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数据结构与算法设计 版权信息
- ISBN：9787121449789
- 条形码：9787121449789 ; 978-7-121-44978-9
- 装帧：暂无
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
数据结构与算法设计 内容简介
数据结构与算法设计相关课程是计算机专业教学中的核心课程，也是各类程序设计竞赛及互联网公司与软件企业招聘考查的重要方面。本书按照"数据结构―算法设计”的路线系统地介绍数据结构与算法设计的主要内容。其中，数据结构部分包括线性表、栈、队列、字符串、数组、广义表、树和图，以及两种常用的数据操作――查找和排序；算法设计部分包括递归与分治法、动态规划、贪心法、回溯法和分支限界法；*后以"快递超市信息管理系统”作为案例介绍面向实际应用开展分析、设计、编码与测试的完整过程。 本书融入了思政元素，注重培养学习者解决问题的思维能力，拥有丰富且形式多样的习题，能够同时满足数据结构与算法设计的教学和学习需求。 本书可以作为高等院校计算机科学与技术、软件工程、信息安全、智能科学与技术、物联网工程等计算机相关专业的本科生教材，也可以作为从事计算机应用开发的工程技术人员的参考用书。
数据结构与算法设计 目录
第1章 绪论 1
1．1 数据结构的研究内容 1
1．2 数据结构的概念 4
1．2．1 基本术语 4
1．2．2 数据结构的三个要素 5
1．3 算法的定义和评价 7
1．3．1 算法的定义 7
1．3．2 算法的评价 7
1．4 算法性能分析 8
1．4．1 算法的时间复杂度分析 8
1．4．2 算法的空间复杂度分析 11
1．5 算法的设计与描述 11
1．5．1 算法设计的一般步骤 11
1．5．2 算法设计的基本策略 12
1．5．3 算法的描述 13
1．6 本章小结 14
习题一 15
第2章 线性表 18
2．1 线性表的定义及基本操作 18
2．2 线性表的顺序表示和实现 19
2．2．1 顺序表的定义 19
2．2．2 顺序表的类模板定义 20
2．2．3 顺序表基本操作的实现 20
2．3 线性表的链式表示和实现 25
2．3．1 单链表 25
2．3．2 单循环链表 32
2．3．3 双向循环链表 33
2．3．4 静态链表 37
2．4 线性表的应用 41
2．5 本章小结 45
习题二 46
第3章 栈和队列 49
3．1 栈 50
3．1．1 栈的定义 50
3．1．2 顺序栈 51
3．1．3 链栈 54
3．2 栈的应用 58
3．3 队列 65
3．3．1 队列的定义 66
3．3．2 循环队列 66
3．3．3 链队列 72
3．4 队列的应用 76
3．5 本章小结 82
习题三 82
第4章 字符串、数组和广义表 86
4．1 字符串 87
4．1．1 字符串的定义 87
4．1．2 C++字符串操作 88
4．1．3 模式匹配 88
4．2 数组 93
4．2．1 数组的定义 93
4．2．2 数组的顺序存储结构 93
4．3 特殊矩阵的压缩存储 95
4．3．1 对称矩阵和三角矩阵 95
4．3．2 带状矩阵 96
4．3．3 稀疏矩阵 97
4．4 广义表 101
4．5 本章小结 101
习题四 102
第5章 树 105
5．1 树的定义与术语 106
5．1．1 树的定义 106
5．1．2 树的术语 107
5．1．3 树的表示方法 107
5．1．4 树的基本操作 108
5．2 二叉树 108
5．2．1 二叉树的定义 108
5．2．2 二叉树的性质 109
5．2．3 二叉树的基本操作 110
5．3 二叉树的存储结构 111
5．3．1 二叉树的顺序存储结构 111
5．3．2 二叉树的链式存储结构 112
5．3．3 二叉树的二叉链表类模板
定义 112
5．4 二叉树的遍历 115
5．4．1 先序遍历 116
5．4．2 中序遍历 116
5．4．3 后序遍历 117
5．4．4 层次遍历 117
5．4．5 基于遍历的操作 118
