数据结构

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出版者:高等教育
作者:张乃孝//裘宗燕
出品人:
页数:392
译者:
出版时间:2001-1
价格:25.00元
装帧:
isbn号码:9787040092035
丛书系列:
图书标签:
  • 数据结构
  • 算法
  • 计算机科学
  • 编程
  • 数据存储
  • 数据组织
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具体描述

《数据结构:C++与面向对象的途径(修订版)》是1998年6月出版的《数据结构——C++与面向对象的途径》一书的修订版.它采用面向对象的思想组织数据结构的内容,运用C什语言作为讨论数据结构的工作语言。在第一版的基础上,除对各章的顺序及内容安排进行了进一步的调整之外,还补充了各章的例子、习题,并增加了若干上机实习题,使读者可以更好地对数据结构进行学习、实践.在《数据结构:C++与面向对象的途径(修订版)》的最后还附加了一个上机实习报告的例子,使其具有较强的实用性。《数据结构:C++与面向对象的途径(修订版)》除延续了第一版的风格外,内容更加充实、完整,,讲解更加清楚、透彻。可作为本科计算机专业或相关专业数据结构课程教材,也可作为面向对象程序设计课程或C++程序设计实践课程的教材和参考书。

《算法的艺术》 本书深入探索算法的设计、分析与实现,为读者揭示计算思维的核心奥秘。从基础的排序与搜索技术,到图论中的复杂路径问题,再到动态规划的精妙思路,本书都将一一剖析,并提供清晰的伪代码和详细的数学证明。 核心内容涵盖: 算法基础: 线性搜索、二分搜索、冒泡排序、选择排序、插入排序、归并排序、快速排序等经典算法的原理、时间复杂度和空间复杂度分析。我们将深入探讨递归与迭代的思想,以及它们在算法设计中的应用。 数据组织: 链表(单向链表、双向链表、循环链表)、栈、队列、哈希表、堆(最大堆、最小堆)、二叉搜索树(AVL树、红黑树)等基本数据结构的构建、操作及其在不同场景下的适用性。我们会详细讲解它们的实现细节和性能特点。 图论算法: 深度优先搜索(DFS)、广度优先搜索(BFS)、最短路径算法(Dijkstra、Bellman-Ford)、最小生成树算法(Prim、Kruskal)、拓扑排序等,并辅以实际应用案例,如网络路由、社交网络分析等。 动态规划: 讲解如何识别动态规划问题,设计状态转移方程,并优化解决方案。我们将通过背包问题、最长公共子序列、矩阵链乘法等典型问题,展示动态规划的强大能力。 贪心算法: 探讨贪心选择性质与最优子结构,并通过活动选择、霍夫曼编码等例子,说明贪心算法的适用范围和局限性。 高级主题: 字符串匹配算法(KMP、Boyer-Moore)、回溯法、分支限界法、查找算法(二叉查找树、B树、B+树)等,帮助读者拓展算法视野,应对更复杂的计算挑战。 本书特色: 理论与实践并重: 既有严谨的数学证明和理论推导,也包含清晰易懂的代码实现,帮助读者将抽象概念转化为实际能力。 丰富的示例: 大量精心设计的示例贯穿全书,从简单到复杂,逐步引导读者理解算法的精髓。 清晰的逻辑结构: 各章节内容衔接自然,层层递进,构建完整的算法知识体系。 面向读者: 无论你是计算机科学的初学者,还是希望深化算法功底的开发者,本书都能为你提供宝贵的指导。 通过阅读《算法的艺术》,你将掌握一套强大的思维工具,能够分析问题的复杂性,设计出高效、优雅的解决方案,从而在编程的世界中游刃有余,创造出更具价值的软件。本书将是你踏上算法大师之路的理想起点。

