数据结构（C++版）（第二版）

1．在2005年第1版的基础上，做了一定的修改，增加了相应的功能，涵盖了硕士研究生数据结构考试大纲所规定的考试内容。

2．配套有《数据结构（C++版）习题解答及实训指导》，既方便教学，又便于自学。

3．配有电子教案、源程序及相关文件

第二版前言

  “数据结构”是计算机专业及相关专业的一门重要专业基础课，也是一门必修的核心课程，并且已成为其他理工专业的热门选修课。

  在计算机科学的各领域中，都要使用到各种不同的数据结构，如编译系统中要使用栈、散列表、语法树等；操作系统中要使用队列、存储管理表、目录树等；数据库系统中要使用线性表、链表、索引树等；人工智能中要使用广义表、检索树、有向图等；同样在面向对象的程序设计、计算机图形学、软件工程、多媒体技术、计算机辅助设计等领域，都会用到各种不同的数据结构。因此，学好数据结构，对从事计算机技术及相关领域工作的人员来说，是非常重要的，它可以使你掌握各种常用的数据结构及其算法实现，以及每一种算法的时间复杂度分析和空间复杂度分析，知道在什么情况下使用什么样的数据结构最方便，为以后研究和开发大型程序打下基础。

  数据结构的主要任务是：讨论现实世界中的各种数据（数字、字符、字符串、声音、图形、图像等）的逻辑结构、在计算机中的各种存储结构（存储表示）以及对各种非数值运算的算法实现；分析各种不同算法的好坏及其在什么地方应用比较合适。通过数据结构课程的学习，使学生具备用所学的数据结构来解决实际问题及评价算法优劣的能力，为以后学习后续计算机专业课程及走上工作岗位从事计算机大型软件开发铺路。

  本书是在延续2005年第一版编写风格的基础上，根据作者多年教学与研发经验，并考虑到读者使用后的反馈信息，对各章节内容、结构等进行了适当修订、调整、完善和补充，增加了相应的功能，涵盖了硕士研究生数据结构考试大纲所规定的考试内容。

  全书内容共分11章，第1章介绍数据结构与算法等一些基本术语，并对算法描述及算法分析作了简单说明，介绍衡量算法优劣的主要因素：时间复杂度和空间复杂度的求法；第2章到第4章，介绍线性结构（线性表、栈、队列、串）的逻辑特征、一些常用算法的实现及基本应用；第5章到第7章，介绍非线性结构（多维数组、广义表、树、二叉树、图）的逻辑特征、在计算机中的存储表示及一些常用算法的实现及基本应用；第8章到第10章，介绍在计算机中使用非常广泛的两种运算：查找和排序，排序又可以分为内排序和外排序。对一些常用的查找、排序方法进行了详细说明，并给出了实现的算法及时间复杂度和空间复杂度分析；第11章介绍外存的文件的几种存储形式及组织方式。各章内容有相对独立的部分，可便于不同院校不同专业按需要组织教学。全书侧重于数据结构的应用，力求讲授内容与具体的计算机应用实例相结合，以便于学生加深对各章内容的理解和掌握。

  本书的最大特点是采用面向对象的程序设计语言（C++语言）作为算法的描述语言，所有算法都已经上机调试通过。但是，由于篇幅所限，大部分算法都是以单独的函数形式给出，若读者要运行这些算法，还必须给出一些变量的说明及主函数来调用所给的函数。因此，本书中的算法描述比原来数据结构教材中用类Pascal语言或类C语言描述算法更直观，学生更容易理解和接受。作者在十几年的数据结构课程教学中，对数据结构中的各种算法进行了认真的研究和分析，在这方面积累了丰富的经验，因此，本书中所选的例题和习题都具有一定的针对性，都是针对特定的数据结构来进行描述的，方便学生理解和接受，并能为复杂的数据结构算法描述架桥铺路。

  本书中所有算法都在Visual C++ 6.0环境下运行通过（由于篇幅所限，本书中仅给出了实现某功能算法的函数）。为了方便教学，本书免费为授课教师提供用PowerPoint制作的电子教案，教师在使用时可以根据需要进行必要的修改。

  本书可以作为高等院校计算机类或信息类相关专业数据结构课程教材，建议讲授课时为50至60学时，上机实践课时为20至30学时。各院校、各位教师可根据自己学校的专业特点和学生的实际情况适当增删，目录中前面打*号的可以作为选讲内容。

  与本书配套的《数据结构（C++版）（第二版）习题解答及实训指导》一书同时出版，其中提供配套的习题及解答，并配备有数据结构的上机实验指导，可以作为学习指导手册。

  本书由李根强任主编，负责全书的统稿、修改、定稿工作，倪飞舟、钟志水、郭清溥任副主编。主要编写人员分工如下：史瑞芳编写了第1、11章，倪飞舟编写了第2、3章，钟志水编写了第4、5章，李根强编写了第6～8章，郭清溥编写9、10章。参考本书部分编写工作的还有：王刚、汪贵生、姚?、谢月娥、蔡益红、杜四春、银红霞、袁隽媛、秦志、满淑颖、杜景红等。

