数据结构

“数据结构”是计算机及相关专业的专业基础课和核心课程，它所包含的知识内容和技术方法，无论对学习计算机学科的其他相关课程，还是对从事软件设计和开发工作，都是重要的理论基础。编者结合近几年的教学改革实践、科研项目以及团队充分调研意见，参考大量的文献资料，按照新工科发展理念来构建本书的知识框架。
针对“数据结构”这门课中很多知识晦涩难懂，学生通常难以达到学以致用的目的，本书以项目导入为前提，引入相关知识体系，介绍数据结构的存储表示和各种基本操作的实现，后再完成项目的分析与实现，使学生明白从“为何学知识”到“知识怎么应用”的转换过程，深刻理解数据结构在程序开发中的作用。
在内容选取上，本书符合复合型、应用型人才培养目标的要求，把抽象问题具体化，易于理解，循序渐进地引导读者理解和掌握核心知识。每一章的案例都经过精心设计，选取有代表性和典型性的实例。在知识的讲解中，采用通俗易懂的方式由浅入深进行分析，一步步启发读者将自然语言描述的问题转化为程序设计的能力，培养思维的全面性，真正提高算法设计和实现能力。考虑到很多高校采用C语言作为新生开学的门程序设计语言，而“数据结构”一般在大学二年级开设，所以本书采用C语言作为数据结构和算法的描述语言，学生在实际上机操作时，可以很容易地将书中的数据结构和算法转换成C程序。 
本书共有9章，每一章结合项目实现，并配备习题和习题答案，实用性强。第1章数据结构概述，介绍数据结构和算法的基本概念； 第2章线性表，由实际项目引出线性的逻辑结构、存储结构及相应的操作； 第3章栈与队列，讨论了栈和队列的基本概念、逻辑结构、存储结构和经典应用； 第4~7章分别介绍串、数组、树和图，同样以项目案例导入的形式，介绍基本的数据结构及其应用； 第8章和第9章分别讨论查找和排序。
本书的每位编者都有丰富的数据结构教学经验和项目开发实战经验。其中，第1章和第2章由高秀娥编写，第3章和第4章由张凌宇编写，第5章和第8章由梁莉编写，第6章由陈霞编写，第7章由秦静编写，第9章由桑海涛编写，全书由高秀娥统稿。配套的实验讲义包括基础实验和课程设计两部分。基础实验重在实现书中验证性实验，课程设计部分综合应用经典算法解决工程实践问题，重在培养读者解决复杂工程问题的分析和设计能力。本书算法均采用C语言进行描述，并在DevC  中调试通过。多名研究生和本科生参加算法调试与多媒体课件制作，在此一并表示感谢。
虽然本书在编写过程中力求完美，仍难免有不足之处，希望各位不吝指正。
高秀娥2022年8月

本书主要以案例式展开教学，突出以学生为中心，以学生实际学习成果为导向，符合新工科发展理念，引导学生循序渐进地掌握线性表，栈和队列，数组与广义表，树与二叉树，图，查找和排序等内容，本书突出实用性和应用性，每章以项目驱动切入，并终加以实现，每章附有典型题例，便于加强知识巩固。全书文字浅显易懂，案例采用C语言加以实现，简洁明了。 本书配有实验讲义、算法程序示例和PPT等，适合作为高等院校计算机、信息技术相关专业“数据结构”课程的教材，也可供从事计算机工程与应用工作的人员使用。

本书主要以案例式展开教学，突出以学生为中心，以学生实际学习成果为导向，符合新工科发展理念，引导学生循序渐进地掌握线性表，栈和队列，数组与广义表，树与二叉树，图，查找和排序等内容，本书突出实用性和应用性，每章以项目驱动切入，并终加以实现，每章附有典型题例，便于加强知识巩固。全书文字浅显易懂，案例采用C语言加以实现，简洁明了。 本书配有实验讲义、算法程序示例和PPT等，适合作为高等院校计算机、信息技术相关专业“数据结构”课程的教材，也可供从事计算机工程与应用工作的人员使用。

高秀娥,博士、副教授、硕士生导师，本硕博均毕业于大连理工大学。主要研究方向为算法分析与设计，主讲《数据结构》、《面向对象程序设计》10余年，具有丰富的教学经验，获得课堂大奖赛一等奖；主持国家自然科学基金1项，参与国家863计划项目4项；发表学术论文30余篇，SCI检索10余篇；授权知识产权6项。获省部级奖励3项；主持教改项目3项。