作者简介

目录信息

第一章 绪论/l 1.1 问题求解/1 1.1.1问题/2 1.1.2问题的分析/2 1.1.3算法的选择/3 1.1.4解的精化/4 1.2 数据结构/4 1.3 算法/6 l.3.1算法的设计/6 1.3.2算法的分析/7 1.4 抽象数据类型/9 1.5 程序设计方法和语言/11 小结/12 习题/12第二章 C++与面向对象初步/13 2.1 C++语言对c的基本扩充/13 2.1.1注释/13 2.1.2函数原型说明/14 2.1.3引用和引用参数/14 2.1.4重载/16 2.1.5缺省参数/16 2.1.6变量说明/17 2.1.7输入和输出/17 2.1.8动态存储分配/17 2.1.9类型定义/18 2.1.10强制类型转换/18 2.2 对象和类/18 2.3 类的界面描述和实现/22 2.3.1类的数据域/24 2.3.2对象的行为——成员函数/24 2.3.3运算符作为成员函数/25 2.3.4用构造函数进行实例的初始化/27 2.4 普通运算符和普通函数/31 2.4.1普通运算符/31 2.4.2普通函数/33 2.4.3输入和输出/33 2.5 类的合成、继承和多态性/36 2.5.1合成/36 2.5.2继承/38 2.5.3多态性/39 小结/40 习题/42第三章 字符串二—数据封装技术/44 3.1 C语言的字符和字符串/44 3.2 字符串数据抽象的描述和实现/46 3.2.1字符串类的定义/47 3.2.2构造函数的定义/49 3.2.3析构函数/52 3.2.4基本成员函数的实现/53 3.2.5比较运算符/57 3.2.6串连接/59 3.2.7输入和输出/60 3.3子串/62 3.4 模式匹配/67 3.4.1简单字符串匹配/69 3.4.2 Knuth-Mords-Pratt模式匹配算法/72 3.4.3 Bovermore符串匹配算法/76 小结/80 习题/80第四章 向量——类的重用技术/83 4.1 模板类/84 4.2 向量的实现/86 4.3 定界向量和枚举向量——继承方式的重用/90 4.3.1定界向量/90 4.3.2枚举向量/94 4.4 排序向量和矩阵——舍成方式的重用/96 4.4.1排序向量和二分法检索/96 4.4.2矩阵/100 4.5 向量遍历器/103 4.5.1遍历器的抽象/103 4.5.2向量遍历器/105 4.6 向量的排序一模板函数/110 4.6.1插入排序/110 4.6.2起泡排序/112 4.6.3选择排序/113 4.6.4快速排序算法/114 4.7 继承和多态的若干讨论/l16 4.7.1父类与子类/116 4.7.2静态类型和动态类型/117 4.7.3框架和框架类/118 4.7.4遮蔽和虚函数/118 4.7.5虚遮蔽和非虚遮蔽/119 4.7.6两类继承/120 4.7.7多态的主要形式/121 4.7.8参数多态性——归约/121 4.7.9切割问题/123小结/125习题/125第五章 动态数据结构一链表/128 5.1 单链表的定义/128 5.1.1表类/128 5.1.2链类/130 5.2 单链表的实现/131 5.2.I链类的实现/131 5.2.2表类的实现/133 5.3 表遍历器/136 5.3.1表遍历器类/136 5.3.2表遍历器类的实现/138 5.4 表的应用:多项式处理/142 5.4.1项类/143 5.4.2多项式类/145 5.5 排序表“/148 5.5.1排序表类/148 5.5.2排序表类的实现/148 5.5.3排序表的应用——表插入排序/149 5.6 其他链表/150 5.6.1 自组织表/150 5.6.2双端表/152 5.6-3循环表/154 5.6.4双链表/155 5.7 可利用空间表/155小结/157习题/159第六章 栈和队列/161 6.1 抽象类栈和队列161 6.2 栈的实现/162 6.2.1栈的向量实现/163 6.2.2栈的链表实现/165 6.3栈的应用——表达式计算/167 6.3.1、后缀表达式的求值/167 6.3.2中缀表达式到后缀表达式 的转换/170 6.4 队列的实现/172 6.4.1队列的向量实现/172 6.4.2队列的链表实现/174 6.5 队列的应用——农夫过河问题/177小结/181习题/181第七章 树和二叉树/184 7.1 基本概念/185 7.1.1树/185 7.1.2二叉树/187 7.1.3树与二叉树的关系/190 7.2 二叉树的实现/191 7.2.1二叉树结点类/191 7.2.2基本二叉树类/193 7.2.3可构造二叉树类/195 7.3 二叉树的周游/197 7.3.1周游的递归实现/197 