  由于时间仓促及编者水平有限，书中不妥或错误之处在所难免，恳请专家和广大读者批评指正。

第二版前言
第一版前言
 
第1章  绪论 1
1.1  什么是数据结构 1
1.1.1  数据结构示例 1
1.1.2  基本术语 2
1.1.3  数据结构 3
1.2  算法描述 5
1.2.1  基本概念 5
1.2.2  算法描述 5
1.3  算法分析 6
1.3.1  时间复杂度 7
1.3.2  空间复杂度 8
本章小结 8
习题1 9
第2章  线性表 14
2.1  线性表的定义及其运算 14
2.1.1  线性表的定义 14
2.1.2  线性表的运算 15
2.1.3  线性表的抽象数据类型描述 15
2.2  线性表的顺序存储结构 16
2.2.1  顺序表结构 16
2.2.2  顺序表运算 17
2.2.3  顺序表存储空间的动态分配 20
2.3  线性表的链式存储结构 21
2.3.1  单链表结构 21
2.3.2  单链表运算 22
2.3.3  循环链表结构 27
2.3.4  双向链表结构 29
2.4  一元多项式的表示及相加 31
2.4.1  一元多项式的表示 31
2.4.2  一元多项式的相加 32
2.5  顺序表与链表的比较 34
2.6  算法应用举例 35
本章小结 37
习题2 38
第3章  栈和队列 40
3.1  栈 40
3.1.1  栈的定义 40
3.1.2  栈的运算 41
3.1.3  栈的抽象数据类型描述 41
3.1.4  顺序栈 41
3.1.5  链栈 45
3.1.6  栈的应用 46
3.2  队列 52
3.2.1  队列的定义 52
3.2.2  队列的基本运算 52
3.2.3  队列的抽象数据类型描述 52
3.2.4  循环队列 53
3.2.5  链队列 56
3.2.6  队列的应用 58
本章小结 58
习题3 58
第4章  串 61
4.1  串的定义及运算 61
4.1.1  基本概念 61
4.1.2  串的运算 62
4.1.3  串的抽象数据类型描述 62
4.2  串的存储结构 62
4.2.1  顺序存储 62
4.2.2  链式存储 64
4.2.3  索引存储 65
4.3  串运算的实现 65
4.3.1  串插入 65
4.3.2  串删除 67
4.3.3  子串定位 68
4.4  串操作应用举例 70
4.4.1  文本编辑 70
4.4.2  建立词索引表 72
本章小结 72
习题4 72
第5章  多维数组和广义表 74
5.1  多维数组 74
5.1.1  多维数组的概念 74
5.1.2  多维数组在计算机内的存储 75
5.2  多维数组的存储结构 75
5.2.1  行优先顺序 75
5.2.2  列优先顺序 76
5.3  特殊矩阵及其压缩存储 76
5.3.1  特殊矩阵 76
5.3.2  压缩存储 77
5.4  稀疏矩阵 79
5.4.1  稀疏矩阵的存储 80
5.4.2  稀疏矩阵的运算 82
5.5  广义表 91
5.5.1  基本概念 91
5.5.2  存储结构 92
5.5.3  基本运算 94
本章小结 96
习题5 96
第6章  树和二叉树 99
6.1  树的基本概念 99
6.1.1  树的定义 99
6.1.2  基本术语 100
6.1.3  树的表示 101
6.1.4  树的性质 102
6.2  二叉树 102
6.2.1  二叉树的定义 102
6.2.2   二叉树的性质 103
6.2.3  二叉树的存储结构 105
6.2.4   二叉树的抽象数据类型 108
6.3  遍历二叉树 108
6.3.1  前根遍历 109
6.3.2  中根遍历 110
6.3.3  后根遍历 111
6.3.4  遍历算法应用举例 113
6.4  线索二叉树 117
6.4.1  线索的概念 117
6.4.2  线索的描述 118
6.4.3  线索的算法实现 120
6.4.4  线索二叉树上的运算 120
6.5  树和森林 123
6.5.1  树的存储结构 123
6.5.2  树、森林和二叉树的转换 125
6.5.3  树和森林的遍历 127
6.6  回溯法与树的遍历 128
6.7  哈夫曼树 129
6.7.1  基本术语 129
6.7.2  哈夫曼树简介 129
6.7.3  哈夫曼树的应用 133
本章小结 133
习题6 134
第7章  图 137
7.1  图的基本概念 137
7.1.1  图的定义 137
7.1.2  图的基本术语 137
7.2  图的存储结构 140
7.2.1  邻接矩阵 140
7.2.2  邻接表 143
7.2.3  邻接多重表 147
7.3  图的遍历 148
7.3.1  深度优先搜索遍历 148
7.3.2  广度优先搜索遍历 153
7.4  生成树和最小生成树 157
7.4.1  基本概念 157
7.4.2  普里姆（prim）算法 158
7.4.3  克鲁斯卡尔（kruskal）算法 161
7.5  最短路径 164
7.5.1  单源点最短路径 164
7.5.2  所有顶点对之间的最短路径 167
7.6  有向无环图及其应用 170
7.6.1  拓扑排序 171
7.6.2  关键路径 175
本章小结 179
习题7 180
第8章  查找 183
8.1  查找的基本概念 183
8.2  线性表的查找 184
8.2.1  顺序查找 184
8.2.2  二分查找 185
8.2.3  索引查找 188
8.2.4  分块查找 192
8.3  树表查找 193
8.3.1  二叉排序树查找 193
8.3.2  平衡二叉树查找 198
8.3.3  B树及B树上的查找 202
8.3.4  键树 204
8.4  散列查找 204
8.4.1  基本概念 204
8.4.2  散列函数的构造 205
8.4.3  解决冲突的方法 207
8.4.4  散列查找算法的实现 210
8.4.5  散列查找的性能分析 212
本章小结 214
习题8 215
第9章  内排序 216
9.1  基本概念 216
9.1.1  排序介绍 216
9.1.2  基本概念 217
9.2  插入排序 218
9.2.1  直接插入排序 218
9.2.2  二分插入排序 219
9.2.3  希尔排序 220
9.3  交换排序 221
9.3.1  冒泡排序 221
9.3.2  快速排序 223
9.4  选择排序 225
9.4.1  直接选择排序 225
9.4.2  树型选择排序 226
9.4.3  堆排序 227
9.5  归并排序 232
9.5.1  二路归并排序 232
9.5.2  多路归并排序 234
9.6  分配排序 234
9.6.1  多关键字排序 234
9.6.2  链式基数排序 235
9.7  各种内排序方法的比较和选择 238
9.7.1  各种内排序方法的比较 238
9.7.2  各种内排序方法的选择 238
本章小结 239
习题9 239
第10章  外排序 241
10.1  外排序的基本概念 241
10.2  多路平衡归并的实现 242
10.2.1  初始归并段的生成 242
10.2.2  多路平衡归并的实现 244
本章小结 249
习题10 249
第11章  文件 250
11.1  文件的基本概念 250
11.2  顺序文件 250
11.3  索引文件 251
11.4  ISAM文件和VSAM文件 252
11.4.1  ISAM文件 252
11.4.2  VSAM文件 253
11.5  散列文件 253
11.6  多关键字文件 254
11.6.1  多重表文件 255
11.6.2  倒排文件 256
本章小结 256
习题11 257
参考文献 258