第1章数据结构概述

1.1项目分析引入

1.2项目相关知识点介绍

1.2.1数据结构的逻辑结构

1.2.2数据结构的存储结构

1.2.3数据类型

1.3算法与算法性能分析

1.3.1算法的定义与特性

1.3.2算法性能分析

1.4项目实现

1.5习题

第2章线性表

2.1项目分析引入

2.2项目相关知识点介绍

2.3线性表的结构及基本运算

2.3.1顺序表的结构与操作

2.3.2链表的结构与操作

2.3.3循环链表

2.3.4双向(循环)链表

2.4项目实现

2.4.1项目实现内容

2.4.2项目实现结果

2.5习题

第3章栈与队列

3.1项目分析引入

3.2项目相关知识点介绍

3.3栈的定义

3.3.1顺序栈

3.3.2链式栈

3.3.3栈与递归

3.4队列的定义

3.4.1队列的定义和特点

3.4.2队列的基本操作

3.4.3循环队列

3.4.4链式队列

3.5项目实现

3.6习题

第4章串

4.1项目分析引入

4.2项目相关知识点介绍

4.3串的存储结构

4.3.1串的顺序存储结构

4.3.2串的动态存储结构

4.4串的模式匹配算法

4.4.1BF算法

4.4.2KMP算法

4.5项目实现

4.6习题

第5章数组和广义表

5.1项目的分析和引入

5.2项目相关知识点介绍

5.3数组

5.3.1数组概念

5.3.2数组的顺序存储结构

5.4特殊矩阵的压缩存储

5.4.1主对角线对称矩阵

5.4.2副对角线对称矩阵

5.4.3三角矩阵

5.4.4稀疏矩阵

5.5广义表

5.5.1概述

5.5.2广义表重要操作

5.5.3广义表的存储

5.6项目实现

5.7习题

第6章树

6.1项目分析引入

6.2项目相关知识点介绍

6.3树的基本概念

6.4二叉树的概念和性质

6.4.1二叉树的概念

6.4.2二叉树的基本操作

6.4.3二叉树的性质

6.5二叉树的存储结构

6.5.1二叉树的顺序存储结构

6.5.2二叉树的链式存储结构

6.6二叉树的遍历及其他操作

6.6.1二叉树遍历概念

6.6.2二叉树遍历算法

6.6.3二叉树其他操作

6.7线索二叉树

6.7.1线索二叉树概念

6.7.2线索二叉树存储表示和实现

6.8树和森林

6.8.1树的存储结构

6.8.2树和森林与二叉树的转换

6.8.3树和森林的遍历

6.9哈夫曼树与哈夫曼编码

6.9.1哈夫曼树的定义

6.9.2哈夫曼编码

6.10项目实现

6.11习题

第7章图

7.1项目分析引入

7.2项目相关知识点介绍

7.2.1图的定义

7.2.2图的相关术语

7.2.3图的基本操作

7.3图的存储结构

7.3.1图的邻接矩阵表示法

7.3.2图的邻接表表示法

7.3.3有向图的十字链表表示法

7.4图的遍历

7.4.1深度优先搜索

7.4.2广度优先搜索

7.5小生成树

7.5.1生成树概念

7.5.2普里姆算法

7.5.3克鲁斯卡尔算法

7.6拓扑排序与关键路径

7.6.1拓扑排序

7.6.2关键路径

7.7短路径

7.7.1单源短路径

7.7.2任意两个顶点间的短路径

7.8项目实现

7.9习题

第8章查找

8.1项目分析引入

8.2项目相关知识点介绍

8.2.1顺序查找

8.2.2折半查找

8.2.3分块查找

8.3动态查找表

8.3.1二叉排序树

8.3.2平衡二叉树

8.3.3B树

8.4哈希表

8.4.1算法思想

8.4.2哈希函数的构造

8.4.3冲突解决方法

8.4.4哈希表的查找过程

8.4.5哈希法性能分析

8.5项目实现

8.6习题

第9章排序

9.1项目分析引入

9.2排序的相关术语与概念

9.3插入排序

9.3.1直接插入排序

9.3.2折半插入排序

9.3.3希尔排序

9.4交换排序

9.4.1冒泡排序

9.4.2快速排序

9.5选择排序

9.5.1简单选择排序

9.5.2树形选择排序

9.5.3堆排序

9.6归并排序

9.7各种排序方法比较

9.8项目实现

9.9习题

本书主要以案例式展开教学，突出以学生为中心，以学生实际学习成果为导向，符合新工科发展理念，引导学生循序渐进地掌握线性表，栈和队列，数组与广义表，树与二叉树，图，查找和排序等内容，本书突出实用性和应用性，每章以项目驱动切入，并终加以实现，每章附有典型题例，便于加强知识巩固。全书文字浅显易懂，案例采用C语言加以实现，简洁明了。 本书配有实验讲义、算法程序示例和PPT等，适合作为高等院校计算机、信息技术相关专业“数据结构”课程的教材，也可供从事计算机工程与应用工作的人员使用。

高秀娥,博士、副教授、硕士生导师，本硕博均毕业于大连理工大学。主要研究方向为算法分析与设计，主讲《数据结构》、《面向对象程序设计》10余年，具有丰富的教学经验，获得课堂大奖赛一等奖；主持国家自然科学基金1项，参与国家863计划项目4项；发表学术论文30余篇，SCI检索10余篇；授权知识产权6项。获省部级奖励3项；主持教改项目3项。

本书基于案例展开教学，突出实用性和应用性，以学生为中心，以学生实际学习成果为导向，符合新工科发展理念，引导学生循序渐进地掌握线性表、栈和队列、数组与广义表、树与二叉树、图、查找和排序等内容，本书每章以项目驱动切入，并最终加以实现，每章附有典型题例，便于加强知识巩固。全书文字浅显易懂，案例采用C语言实现，简洁明了。本书集作者多年教学经验，配有实验讲义、课程设计、算法程序示例和PPT等。