7.3.2通过遍历器实现周游/199 7.3.3前序周游器类/199 7.3.4中序周游器类/202 7.3.5后序周游器类/203 7.3.6层次周游算法(按宽度方向周游)/205 7.4 二叉树的向量表示/207 7.4.1二叉树向量表示的一种基本方法/207 7.4.2记录结构信息的二叉树向量表示/208 7.5 二叉排序树/209 7.6 平衡的二叉排序树/214 7.6.1AVL树上的操作/215 7.6.2AVL树的设计与实现/218 7.7 二叉树的应用——哈夫曼树/225小、结/228习题/228第八章 优先队列/23l 8.1 优先队列的抽象/231 8.2 堆/234 8.3 堆排序/238 8.4 斜堆/240 8.5 离散事件模拟/244 8.5.1模拟类的结构/246 8.5.2冰淇淋店的模拟/248 8.5.3随机数/251小结/253习题/253第九章 集合与字典/256 9.1 集合及其运算/256 9.1.1集合运算/257 9.1.2集合类/258 9.2 位向量集合/259 9.2.1位向量/260 9.2.2位向量集合/266 9.2.3字符集合/269 9.2.4字符集类的应用——将字符串分解为单词/270 9.3 集合的表实现/273 9.4 关联与字典/275 9.5 字典的关联表实现/278 9.6 字典的应用/281 9.6.1稀疏矩阵/281 9.6.2排序字典/284 9.6.3索引的实现/285小结/287习题/289 第十章散列结构/291 10.1散列结构/291 10.2散列函数/295 10.3开地址散列向量/297 10.4桶散列——用桶解决碰撞/300 IO.4.桶散列的抽象模板类/301 10.4.2用树作为桶的实现/302 10.4.3桶散列结构操作时间的分析/304lO.5桶散列结构的遍历器/30510.6用散列表实现集合/307 10.6.1应用——拼写检查器/30910.7用桶散列表实现字典/311小结/313习题/314第十一章 图/316 11.1 基本概念/316 11.2 图的邻接矩阵表示和Warshall算法/318 11.2.1图的邻接矩阵表示/318 Il.2.2图结点的可达性问题/318 11.3 邻接表方式的图表示和深度优先搜索/320 11.3.1邻接表表示中的结点类/321 11.3.2用深度优先方式求解可达性问题/322 11.4 带权图的矩阵表示和Floyd算法/324 11.4.1带权图的邻接矩阵/325 11.4.2带权图最短路径问题Floyd算法/325 11.5 带权图的邻接表表示与Dijkstra算法/327 11.5.1带权图的邻接表表示/327 11.5.2从一个结点出发的最短路径和Dijkstra算法/328 11.6 连通性、带权连通无向图与最小生成树/330 11.7有限自动机/333 11.8拓扑排序}/336小结/338习题/339第十二章 文件/342 12.1 外存、文件及其问题/342 12.1.1外存储器的特点与信息组织/342 12.1.2文件基本结构和操作/344 12.1.3文件与字典/345 12.1.4文件组织/346 12.2 C++的字符流文件及其操作/347 12.3 归并排序/352 12.4 文件的随机访问/356 12.5 文件索引结构/359 12.5.1索引向量/359 12.5.2树形索引结构/360 12.5.3 B树/361 12.5.4 B+树/364 12.6 树索引文件的实现/367小结/369习题/369附录/371 附录A 主要抽象数据类及其相互关系/371 附录B Borland C++集成开发环境使用入门/375 附录C“多叉路口的交通管理系统”上机报告/387
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我常常觉得,很多程序员在学习编程时,容易忽视数据结构的重要性,而把重心放在了语法和框架上。然而,数据结构才是决定程序性能和可扩展性的关键。这本《数据结构》恰恰强调了这一点。它并没有一开始就罗列各种复杂的数据结构,而是从“问题”出发,通过分析不同的问题场景,自然而然地引出了需要使用哪种数据结构来解决。例如,在讲解栈时,它通过函数调用栈和表达式求值的例子,让我明白栈的“后进先出”特性在解决这类问题中的重要性。在讲解队列时,则通过多任务处理的场景,让我理解了队列的“先进先出”特性。我对书中关于树形结构的讲解尤为满意,尤其是对各种遍历算法(前序、中序、后序)的详细解释和代码实现,以及它们在不同应用场景下的优劣。此外,书中对图的讲解也非常全面,从基本的概念到各种图的算法,都做到了深入浅出,让我对计算机网络、社交关系分析等领域的理解又上了一个台阶。

