数据结构（C语言版）（第三版）

•由浅入深，深入浅出

本教材在基本概念、基本理论阐述方面注重科学严谨。同时对新概念的引入均以应用实例开始，对各种基本算法描述尽量详细，叙述清晰。

•循序渐进，通俗易懂

内容简明，图文并茂；案例讲解通俗易懂；步骤详尽，方便操作；知识点明确，方便查阅。

•资源开放，网站支撑

门户网站提供教学内容、教学设计、教学资源、实践教学、案例库、在线考试等功能，方便师生利用网络环境进行学习与交流。

随着信息技术的发展和普及，作为高等教育的一种类型，高职高专教育更强调工程化和职业化教育——学生不仅应具有基本的专业理论知识，更重要的是应具有过硬的专业技能和工程能力。目前学生对数据结构知识的掌握和应用能力与企业用人的需求还存在很大差异，传统的教学模式和教学内容无法满足学生职业发展的需要。因此，有必要加强在校大学生对计算机编程能力的训练，最终达到提高学生职业素质的目的。

鉴于此，编者联合组织十余所院校的多位计算机教育一线专家及企业行业一线工程人员，共同编写了这本《数据结构》（C语言版）（第三版）。

本书主要培养学生分析数据、组织数据的能力，告诉学生如何编写效率高、结构好的程序。本书在内容的选取、概念的引入、文字的叙述以及例题和习题的选择等方面，都力求遵循面向应用、结构合理、由浅入深、循序渐进、便于自学的原则，突出其实用性与应用性。

一、教材特色

 由浅入深，深入浅出

本书在基本概念、基本理论阐述方面注重科学严谨，同时对新概念的引入均以应用实例开始，对各种基本算法描述尽量详细，叙述清晰。

 循序渐进，通俗易懂

内容简明，图文并茂；案例讲解通俗易懂；步骤详尽，方便操作；知识点明确，方便查阅。

 资源开放，网站支撑

门户网站提供教学内容、教学设计、教学资源、实践教学、案例库、在线考试等功能，方便师生利用网络环境进行学习与交流。

二、内容介绍与教学建议

全书共分9章。第1章主要讲述数据结构和算法的基本概念。第2～7章分别讲述线性表、栈和队列、串、递归、树和图这几种基本数据结构的特点、存储方法和基本运算，书中安排了相当多的篇幅来介绍这些基本数据结构的实际应用。第8章和第9章讲述查找和排序的基本原理与方法。各章中所涉及的数据结构与算法，均给予了C语言描述，以便于读者巩固和提高运用C语言进行程序设计的能力与技巧。

本书的内容结构如下：

第1章：主要介绍数据结构基础知识；

第2章：主要介绍线性表；

第3章：主要介绍栈和队列；

第4章：主要介绍串及其基本操作；

第5章：主要介绍递归；

第6章：主要介绍树及二叉树的基本操作；

第7章：主要介绍图的基本操作；

第8章：主要通过案例的实现介绍查找方法基本操作；

第9章：主要通过案例的实现介绍排序方法及基本操作。

本书建议以理论课与实践课相结合的方式进行讲授，培养学生的实际动手能力。各院校可以根据自己的实际情况适当调整教学内容。

三、案例说明

 单一案例

包括验证哥德巴赫猜想、顺序表与链表的应用、栈与队列的应用、迷宫问题、哈夫曼编码应用等。

 综合案例

包括成绩管理系统、学生成绩修改系统、排序系统等。

四、读者对象

 高职高专计算机相关专业的学生；

 应用型本科院校计算机相关专业的学生；

 计算机相关专业培训机构的学生；

 广大计算机爱好者。

本书编写团队集中了武汉软件工程职业学院计算机学院和企业行业的优势力量，编者都是具有多年一线教学实践经验和工程经历的资深专家。本书由工业和信息化职业教育教学指导委员会委员王路群教授主持并通览全稿，库波对本书的编写思路与项目设计进行了总体策划，参与编写的还有曹静、汪晓青、袁晓曦、秦培煜、郭俐、江骏、杨国勋、余恒芳、张克斌、张波。

