数据结构(C语言版)

当前用计算机解决实际问题时，主要是对数据和数据之间的关系进行存储和处理。数据结构的主要研究内容就是数据的各种组织形式以及建立在这些结构之上的各种运算的实现。因此，数据结构是研究计算机科学和工程的基础，它不仅为用计算机语言进行程序设计提供了方法性的理论指导，还在更高的层次上总结了程序设计的常用方法和常用技巧。
 目前，“数据结构”是计算机科学与技术及相关专业的核心基础课程，是技术性、实践性、操作性、应用性很强的一门计算机专业基础课程。学好该课程不仅对后续课程的学习有很大帮助，而且对开发有效利用计算机资源的程序极为有益。
 本书基于OBE（Outcome-Based Education）理念，以结果为导向，以学生为中心，从知识目标、能力目标、素质目标和情感目标四个方面来设计教学目标，深入挖掘数据结构教学内容涉及的思政元素，突出对学生的价值引领，专业基本能力、创新能力、岗位竞聘竞争能力的培养，创新工科专业课程思政的教学。
 编者针对“数据结构”课程概念多、算法灵活和抽象性强等特点，在总结长期教学经验的基础上，设计内容结构。全书分为9章，第1章为数据结构概述，介绍数据结构的基本概念，特别强调算法分析的方法；第2章为线性表，介绍线性表的两种存储结构∶顺序表和链表，以及基本运算算法的实现过程；第3章为栈和队列，介绍这两种特殊的线性结构的概念与应用；第4章为串，介绍串的概念与模式匹配算法；第5章为数组和广义表，介绍数组、稀疏矩阵和广义表的概念与相关运算算法的实现过程；第6章为树和二叉树，介绍树和二叉树的概念与各种运算算法的实现过程，其中特别介绍二叉树的各种递归算法；第7章为图，介绍图的概念和图的各种运算算法的实现过程；第8章为查找，介绍各种查找算法的实现过程；第9章为排序，介绍各种排序算法的实现过程。
 “数据结构”是一门应用实践性非常强的课程，学生在掌握各种数据结构（特别是存储结构）的基础上一定要尽可能多地上机练习，通过较多的实验把难以理解的抽象概念转化为实实在在的能够在计算机上执行的程序，这样才能将所学知识和实际应用结合起来，吸取算法的设计思想和精髓，提高运用这些知识解决实际问题的能力。本书中讲解的算法都使用C语言实现并给出测试程序，供教师和学生选用。
 为了便于学生学习和上机实验，我们还编写了与本书配套的《数据结构习题解析与实验指导》一书，构成一个完整的教学系列。本书中的所有程序均在Microsoft Visual C 2010开发环境下调试通过。
 为了方便教师教学和学生学习，本书提供了全面而丰富的教学资源，其中包括教学大纲、教学PPT、源程序代码等，均可从中国铁道出版社有限公司教育资源数字化平台网站（www.tdpress.com/5leds/）免费下载。
 本书得到了全国高等院校计算机基础教育研究会课题“面向新工科和工程认证的‘数据结构’混合式教学模式研究与实践”（2022-AFCEC-345）、“课程思政背景下程序设计类课程教学改革研究与实践”（2022-AFCEC-344）、河北省第二批新工科研究与实践项目“应用型本科计算机专业通专融合课程体系构建”（2020GJXGK057）、河北省省属高校基本科研业务费项目“后疫情时代双线混合教学中高校教师教学胜任力提升策略研究”（JSQ2021011）、华北理工大学轻工学院2020年校级教育教学改革研究与实践项目“探索基于OBE的混合教学模式之路——计算机科学与技术专业课程的教改实践”（qgjg202010）项目的资助。
 由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请广大读者批评指正，特别希望使用本书的教师与编者探讨，共同提高"数据结构"课程的教学水平。
 编 者 2022年1月

 本书根据高等学校计算机类专业教学指导委员会编制的《智能时代计算机专业系统能力培养纲要》及研究生入学考试大纲要求编写。全书以成果为导向，确立章节学习目标，以应用为驱动，逐步展开数据结构的存储表示、基本操作的实现及其应用的详细介绍，以达到理论与应用紧密结合的教学目的。全书共分为9章，内容包括数据结构概述、线性表、栈和队列、串、数组和广义表、树和二叉树、图、查找、排序。本书内容丰富、难度适中、知识点翔实、图文并茂，原理叙述直达要义。每章给出基于OBE的学习目标、知识导图、思政结合点，以及相关算法与应用。全书采用C语言作为数据结构和算法的描述语言，算法步骤与实现一一对应。

 张颖，女，任教于华北理工大学轻工学院。研究方向：计算机应用技术；主授课程包括数据结构、C#、UI交互设计与实现、动态效果设计与实现等。近年来科研成果包括北大核心1篇，国内外期刊发表论文19篇，EI检索收录3篇，参编教材2本。章昊，男，副教授，中共党员，现任华北理工大学轻工学院电气信息学院电子及计算机教研室主任。先后负责课程包括：计算科学导论、C语言程序设计、平面设计、网络原理及操作等10余门计算机专业本科课程。近年来，主持完成唐山市科技局项目1项，参研河北省科技厅项目2项，2020年获得第八届河北省高等教育教学成果奖二等奖1项。周瑞英，女，任教于华北理工大学轻工学院。研究方向：模式识别与智能系统专业；主授课程包括数据结构、Linux操作系统、嵌入式系统原理及应用、移动终端设计与开发等。近年来科研成果包括中文核心1篇，EI检索收录3篇，参编教材2本。初晓，副教授，博士，吉林省优秀教师，现任长春财经学院信息工程学院副院长，吉林省一流本科课程《数据结构》负责人。研究方向为智能教育、数据处理，主持参与省级教科研课题10余项，发表论文10余篇，主编著作2部，教材3部。先后荣获吉林省青

（1）基于OBE理念，以学生为中心，将解决问题的抽象算法用具体的代码实现，引导学生更好地提升程序（算法）设计能力。 
（2）知识点讲解循序渐进，由浅入深，使读者通过学习将知识点融会贯通，学以致用。 
（3）将思政元素引入知识内容，启发学生进行知识的再发现，激发问题和创新意识。