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我一直对计算机底层运作的原理充满兴趣,而数据结构无疑是理解这些原理的关键。这本《数据结构》就像是一把钥匙,为我打开了通往这个世界的大门。它从最基础的线性表开始,循序渐进地介绍了链表、栈、队列等基本数据结构,并且详细解释了它们在内存中的存储方式和操作的原理。我特别喜欢书中对数组和链表在内存分配上的对比,那种对底层细节的关注,让我对程序的执行效率有了更深刻的理解。在讲解树形结构时,书中不仅仅介绍了二叉树,还详细讲解了平衡二叉树(如AVL树和红黑树)的原理,以及它们是如何通过自平衡机制来保证查询效率的。我还对书中关于图的讲解印象深刻,它从图的定义、表示(邻接矩阵和邻接表)到各种遍历算法(DFS和BFS),再到最短路径算法(Dijkstra和Floyd),都进行了详尽的阐述,并且用了很多实际的例子,比如城市之间的交通网络,让我对图的应用有了直观的认识。

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在学习编程的过程中,我发现很多教材在讲解数据结构时,往往会把理论和实践割裂开来,导致读者虽然掌握了概念,但却不知道如何在实际编程中运用。这本《数据结构》在这方面做得非常出色,它将理论知识与实际应用紧密结合。书中不仅详细讲解了各种数据结构(如数组、链表、栈、队列、树、图、哈希表等)的原理和操作,还提供了大量的实际案例,展示了这些数据结构在解决实际问题中的应用。例如,在讲解图时,书中就以地图导航和社交网络分析为例,说明了图的遍历算法和最短路径算法的重要性。我特别喜欢书中对数据结构抽象数据类型(ADT)的讲解,它让我理解了如何将具体的数据结构封装起来,提供统一的接口,从而提高代码的可重用性和可维护性。此外,书中还提供了大量的代码示例,并且对代码的编写风格和效率进行了详细的讲解,让我从中受益匪浅。

