目　錄



第1章　概論　1

1.1　數據結構的基本概念與術語　1

1.1.1　數據結構的基本概念　1

1.1.2　數據的邏輯結構　2

1.1.3　數據的存儲結構　3

1.1.4　數據的運算集合　5

1.2　數據類型和抽象數據類型　5

1.2.1　數據類型　6

1.2.2　抽象數據類型　7

1.2.3　抽象數據類型的描述和實現　7

1.3　算法和算法分析　8

1.3.1　算法的基本概念和基本特征　8

1.3.2　算法的時間復雜度和空間復雜度　8

習題　10



第2章　線性表及其順序存儲　11

2.1　線性表　11

2.2　順序表　11

2.2.1　順序表的基本概念及描述　11

2.2.2　順序表的實現　12

2.3　棧　16

2.3.1　棧的基本概念及描述　16

2.3.2　順序棧及其實現　18

2.3.3　棧的應用之一——括號匹配　20

2.3.4　棧的應用之二——算術表達式求值　21

2.4　隊列　26

2.4.1　隊列的基本概念及描述　26

2.4.2　順序隊列及其實現　27

2.4.3　順序循環隊列及其實現　30

習題　32



第3章　線性表的鏈式存儲　34

3.1　鏈式存儲　34

3.2　單鏈表　35

3.2.1　單鏈表的基本概念及描述　35

3.2.2　單鏈表的實現　36

3.3　帶頭結點的單鏈表　40

3.3.1　帶頭結點的單鏈表的基本概念及描述　40

3.3.2　帶頭結點的單鏈表的實現　40

3.4　循環單鏈表　44

3.4.1　循環單鏈表的基本概念及描述　44

3.4.2　循環單鏈表的實現　44

3.5　雙鏈表　50

3.5.1　雙鏈表的基本概念及描述　50

3.5.2　雙鏈表的實現　50

3.6　鏈式棧　55

3.6.1　鏈式棧的基本概念及描述　55

3.6.2　鏈式棧的實現　56

3.7　鏈式隊列　58

3.7.1　鏈式隊列的基本概念及描述　58

3.7.2　鏈式隊列的實現　59

習題　62



第4章　字符串、數組和特殊矩陣　64

4.1　字符串　64

4.1.1　字符串的基本概念　64

4.1.2　字符串類的定義　64

4.1.3　字符串的存儲及其實現　65

4.2　字符串的模式匹配　72

4.2.1　樸素的模式匹配算法　73

4.2.2　快速模式匹配算法　73

4.3　數組　76

4.3.1　數組和數組元素　76

4.3.2　數組類的定義　77

4.3.3　數組的順序存儲及實現　78

4.4　特殊矩陣　81

4.4.1　對稱矩陣的壓縮存儲　82

4.4.2　三角矩陣的壓縮存儲　83

4.4.3　帶狀矩陣的壓縮存儲　84

4.5　稀疏矩陣　86

4.5.1　稀疏矩陣類的定義　86

4.5.2　稀疏矩陣的順序存儲及其實現　87

4.5.3　稀疏矩陣的鏈式存儲及實現　89

習題　93



第5章　遞歸　94

5.1　遞歸的基本概念與遞歸程序設計　94

5.2　遞歸程序執行過程的分析　96

5.3　遞歸程序到非遞歸程序的轉換　99

5.3.1　簡單遞歸程序到非遞歸程序的轉換　99

5.3.2　復雜遞歸程序到非遞歸程序的轉換　102

5.4　遞歸程序設計的應用實例　107

習題　109



第6章　樹型結構　110

6.1　樹的基本概念　110

6.2　樹類的定義　112

6.3　樹的存儲結構　112

6.3.1　雙親表示法　112

6.3.2　孩子表示法　113

6.3.3　孩子兄弟表示法　116

6.4　樹的遍歷　117

6.5　樹的線性表示　120

6.5.1　樹的括號表示　120

6.5.2　樹的層號表示　122

習題　124



第7章　二叉樹　125

7.1　二叉樹的基本概念　125

7.2　二叉樹的基本運算　127

7.3　二叉樹的存儲結構　128

7.3.1　順序存儲結構　128

7.3.2　鏈式存儲結構　130

7.4　二叉樹的遍歷　131

7.4.1　二叉樹遍歷的定義　131

7.4.2　二叉樹遍歷的遞歸實現　131

7.4.3　二叉樹遍歷的非遞歸實現　133

7.5　二叉樹其他運算的實現　137

7.6　穿線二叉樹　139

7.6.1　穿線二叉樹的定義　139

7.6.2　中序穿線二叉樹的基本運算　140

7.6.3　中序穿線二叉樹的存儲結構及其實現　140

7.7　樹、森林和二叉樹的轉換　143

7.7.1　樹、森林到二叉樹的轉換　143

7.7.2　二叉樹到樹、森林的轉換　144

習題　144



第8章　圖　146

8.1　圖的基本概念　146

8.2　圖的基本運算　149

8.3　圖的基本存儲結構　150

8.3.1　鄰接矩陣及其實現　150

8.3.2　鄰接表及其實現　153

8.3.3　鄰接多重表　155

8.4　圖的遍歷　156

8.4.1　深度優先遍歷　156

8.4.2　廣度優先遍歷　158

8.5　生成樹與*小生成樹　160

8.5.1　*小生成樹的定義　161

8.5.2　*小生成樹的普里姆(prim)算法　163

8.5.3　*小生成樹的克魯斯卡爾(kruskal)算法　166

8.6　*短路徑　169

8.6.1　單源*短路徑　169

8.6.2　所有頂點對的*短路徑　172

8.7　拓撲排序　174

8.8　關鍵路徑　177

習題　182

第

9章　檢索　186

9.1　檢索的基本概念　186

9.2　線性表的檢索　187

9.2.1　順序檢索　187

9.2.2　二分法檢索　188

9.2.3　分塊檢索　191

9.3　二叉排序樹　193

9.4　豐滿樹和平衡樹　200

9.4.1　豐滿樹　200

9.4.2　平衡二叉排序樹　201

9.5　*佳二叉排序樹和huffman樹　207

9.5.1　擴充二叉樹　207

9.5.2　*佳二叉排序樹　208

9.5.3　huffman樹　213

9.6　b樹　216

9.6.1　b-樹的定義　217

9.6.2　b-樹的基本操作　217

9.6.3　b+樹　222

9.7　散列表檢索　224

9.7.1　散列存儲　224

9.7.2　散列函數的構造　225

9.7.3　沖突處理　226

習題　230



第10章　內排序　233

10.1　排序的基本概念　233

10.2　插入排序　234

10.2.1　直接插入排序　234

10.2.2　二分法插入排序　237

10.2.3　表插入排序　238

10.2.4　shell插入排序　240

10.3　選擇排序　241

10.3.1　直接選擇排序　241

10.3.2　樹型選擇排序　243

10.3.3　堆排序　245

10.4　交換排序　249

10.4.1　冒泡排序　249

10.4.2　快速排序　250

10.5　歸并排序　253

10.6　基數排序　256

10.6.1　多排序碼的排序　256

10.6.2　靜態鏈式基數排序　256

習題　260



附錄1　基礎實驗　262

實驗1　線性表的順序實現　262

實驗2　不帶頭結點的單鏈表　265

實驗3　帶頭結點的單鏈表　269

實驗4　棧與字符串　271

實驗5　遞歸　275

實驗6　樹　278

實驗7　二叉樹　280

實驗8　圖　283

實驗9　檢索　285

實驗10　排序　286

附錄2　綜合實驗　289



參考文獻　295