5．5 线索二叉树 121
5．5．1 线索二叉树的定义 121
5．5．2 中序线索二叉树类模板定义 122
5．6 二叉树的应用 126
5．6．1 堆 127
5．6．2 哈夫曼树 133
5．7 树和森林 136
5．7．1 树的存储结构 136
5．7．2 树、森林和二叉树的转换 138
5．7．3 树的遍历 141
5．7．4 森林的遍历 141
5．8 本章小结 142
习题五 142
第6章 图 146
6．1 图的定义与术语 146
6．1．1 图的定义 146
6．1．2 图的术语 147
6．1．3 图的基本操作 149
6．2 图的存储结构 149
6．2．1 邻接矩阵 150
6．2．2 邻接表 156
6．2．3 邻接多重表 164
6．2．4 十字链表 165
6．3 图的遍历 166
6．3．1 深度优先遍历 166
6．3．2 广度优先遍历 168
6．4 图的应用 170
6．4．1 *小生成树 170
6．4．2 *短路径 173
6．4．3 活动网络 177
6．5 本章小结 184
习题六 185
第7章 查找 189
7．1 查找的基本概念 189
7．2 线性表的查找 191
7．2．1 顺序查找 191
7．2．2 折半查找 193
7．2．3 索引查找 195
7．3 树表查找 198
7．3．1 二叉排序树 198
7．3．2 平衡二叉树 206
7．3．3 B-树与B+树 213
7．4 散列查找 218
7．4．1 散列表的概念 218
7．4．2 散列函数的构造方法 219
7．4．3 解决冲突的方法 222
7．4．4 散列查找及其性能分析 224
7．5 本章小结 227
习题七 228
第8章 排序 231
8．1 排序的基础知识 232
8．2 交换排序 233
8．2．1 冒泡排序 233
8．2．2 快速排序 235
8．3 插入排序 237
8．3．1 直接插入排序 237
8．3．2 折半插入排序 239
8．3．3 希尔排序 240
8．4 选择排序 241
8．4．1 简单选择排序 242
8．4．2 堆排序 243
8．5 归并排序 245
8．5．1 两路归并算法 245
8．5．2 两路归并排序 247
8．6 基数排序 248
8．6．1 多关键字排序 248
8．6．2 链式基数排序 249
8．7 排序方法的比较 252
8．8 本章小结 253
习题八 253
第9章 递归与分治法 256
9．1 递归程序设计 256
9．1．1 递归的定义 256
9．1．2 递归的适用条件 257
9．1．3 递归的程序设计 259
9．1．4 递归的优缺点 264
9．2 分治法 265
9．2．1 分治法的基本思想 265
9．2．2 分治法的适用条件 266
9．2．3 分治法的设计步骤 266
9．3 分治法的应用实例 267
9．3．1 选择问题 267
9．3．2 排序问题 272
9．3．3 大整数的乘法 273
9．3．4 Strassen矩阵乘法 276
9．3．5 棋盘覆盖问题 278
9．3．6 循环赛日程安排 281
9．4 本章小结 284
习题九 284
第10章 动态规划 286
10．1 动态规划概述 286
10．1．1 动态规划的基本思想 286
10．1．2 动态规划的适用条件 287
10．1．3 动态规划的设计步骤 289
10．2 动态规划的应用实例 291
10．2．1 矩阵连乘问题 291
10．2．2 投资问题 295
10．2．3 0-1背包问题 299
10．2．4 *长公共子序列问题 303
10．3 本章小结 308
习题十 308
第11章 贪心法 310
11．1 贪心法概述 310
11．1．1 贪心法的基本思想 310
11．1．2 贪心法的适用条件 311
11．1．3 贪心法和动态规划的区别 312
11．1．4 贪心法的设计算法的步骤 312
11．1．5 贪心算法的正确性证明 313
11．2 贪心法的应用实例 313
11．2．1 活动安排问题 313
11．2．2 *优装载问题 316