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我一直对算法和数据结构这个领域充满了好奇,总觉得它们是计算机科学的基石,是通往更深层理解的必经之路。拿到这本《数据结构》,我首先被它的排版吸引了,字体大小适中,行距舒适,即使长时间阅读也不会感到疲劳。更重要的是,书中的插图质量非常高,不是那种简单的框图,而是富有艺术感的设计,将抽象的数据组织方式生动地呈现在读者面前。例如,在讲解二叉树时,书中用了一系列色彩鲜艳、层级分明的示意图,让我一下子就理解了什么是节点、什么是根节点、什么是叶子节点,以及左右子树的概念。递归的讲解部分也做得非常出色,它通过将一个大问题分解成更小的、相似的子问题,然后利用栈(虽然栈的概念是后面才详细讲解,但这里已经有所铺垫)来回溯,这种讲解方式非常直观,让我这个曾经对递归感到头疼的读者,也逐渐茅塞顿开。书中的算法实现部分,作者非常注重代码的可读性和效率,每一个算法都配有详细的步骤说明和复杂度分析,并且提供了多种实现方式进行对比,例如快速排序和归并排序,它们在不同场景下的优劣之处都得到了清晰的阐述。我还特别喜欢它对图论的介绍,从邻接矩阵到邻接表,再到各种图的遍历算法,如DFS和BFS,书中都给出了详尽的解释和应用场景,比如社交网络分析、地图导航等等,让我看到了数据结构在现实世界中的广泛应用。

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作为一个在编程领域摸爬滚打多年的“老兵”,我深知数据结构的重要性。我读过的关于数据结构的教材不在少数,但真正能让我感到眼前一亮的,却并不多。这本《数据结构》给我带来的感觉,就像是在茫茫书海中找到了一颗璀璨的明珠。它不仅仅是一本技术书籍,更像是一位循循善诱的良师。书中对每一项数据结构,无论是数组、链表、栈、队列、树,还是图,都进行了深入浅出的讲解。作者并没有停留在理论的层面,而是花了大量的篇幅来讲解这些数据结构在实际应用中的表现,以及如何通过优化数据结构的选择来提升程序的性能。我印象最深刻的是关于哈希表的章节,它详细阐述了哈希冲突的处理方法,如链地址法和开放地址法,并对比了它们的优缺点。书中还提到了布隆过滤器和一致性哈希等更高级的应用,这些内容对于我这样有一定基础的开发者来说,非常有价值。另外,书中还非常注重算法的实现和分析,它不仅给出了各种排序算法(冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序、堆排序等)的伪代码和C++实现,还对它们的平均时间复杂度、最坏时间复杂度以及稳定性进行了详细的比较。这种严谨的态度,让我对算法有了更深刻的认识,也激发了我对代码优化的热情。

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在我看来,一本好的数据结构书籍,不仅要讲清楚“是什么”,更要讲清楚“为什么”和“怎么用”。这本《数据结构》在这几个方面都做得非常到位。它不仅仅是理论的堆砌,更像是一次深入的实践指导。比如,在讲解集合和映射时,书中不仅介绍了散列表(哈希表)这种常见的实现方式,还详细分析了其平均O(1)的时间复杂度是如何实现的,以及在面对哈希冲突时,如何通过链表或开放寻址法来解决。更让我惊喜的是,书中还提到了B树和B+树在数据库索引中的应用,以及它们是如何通过减少磁盘I/O次数来提升查询效率的。这些内容让我看到了数据结构与实际应用场景的紧密联系,也让我对未来的学习方向有了更清晰的规划。书中的算法实现部分,作者不仅给出了代码,还对代码的效率和可维护性进行了深入的分析,并且提供了大量的练习题,覆盖了从基础到进阶的各种难度,这对于巩固所学知识非常有帮助。

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作为一个对算法效率有较高追求的开发者,我一直都在寻找一本能够深入讲解数据结构与算法之间关系的优秀教材。这本《数据结构》无疑满足了我的需求。它不仅仅是罗列了各种数据结构,更重要的是,它将每一种数据结构都与相应的算法紧密结合,并对它们的复杂度进行了详尽的分析。例如,在讲解排序算法时,它不仅列举了冒泡排序、选择排序、插入排序等基本排序,还详细讲解了快速排序、归并排序、堆排序等更高效的排序算法,并对它们的平均时间复杂度、最坏时间复杂度以及稳定性进行了深入的比较。我特别喜欢书中对哈希表的讲解,它不仅解释了哈希函数的设计原则,还详细阐述了处理哈希冲突的各种方法,如链地址法和开放地址法,并分析了它们在时间和空间上的优劣。这本书让我认识到,选择合适的数据结构和算法,能够极大地提升程序的运行效率。

