路径算法
• 7.10 总结回顾
• 7.11 结尾语

第 8 章 查找

• 8.1 开场白
• 8.2 查找概论
• 8.3 顺序表查找
• 8.3.1 顺序表查找算法
• 8.3.2 顺序表查找优化
• 8.4 有序表查找
• 8.4.1 折半查找
• 8.4.2 插值查找
• 8.4.3 斐波那契查找
• 8.5 线性索引查找
• 8.5.1 稠密索引
• 8.5.2 分块索引
• 8.5.3 倒排索引
• 8.6 二叉排序树
• 8.6.1 二叉排序树查找操作
• 8.6.2 二叉排序树插入操作
• 8.6.3 二叉排序树删除操作
• 8.6.4 二叉排序树总结
• 8.7 平衡二叉树（AVL 树）
• 8.7.1 平衡二叉树实现原理
• 8.7.2 平衡二叉树实现算法
• 8.8 多路查找树（B 树）
• 8.8.1 2-3 树
• 8.8.2 2-3-4 树
• 8.8.3 B 树
• 8.8.4 B+ 树
• 8.9 散列表查找（哈希表）概述
• 8.9.1 散列表查找定义
• 8.9.2 散列表查找步骤
• 8.10 散列函数的构造方法
• 8.10.1 直接定址法
• 8.10.2 数字分析法
• 8.10.3 平方取中法
• 8.10.4 折叠法
• 8.10.5 除留余数法
• 8.10.6 随机数法
• 8.11 处理散列冲突的方法
• 8.11.1 开放定址法
• 8.11.2 再散列函数法
• 8.11.3 链地址法
• 8.11.4 公共溢出区法
• 8.12 散列表查找实现
• 8.12.1 散列表查找算法实现
• 8.12.2 散列表查找性能分析
• 8.13 总结回顾
• 8.14 结尾语

第 9 章 排序

• 9.1 开场白
• 9.2 排序的基本概念与分类
• 9.2.1 排序的稳定性
• 9.2.2 内排序与外排序
• 9.2.3 排序用到的结构与函数
• 9.3 冒泡排序
• 9.3.1 最简单排序实现
• 9.3.2 冒泡排序算法
• 9.3.3 冒泡排序优化
• 9.3.4 冒泡排序复杂度分析
• 9.4 简单选择排序
• 9.4.1 简单选择排序算法
• 9.4.2 简单选择排序复杂度分析
• 9.5 直接插入排序
• 9.5.1 直接插入排序算法
• 9.5.2 直接插入排序复杂度分析
• 9.6 希尔排序
• 9.6.1 希尔排序原理
• 9.6.2 希尔排序算法
• 9.6.3 希尔排序复杂度分析
• 9.7 堆 排 序
• 9.7.1 堆排序算法
• 9.7.2 堆排序复杂度分析
• 9.8 归并排序
• 9.8.1 归并排序算法
• 9.8.2 归并排序复杂度分析
• 9.8.3 非递归实现归并排序
• 9.9 快速排序
• 9.9.1 快速排序算法
• 9.9.2 快速排序复杂度分析
• 9.9.3 快速排序优化
• 1．优化选取枢轴
• 2．优化不必要的交换
• 3．优化小数组时的排序方案
• 4．优化递归操作
• 9.10 总结回顾
• 9.11 结尾语
• 附录 参考文献