11．2．3 背包问题 318
11．3 本章小结 321
习题十一 321
第12章 回溯法 323
12．1 回溯法概述 323
12．1．1 问题的解空间 323
12．1．2 回溯法的基本思想 325
12．1．3 回溯法的设计步骤与算法
框架 327
12．1．4 子集树与排列树 328
12．1．5 回溯法的适用条件 330
12．2 回溯法的应用实例 331
12．2．1 0-1背包问题 331
12．2．2 装载问题 335
12．2．3 n皇后问题 339
12．2．4 旅行商问题 342
12．3 本章小结 346
习题十二 346
第13章 分支限界法 348
13．1 分支限界法概述 348
13．1．1 分支限界法的基本思想 348
13．1．2 分支限界法的三个关键
问题 349
13．1．3 分支限界法的设计步骤 350
13．1．4 分支限界法的时间性能 350
13．1．5 分支限界法的适用条件 350
13．2 分支限界法的应用实例 351
13．2．1 0-1背包问题 351
13．2．2 旅行商问题 358
13．2．3 流水作业调度 360
13．2．4 单源点*短路径问题 365
13．3 本章小结 367
习题十三 367
第14章 快递超市信息管理系统 369
14．1 问题描述 369
14．2 需求分析 370
14．3 概要设计 370
14．3．1 模块设计 370
14．3．2 界面设计 371
14．3．3 类和数据结构设计 371
14．4 详细设计 373
14．4．1 类的详细设计 373
14．4．2 系统功能的详细设计 376
14．5 编码 377
14．6 测试 386
14．7 本章小结 391
习题十四 391
参考文献 392
1．1 数据结构的研究内容 1
1．2 数据结构的概念 4
1．2．1 基本术语 4
1．2．2 数据结构的三个要素 5
1．3 算法的定义和评价 7
1．3．1 算法的定义 7
1．3．2 算法的评价 7
1．4 算法性能分析 8
1．4．1 算法的时间复杂度分析 8
1．4．2 算法的空间复杂度分析 11
1．5 算法的设计与描述 11
1．5．1 算法设计的一般步骤 11
1．5．2 算法设计的基本策略 12
1．5．3 算法的描述 13
1．6 本章小结 14
习题一 15
第2章 线性表 18
2．1 线性表的定义及基本操作 18
2．2 线性表的顺序表示和实现 19
2．2．1 顺序表的定义 19
2．2．2 顺序表的类模板定义 20
2．2．3 顺序表基本操作的实现 20
2．3 线性表的链式表示和实现 25
2．3．1 单链表 25
2．3．2 单循环链表 32
2．3．3 双向循环链表 33
2．3．4 静态链表 37
2．4 线性表的应用 41
2．5 本章小结 45
习题二 46
第3章 栈和队列 49
3．1 栈 50
3．1．1 栈的定义 50
3．1．2 顺序栈 51
3．1．3 链栈 54
3．2 栈的应用 58
3．3 队列 65
3．3．1 队列的定义 66
3．3．2 循环队列 66
3．3．3 链队列 72
3．4 队列的应用 76
3．5 本章小结 82
习题三 82
第4章 字符串、数组和广义表 86
4．1 字符串 87
4．1．1 字符串的定义 87
4．1．2 C++字符串操作 88
4．1．3 模式匹配 88
4．2 数组 93
4．2．1 数组的定义 93
4．2．2 数组的顺序存储结构 93
4．3 特殊矩阵的压缩存储 95
4．3．1 对称矩阵和三角矩阵 95
4．3．2 带状矩阵 96
4．3．3 稀疏矩阵 97
4．4 广义表 101
4．5 本章小结 101
习题四 102
第5章 树 105
5．1 树的定义与术语 106
5．1．1 树的定义 106
5．1．2 树的术语 107
5．1．3 树的表示方法 107
5．1．4 树的基本操作 108
5．2 二叉树 108
5．2．1 二叉树的定义 108
5．2．2 二叉树的性质 109
5．2．3 二叉树的基本操作 110
5．3 二叉树的存储结构 111
