數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Java語言版）

目錄
前言 i
第1章 緒論 1
1.1 幾個(gè)實(shí)際問題 1
1.1.1 學(xué)生成績表管理 1
1.1.2 人機(jī)對弈 2
1.1.3 路徑導(dǎo)航 3
1.2 本書主要討論內(nèi)容 3
1.2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容 3
1.2.2 學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的意義 4
1.3 數(shù)學(xué)知識復(fù)習(xí) 5
1.3.1 指數(shù) 5
1.3.2 對數(shù) 5
1.3.3 級數(shù) 6
1.3.4 模運(yùn)算 8
1.3.5 證明方法 8
1.4 總結(jié) 10
第2章 算法分析 11
2.1 數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 11
2.2 模型 13
2.3 要分析的問題 14
2.4 算法的運(yùn)行時(shí)間計(jì)算 17
2.4.1 一個(gè)簡單的例子 17
2.4.2 一般法則 18
2.4.3 大子序列和問題的解 21
2.4.4 運(yùn)行時(shí)間中的對數(shù) 27
2.4.5 檢驗(yàn)結(jié)果 30
2.4.6 分析結(jié)果的準(zhǔn)確性 31
2.4.7 算法的存儲空間計(jì)算 32
2.5 總結(jié) 32
第3章 線性表 34
3.1 抽象數(shù)據(jù)類型 34
3.2 線性表的邏輯特性 35
3.2.1 定義 35
3.2.2 特征 35
3.2.3 運(yùn)算 35
3.3 順序表及其實(shí)現(xiàn) 36
3.3.1 順序表 36
3.3.2 表的簡單數(shù)組實(shí)現(xiàn) 36
3.3.3 ArrayList 的實(shí)現(xiàn) 37
3.4 鏈表及其實(shí)現(xiàn) 47
3.4.1 鏈表的思想 47
3.4.2 單向鏈表 47
3.4.3 單向鏈表ADT 49
3.4.4 常見的錯誤 56
3.4.5 模塊化設(shè)計(jì) 56
3.4.6 雙向鏈表 57
3.4.7 循環(huán)鏈表 61
3.5 鏈表應(yīng)用實(shí)例 62
3.5.1 一元多項(xiàng)式 62
3.5.2 音樂播放列表排序 67
3.5.3 多重表 70
3.6 總結(jié) 71
第4章 棧和隊(duì)列 72
4.1 棧 72
4.1.1 棧的定義 72
4.1.2 棧ADT 73
4.1.3 棧的順序表示 73
4.1.4 棧的鏈接表示 76
4.2 表達(dá)式計(jì)算 78
4.2.1 表達(dá)式 78
4.2.2 計(jì)算后綴表達(dá)式的值 78
4.2.3 中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)換為后綴表達(dá)式 80
4.2.4 利用兩個(gè)棧計(jì)算表達(dá)式 81
4.3 遞歸 86
4.3.1 遞歸的概念 86
4.3.2 遞歸的實(shí)現(xiàn) 91
4.4 隊(duì)列 92
4.4.1 隊(duì)列ADT 92
4.4.2 隊(duì)列的數(shù)組實(shí)現(xiàn) 93
4.4.3 隊(duì)列數(shù)組實(shí)現(xiàn)的改進(jìn) 96
4.4.4 循環(huán)隊(duì)列 96
4.4.5 循環(huán)隊(duì)列的應(yīng)用 99
4.4.6 隊(duì)列的鏈接表示 99
4.4.7 舞伴問題 101
4.5 總結(jié) 103
第5章 矩陣 104
5.1 矩陣的二維數(shù)組存儲 104
5.2 特殊矩陣的壓縮存儲 107
5.2.1 稠密矩陣和稀疏矩陣 107
5.2.2 對稱矩陣 107
5.2.3 三角矩陣 108
5.2.4 帶狀矩陣 110
5.3 稀疏矩陣的壓縮存儲 111
5.3.1 三元組順序表存儲 112
5.3.2 行邏輯鏈接的順序存儲 116
5.3.3 十字鏈表 121
5.3.4 稀疏矩陣的并行運(yùn)算 129
5.4 總結(jié) 130
第6章 查找和散列表 131
6.1 查找方法 131
6.1.1 順序表的查找 131
6.1.2 有序表的查找 133
6.1.3 索引順序表的查找 138
6.1.4 散列表的查找 139
6.2 散列表 140
6.2.1 基本思想 140
6.2.2 構(gòu)造散列函數(shù)的原則 141
6.3 常見散列函數(shù) 141
6.3.1 直接定址法 141
6.3.2 數(shù)字分析法 142
6.3.3 平方取中法 142
6.3.4 折疊法 143
6.3.5 除留余數(shù)法 143
6.4 解決散列函數(shù)沖突的方法 144
6.4.1 拉鏈法 144
6.4.2 開放定址法 145
6.4.3 裝填因子 148
6.4.4 再散列 148
6.5 散列表的查找 150
6.5.1 散列表的實(shí)現(xiàn) 150