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这本书的封面设计就很有意思,是一种简约风格,纯黑色的背景上,用一抹深邃的蓝色勾勒出抽象的节点和连接线,仿佛在暗示着数据在其中流转、组织、构建。我一直以来都觉得,数据结构这门课,就像是给信息世界搭骨架,如果没有清晰的脉络,再多的信息也只是杂乱无章的一堆堆,难以挖掘其价值。翻开这本书,我最先被吸引的是它清晰的逻辑和循序渐进的讲解方式。它没有一开始就抛出复杂的概念,而是从最基础的线性表讲起,通过生动的比喻,比如一串项链、一列队伍,将抽象的“元素”和“顺序”具象化。我尤其喜欢它对数组和链表在内存管理上的对比分析,那种对底层原理的深入剖析,让我对计算机如何高效地存储和访问数据有了更深刻的理解。比如,它详细解释了为什么数组的随机访问效率高,而链表的插入和删除操作又有着独特的优势,这些都给我留下了非常深刻的印象。不仅仅是概念的介绍,书中还穿插了大量的实例代码,而且不仅仅是C语言,还有Python和Java的版本,这对于我这种想多掌握几门语言的读者来说,简直是福利。代码风格严谨,注释也十分到位,很多地方的注释都相当于一个小小的教程,解释了代码背后的设计思路。我还特别关注了书中关于复杂度分析的部分,时间复杂度和空间复杂度,这些概念以前总觉得是理论上的东西,但这本书通过直观的图示和详细的推导,让我明白了它们在实际编程中的重要性,也教会了我如何通过分析算法的复杂度来优化自己的代码,使其更加高效。

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我一直认为,理解数据结构是成为一名优秀程序员的必经之路。这本书恰好填补了我在这方面的知识空白。它并没有一开始就使用晦涩难懂的术语,而是从最基础的“信息”这个概念入手,逐步引导读者进入数据组织的世界。在介绍线性结构时,它用了很多生动的例子,比如音乐播放列表的“播放顺序”对应链表的“指针”,以及图书馆的书架“连续排放”对应数组的“连续内存”。这些比喻让我在理解抽象概念时,能够联想到实际的场景,从而加深记忆。书中的图示部分做得非常用心,比如在讲解栈的“先进后出”特性时,用了堆叠的盘子作为比喻,而队列的“先进先出”则用了排队买票的场景,这些都非常形象。我特别喜欢它对树形结构的讲解,尤其是二叉搜索树的插入、删除和查找操作,书中的图解清晰地展示了节点的变化过程,并且详细说明了平衡二叉树(如AVL树和红黑树)的出现是为了解决二叉搜索树可能退化成链表的问题,这让我对数据结构的动态性和优化有了更深入的认识。

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我一直在寻找一本能够帮助我系统性地梳理数据结构知识的书籍,而这本《数据结构》恰好满足了我的需求。它从最基础的线性结构开始,逐步深入到非线性结构,如树和图,并且对每一种结构都进行了详尽的讲解。我特别喜欢书中对不同数据结构在内存中的存储方式以及操作效率的分析,比如数组的随机访问优势和链表的插入删除优势,这些细节让我对计算机底层运作有了更深的理解。在讲解树形结构时,书中对二叉查找树的各种操作(插入、删除、查找)进行了详细的图解和代码演示,并且还介绍了平衡二叉树(如AVL树和红黑树)的原理,让我明白了为了提高查找效率,需要对树进行平衡。此外,书中对图的讲解也非常全面,从图的表示方法(邻接矩阵和邻接表)到各种遍历算法(DFS和BFS),再到最短路径算法(Dijkstra和Floyd),都做了深入浅出的阐述,让我对图的应用有了更直观的认识。

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