5．3．1 二叉树的顺序存储结构 111
5．3．2 二叉树的链式存储结构 112
5．3．3 二叉树的二叉链表类模板
定义 112
5．4 二叉树的遍历 115
5．4．1 先序遍历 116
5．4．2 中序遍历 116
5．4．3 后序遍历 117
5．4．4 层次遍历 117
5．4．5 基于遍历的操作 118
5．5 线索二叉树 121
5．5．1 线索二叉树的定义 121
5．5．2 中序线索二叉树类模板定义 122
5．6 二叉树的应用 126
5．6．1 堆 127
5．6．2 哈夫曼树 133
5．7 树和森林 136
5．7．1 树的存储结构 136
5．7．2 树、森林和二叉树的转换 138
5．7．3 树的遍历 141
5．7．4 森林的遍历 141
5．8 本章小结 142
习题五 142
第6章 图 146
6．1 图的定义与术语 146
6．1．1 图的定义 146
6．1．2 图的术语 147
6．1．3 图的基本操作 149
6．2 图的存储结构 149
6．2．1 邻接矩阵 150
6．2．2 邻接表 156
6．2．3 邻接多重表 164
6．2．4 十字链表 165
6．3 图的遍历 166
6．3．1 深度优先遍历 166
6．3．2 广度优先遍历 168
6．4 图的应用 170
6．4．1 *小生成树 170
6．4．2 *短路径 173
6．4．3 活动网络 177
6．5 本章小结 184
习题六 185
第7章 查找 189
7．1 查找的基本概念 189
7．2 线性表的查找 191
7．2．1 顺序查找 191
7．2．2 折半查找 193
7．2．3 索引查找 195
7．3 树表查找 198
7．3．1 二叉排序树 198
7．3．2 平衡二叉树 206
7．3．3 B-树与B+树 213
7．4 散列查找 218
7．4．1 散列表的概念 218
7．4．2 散列函数的构造方法 219
7．4．3 解决冲突的方法 222
7．4．4 散列查找及其性能分析 224
7．5 本章小结 227
习题七 228
第8章 排序 231
8．1 排序的基础知识 232
8．2 交换排序 233
8．2．1 冒泡排序 233
8．2．2 快速排序 235
8．3 插入排序 237
8．3．1 直接插入排序 237
8．3．2 折半插入排序 239
8．3．3 希尔排序 240
8．4 选择排序 241
8．4．1 简单选择排序 242
8．4．2 堆排序 243
8．5 归并排序 245
8．5．1 两路归并算法 245
8．5．2 两路归并排序 247
8．6 基数排序 248
8．6．1 多关键字排序 248
8．6．2 链式基数排序 249
8．7 排序方法的比较 252
8．8 本章小结 253
习题八 253
第9章 递归与分治法 256
9．1 递归程序设计 256
9．1．1 递归的定义 256
9．1．2 递归的适用条件 257
9．1．3 递归的程序设计 259
9．1．4 递归的优缺点 264
9．2 分治法 265
9．2．1 分治法的基本思想 265
9．2．2 分治法的适用条件 266
9．2．3 分治法的设计步骤 266
9．3 分治法的应用实例 267
9．3．1 选择问题 267
9．3．2 排序问题 272
9．3．3 大整数的乘法 273
9．3．4 Strassen矩阵乘法 276
9．3．5 棋盘覆盖问题 278
9．3．6 循环赛日程安排 281
9．4 本章小结 284
习题九 284
第10章 动态规划 286
10．1 动态规划概述 286
10．1．1 动态规划的基本思想 286
10．1．2 动态规划的适用条件 287
10．1．3 动态规划的设计步骤 289
10．2 动态规划的应用实例 291
10．2．1 矩阵连乘问题 291
10．2．2 投资问题 295
10．2．3 0-1背包问题 299
10．2．4 *长公共子序列问题 303
10．3 本章小结 308
习题十 308
第11章 贪心法 310
11．1 贪心法概述 310
11．1．1 贪心法的基本思想 310