本书在编写的过程中得到了湖北省职教信息集团、武汉市服务外包行业协会、武汉佰均成技术股份有限公司、武汉支点信息技术有限公司、武汉数阵信息集成技术有限公司、武汉光谷科技技术股份有限公司、武汉厚薄信息技术有限公司、武汉软帝信息技术有限公司、武汉优易酷科技有限公司、上海睿亚讯软件技术服务有限公司、武汉软件工程职业学院、武汉商学院、武汉信息传播职业技术学院的大力支持，在此表示衷心的感谢！

由于时间仓促，水平有限，书中难免有疏漏之处，敬请广大读者不吝指正。

编 者

2015年6月

再版前言
课程导学

第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 数据结构的发展简史及其在计算机科学中
所处的地位 2
1.3 什么是数据结构 3
1.4 基本概念和术语 4
1.5 算法和算法的描述 6
1.5.1 算法 6
1.5.2 算法的描述 6
1.5.3 算法评价 9
1.6 实训项目一 验证哥德巴赫猜想 11
本章小结 13
习题一 13
第2章 线性表 14
2.1 线性表的逻辑结构 14
2.2 线性表的顺序存储结构 16
2.2.1 线性表的顺序存储结构 16
2.2.2 线性表在顺序存储结构下的运算 17
2.3 线性表的链式存储结构 20
2.3.1 线性链表 21
2.3.2 循环链表 28
2.3.3 双向链表 30
2.4 一元多项式的表示及相加 33
2.5 实训项目二 顺序表与链表的应用 35
本章小结 37
习题二 37
第3章 栈和队列 39
3.1 栈 39
3.1.1 栈的定义及其运算 39
3.1.2 栈的顺序存储结构 40
3.1.3 多栈共享邻接空间 42
3.1.4 栈的链式存储结构 44
3.2 算术表达式求值 46
3.3 队列 50
3.3.1 队列的定义及其运算 51
3.3.2 队列的顺序存储结构 51
3.3.3 队列的链式存储结构 56
3.3.4 其他队列 57
3.4 实训项目三 栈与队列的应用 58
本章小结 60
习题三 61
第4章 串 63
4.1 串的基本概念 63
4.1.1 串的定义 63
4.1.2 主串和子串 64
4.2 串的存储结构 64
4.2.1 串值的存储 64
4.2.2 串名的存储映像 67
4.3 串的基本运算及其实现 67
4.3.1 串的基本运算 67
4.3.2 串的基本运算及其实现 68
4.4 文本编辑 70
4.5 实训项目四 成绩管理系统 72
本章小结 80
习题四 81
第5章 递归 82
5.1 递归的定义 82
5.2 阶乘问题 84
5.3 背包问题 87
5.4 汉诺塔问题 92
5.5 实训项目五 迷宫问题 101
本章小结 110
习题五 110
第6章 树 112
6.1 树的结构定义与基本操作 112
6.1.1 树的定义及相关术语 112
6.1.2 树的存储结构 113
6.1.3 树的基本操作 114
6.2 二叉树 115
6.2.1 二叉树的定义与基本操作 115
6.2.2 二叉树的性质 117
6.2.3 二叉树的存储结构 119
6.2.4 树与二叉树的相互转换 121
6.3 遍历二叉树 122
6.3.1 先序遍历 123
6.3.2 中序遍历 123
6.3.3 后序遍历 124
6.3.4 层次遍历 125
6.3.5 遍历算法的应用 125
6.4 线索二叉树 127
6.4.1 中序次序线索化算法 129
6.4.2 在中根线索树上检索某结点的
前驱算法 130
6.4.3 在中根线索树上检索某结点的
后继算法 130
6.5 二叉排序树 131
6.5.1 二叉排序树的定义 131
6.5.2 二叉排序树的生成 132
6.5.3 删除二叉排序树上的结点 133
6.6 哈夫曼树和哈夫曼算法 134
6.6.1 哈夫曼树的定义 134
6.6.2 构造哈夫曼树—哈夫曼算法 136
6.6.3 哈夫曼树的应用 136
6.7 实训项目六 哈夫曼编码应用 139
本章小结 142
习题六 143
第7章 图 144
7.1 基本定义和术语 144
7.2 图的存储结构 148
7.2.1 邻接矩阵 148
7.2.2 邻接表 150
7.3 图的遍历 153
7.3.1 深度优先遍历 153
7.3.2 广度优先遍历 156
7.4 最小生成树 158
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 拓扑排序 170
7.7 实训项目七 无向图的遍历 172
本章小结 176
习题七 177
第8章 查找 179
8.1 顺序查找 179
8.2 折半查找 181
8.3 分块查找 184
8.4 哈希表 186
8.4.1 哈希表和哈希函数的概念 186
8.4.2 哈希函数的构造方法 187
8.4.3 冲突处理 190
8.5 实训项目八 学生成绩修改系统 194
本章小结 200
习题八 201
第9章 排序 202
9.1 插入排序 202
9.1.1 线性插入排序 202
9.1.2 折半插入排序 204
9.2 希尔排序 205
9.3 选择排序 208
9.4 堆排序 209
9.5 快速排序 215
9.6 归并排序 217
9.7 基数排序 220
9.8 外部排序 223
9.9 各种排序方法的比较 225
9.10 实训项目九 排序系统 226
本章小结 233
习题九 234
参考文献 235