6.5.2 性能分析 162
6.5.3 散列表的改進(jìn) 162
6.6 總結(jié) 163
第7章 排序 164
7.1 基本概念 164
7.2 插入排序 165
7.2.1 直接插入排序 165
7.2.2 對直接插入排序的分析 167
7.2.3 希爾排序 168
7.2.4 對希爾排序的分析 170
7.3 交換排序 170
7.3.1 冒泡排序 171
7.3.2 對冒泡排序的分析 172
7.3.3 快速排序 173
7.3.4 實(shí)際的快速排序程序 175
7.3.5 對快速排序的分析 176
7.4 選擇排序 177
7.4.1 算法實(shí)現(xiàn) 177
7.4.2 效率分析 178
7.5 歸并排序 178
7.5.1 二路歸并排序 178
7.5.2 對歸并排序的分析 181
7.6 基數(shù)排序 182
7.6.1 多關(guān)鍵字的排序 182
7.6.2 鏈?zhǔn)交鶖?shù)排序 183
7.6.3 對基數(shù)排序的分析 185
7.7 外部排序 188
7.7.1 外部排序的概念 188
7.7.2 簡單算法 189
7.7.3 多路合并 190
7.7.4 多相合并 192
7.7.5 替換選擇 193
7.8 ArrayList與LinkedList中的排序方法 194
7.8.1 ArrayList中的排序方法 195
7.8.2 LinkedList中的排序方法 201
7.9 總結(jié) 203
第8章 樹 205
8.1 樹的基礎(chǔ)知識 205
8.1.1 基本術(shù)語 205
8.1.2 樹的ADT 207
8.1.3 樹的表示 209
8.1.4 樹的實(shí)現(xiàn) 210
8.2 樹的遍歷 211
8.2.1 前序遍歷 211
8.2.2 后序遍歷 213
8.3 二叉樹 215
8.3.1 二叉樹基本概念 215
8.3.2 二叉樹的性質(zhì) 219
8.3.3 二叉樹的實(shí)現(xiàn) 220
8.3.4 二叉樹的遍歷方法以及非遞歸實(shí)現(xiàn) 223
8.3.5 表達(dá)式樹 230
8.3.6 哈夫曼樹 240
8.3.7 決策樹 247
8.4 二叉查找樹 251
8.4.1 二叉查找樹的概念 251
8.4.2 查找操作 252
8.4.3 插入操作 254
8.4.4 刪除操作 255
8.4.5 性能分析 258
8.5 二叉平衡樹 260
8.5.1 二叉平衡樹的概念 260
8.5.2 平衡化策略 262
8.5.3 平衡樹的實(shí)現(xiàn) 268
8.6 其他一些樹 276
8.6.1 伸展樹 276
8.6.2 B-樹 277
8.6.3 紅黑樹的概念 283
8.6.4 紅黑樹的實(shí)現(xiàn) 284
8.7 總結(jié) 293
第9章 優(yōu)先隊(duì)列（堆） 295
9.1 基本概念和簡單實(shí)現(xiàn) 295
9.2 二叉堆 296
9.2.1 堆ADT 298
9.2.2 基本的堆操作 298
9.3 d-堆 311
9.4 左式堆 312
9.4.1 左式堆的性質(zhì) 312
9.4.2 左式堆的操作 313
9.5 斜堆 320
9.6 二項(xiàng)隊(duì)列 321
9.6.1 二項(xiàng)隊(duì)列的結(jié)構(gòu) 322
9.6.2 二項(xiàng)隊(duì)列的操作 323
9.6.3 二項(xiàng)隊(duì)列的實(shí)現(xiàn) 325
9.7 優(yōu)先隊(duì)列的應(yīng)用 331
9.7.1 堆排序 331
9.7.2 選擇問題 334
9.7.3 事件模擬 335
9.8 總結(jié) 336
第10章 圖論算法 337
10.1 圖的基本概念 337
10.1.1 定義與術(shù)語 338
10.1.2 圖ADT 341
10.2 圖的存儲 341
10.2.1 矩陣表示法 341
10.2.2 鄰接矩陣表示法的實(shí)現(xiàn) 343
10.2.3 鄰接表表示法 346
10.2.4 鄰接表表示法的實(shí)現(xiàn) 346
10.2.5 Java開源庫JGraphT中對圖的存儲方法 349
10.3 圖的遍歷 350
10.3.1 廣度優(yōu)先遍歷 350
10.3.2 深度優(yōu)先遍歷 353
10.3.3 圖的連通性 356
10.4 拓?fù)渑判?359
10.4.1 AOV網(wǎng)絡(luò) 359
10.4.2 拓?fù)渑判虻母拍?360
10.4.3 拓?fù)渑判蛩惴捌鋵?shí)現(xiàn) 361
10.5 關(guān)鍵路徑 365
10.5.1 AOE網(wǎng)絡(luò) 365
10.5.2 關(guān)鍵路徑的概念 366
10.5.3 關(guān)鍵路徑算法及其實(shí)現(xiàn) 368
10.6 小生成樹 371
10.6.1 小生成樹的概念 371
10.6.2 Prim算法 373
10.6.3 Kruskal算法 378
10.7 短路徑問題 381
10.7.1 問題描述 382
10.7.2 Dijkstra算法 383
10.7.3 Floyd算法 392
10.8 總結(jié) 396
參考文獻(xiàn) 398
附錄 399