11．1．2 贪心法的适用条件 311
11．1．3 贪心法和动态规划的区别 312
11．1．4 贪心法的设计算法的步骤 312
11．1．5 贪心算法的正确性证明 313
11．2 贪心法的应用实例 313
11．2．1 活动安排问题 313
11．2．2 *优装载问题 316
11．2．3 背包问题 318
11．3 本章小结 321
习题十一 321
第12章 回溯法 323
12．1 回溯法概述 323
12．1．1 问题的解空间 323
12．1．2 回溯法的基本思想 325
12．1．3 回溯法的设计步骤与算法
框架 327
12．1．4 子集树与排列树 328
12．1．5 回溯法的适用条件 330
12．2 回溯法的应用实例 331
12．2．1 0-1背包问题 331
12．2．2 装载问题 335
12．2．3 n皇后问题 339
12．2．4 旅行商问题 342
12．3 本章小结 346
习题十二 346
第13章 分支限界法 348
13．1 分支限界法概述 348
13．1．1 分支限界法的基本思想 348
13．1．2 分支限界法的三个关键
问题 349
13．1．3 分支限界法的设计步骤 350
13．1．4 分支限界法的时间性能 350
13．1．5 分支限界法的适用条件 350
13．2 分支限界法的应用实例 351
13．2．1 0-1背包问题 351
13．2．2 旅行商问题 358
13．2．3 流水作业调度 360
13．2．4 单源点*短路径问题 365
13．3 本章小结 367
习题十三 367
第14章 快递超市信息管理系统 369
14．1 问题描述 369
14．2 需求分析 370
14．3 概要设计 370
14．3．1 模块设计 370
14．3．2 界面设计 371
14．3．3 类和数据结构设计 371
14．4 详细设计 373
14．4．1 类的详细设计 373
14．4．2 系统功能的详细设计 376
14．5 编码 377
14．6 测试 386
14．7 本章小结 391
习题十四 391
参考文献 392
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数据结构与算法设计 作者简介
王新宇，江苏大学计算机科学与通信工程学院，副教授。著作出版及论文发表情况：论著：（1）计算机视觉概论与操作实践，2019年12月，江苏凤凰科学技术出版社；（2）模式识别基础理论及其计算机视觉应用，2020年7月，西安电子科技大学出版社；主要论文：（1）A Zero-Watermarking Scheme for Three-Dimensional Mesh Models Based on Multi-Features， Multimedia Tools and Applications，2019，78卷第19期，SCI；（2）构造顶点分布特征的三维模型数字水印算法，计算机辅助设计与图形学学报， 2014，26卷第2期，EI；（3）数据结构课程思政教学设计与实践，计算机教育，2021，第1期。主要教学经历：C程序设计，2001年-2008年；C++程序设计，2006年-2010年；计算方法；2003年-至今；计算机图形学，2002年-至今；数据结构，2011年-至今。承担的主要教研项目：面向新工科的多维融合、多方协同的计算机专业人才培养研究与实践，江苏大学2017年高等教育教改研究课题（2017JGYB015）。承担的主要科研项目及获奖情况：主要科研项目：（1）基于模型自适应修正和协同决策的说话人鲁棒语音情感识别方法研究，国家自然科学基金（61003183）；（2）面向版权保护的三维模型鲁棒数字水印算法研究，高等学校博士学科点专项科研基金（20113227110021）；（3）三维模型鲁棒数字水印算法研究，江苏省研究生科研创新计划项目（CX10B_273Z）；科研获奖：音视频内容分析及其在行为监控与展现中的应用，江苏省科学技术进步三等奖，2018年。
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