1. C程序设计实践教程 [刘卫国]
2. C程序设计（慕课版） [刘卫国]
3. 程序设计基础实践教程（C/C++语言版） [张桂芬 葛丽娜]
4. C++案例项目精讲 [主编 杨国兴]
5. SwiftUI完全开发 [李智威 著]
6. MySQL数据库项目式教程 [陈亚峰]
7. C语言程序设计习题与实验指导（第二版） [主编 甄增荣 张宾]
8. C语言程序设计（第二版） [主编 甄增荣 田云霞]
9. Unity3D虚拟现实应用开发实践 [主 编 刘龙]
10. Python程序设计 [主编 姜春磊 陈虹洁]
11. C语言程序设计实践教程（活页式） [主编 郑茵 陈巍 滕泓虬]
12. 面向对象程序设计 [主编 张勇 张平华 赵小龙]
13. 数据结构（Python语言描述） [曹岳辉　刘卫国　康松林　编著]
14. Python程序设计基础及实战 [主编　刘健]
15. C语言程序设计 [姜雪]
16. Python程序设计实践教程 [王鹤琴 蔡正保]
17. C++程序设计实践教程（第三版） [主编 刘卫国 曹岳辉]
18. C++程序设计（第三版） [主编 曹岳辉 刘卫国]
19. C语言程序设计项目化教程（活页式） [主编 张利华 潘晓利]
20. 机器人流程自动化（RPA）实战——基于UiPath [主编　金鑫]
21. Python 语言程序设计实践指导 [主编　张双狮]
22. Python程序设计案例教程 [主编 毛锦庚 钟肖英 周贤来 ]
23. 基于.NET Core框架的分布式系统架构设计 [汤佳 著]
24. Python语言程序设计教程 [郭其标 房宜汕]
25. C语言同步案例习题精解 [主编 肖朝晖]
26. Python程序设计 [李国燕 王新强 刘佳 等编著]
27. Python程序设计项目化教程（活页式） [主编　卢凤伟]
28. Java编程基础案例式教程 [主编 陈艳华 唐春兰]
29. Python语言同步案例习题精解 [主编 肖朝晖]
30. Unity应用开发与实战（微课版） [主 编 程永恒]