1. 数据结构（Python语言描述） [曹岳辉　刘卫国　康松林　编著]
2. 数据结构——C语言（微课版） [主编 梁海英]
3. 数据结构（C语言版）习题解答及实训指导 [李根强 谢月娥]
4. 数据结构（C语言版） [主编 李根强 刘浩 谢月娥]
5. 数据结构（Java版） [主编 李云平]
6. 数据结构 [主编 韩利凯 朱浩悦]
7. 数据结构（C语言版）（第三版） [主编 库波 曹静]
8. 数据结构（Java版） [孙琳 张宇]
9. 数据结构 [许绘香 段明义]
10. 数据结构（C语言描述） [李素若 陈万华 游明坤 编著]
11. 数据结构习题解答及上机指导 [李素若 琚辉 严永松 编著]
12. 数据结构（C++描述）习题解答及实习指导 [李根强 谢月娥 主编]
13. 数据结构（C语言版）学习指导与习题解答 [赵坚 姜梅 主编]
14. 数据结构 [陆勤 主编 ]
15. 数据结构（C++描述） [李根强 主 编]
16. 数据结构（C++版）--习题解答及实习指导 [李根强 主编]
17. 数据结构算法--Visual C++ 6.0程序集 [侯识忠 等编著]
18. 数据结构算法--C++ Builder 6.0程序集 [侯识忠 等编著]
19. 数据结构（C语言版）学习指导与习题解答 [赵坚 姜梅 主编]
20. 数据结构（C语言版） [赵坚 姜梅 主编]
21. 数据结构（C语言描述） [斯庆巴拉 主编]
22. 数据结构（C++版）（第二版）习题解答及实训指导 [李根强]
23. 数据结构——用C语言描述 [蔡明志 编著]
24. 数据结构（C++版） [李根强 主编]
25. 数据结构--用C语言描述（第二版） [宁正元 易金聪 编著]
26. 数据结构（C语言描述） [马秋菊 主编]
27. 数据结构（C/C++描述） [阮宏一 主编]
28. 数据结构--C语言描述（第二版） [王路群 主编]
29. 数据结构、算法与应用（Java语言描述） [[美]Sartaj Sahni（萨尔塔杰.萨]
30. 数据结构实验程序 [智东杰 主 编]