數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程

前言

　　應(yīng)用是推動學科技術(shù)發(fā)展的原動力，計算機科學是實用科學，計算機科學技術(shù)廣泛而深入的應(yīng)用推動了計算機學科的飛速發(fā)展。應(yīng)用型創(chuàng)新人才是科技人才的一種類型，應(yīng)用型創(chuàng)新人才的重要特征是具有強大的系統(tǒng)開發(fā)能力和解決實際問題的能力。培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學理念是教學過程中以培養(yǎng)學生的綜合技術(shù)應(yīng)用能力為主線，理論教學以夠用為度，所選擇的教學方法與手段要有利于培養(yǎng)學生的系統(tǒng)開發(fā)能力和解決實際問題的能力?！　‰S著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，對計算機軟件、計算機網(wǎng)絡(luò)、信息系統(tǒng)、信息服務(wù)和計算機應(yīng)用技術(shù)等專業(yè)技術(shù)方向的人才的需求日益增加，主要包括： 軟件設(shè)計師、軟件評測師、網(wǎng)絡(luò)工程師、信息系統(tǒng)監(jiān)理師、信息系統(tǒng)管理工程師、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程師、多媒體應(yīng)用設(shè)計師、電子商務(wù)設(shè)計師、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計師和計算機輔助設(shè)計師等。如何構(gòu)建應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學體系以及系統(tǒng)框架，是從事計算機教育工作者的責任。為此，中國計算機學會計算機教育專業(yè)委員會和清華大學出版社共同組織啟動了《中國高等學校計算機科學與技術(shù)專業(yè)（應(yīng)用型）學科教程》的項目研究。參加本項目的研究人員全部來自國內(nèi)高校教學一線具有豐富實踐經(jīng)驗的專家和骨干教師。項目組對計算機科學與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型學科的培養(yǎng)目標、內(nèi)容、方法和意義，以及教學大綱和課程體系等進行了較深入、系統(tǒng)的研究，并編寫了《中國高等學校計算機科學與技術(shù)專業(yè)（應(yīng)用型）學科教程》（簡稱《學科教程》) . 《學科教程》在編寫上注意區(qū)分應(yīng)用性人才與其他人才在培養(yǎng)上的不同，注重體現(xiàn)應(yīng)用型學科的特征。在課程設(shè)計中，《學科教程》在依托學科設(shè)計的同時，更注意面向行業(yè)產(chǎn)業(yè)的實際需求。為了更好地體現(xiàn)《學科教程》的思想與內(nèi)容，我們組織編寫了《中國高等學校計算機科學與技術(shù)專業(yè)（應(yīng)用型）規(guī)劃教材》，旨在能為計算機專業(yè)應(yīng)用型教學的課程設(shè)置、課程內(nèi)容以及教學實踐起到一個示范作用。本系列教材的主要特點如下：　　1. 完全按照《學科教程》的體系組織編寫本系列教材，特別是注意在教材設(shè)置、教材定位和教材內(nèi)容的銜接上與《學科教程》保持一致?！　?. 每門課程的教材內(nèi)容都按照《學科教程》中設(shè)置的大綱精心編寫，盡量體現(xiàn)應(yīng)用型教材的特點?！　?. 由各學校精品課程建設(shè)的骨干教師組成作者隊伍，以課程研究為基礎(chǔ)，將教學的研究成果引入教材中。　　4. 在教材建設(shè)上，重點突出對計算機應(yīng)用能力和應(yīng)用技術(shù)的培養(yǎng)，注重教材的實踐性?！　?. 注重系列教材的立體配套，包括教參、教輔以及配套的教學資源、電子課件等?！　「叩仍盒?yīng)培養(yǎng)能為社會服務(wù)的應(yīng)用型人才，以滿足社會發(fā)展的需要。在培養(yǎng)模式、教學大綱、課程體系結(jié)構(gòu)和教材都應(yīng)適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標。教材體現(xiàn)了培養(yǎng)目標和育人模式，是學科建設(shè)的結(jié)晶，也是教師水平的標志。本系列教材的作者均是多年從事計算機科學與技術(shù)專業(yè)教學的教師，在本領(lǐng)域的科學研究與教學中積累了豐富的經(jīng)驗，他們將教學研究和科學研究的成果融入教材中，增強了教材的先進性、實用性和實踐性?！　?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程(C++版) 目前，我們對于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的模式還處于探索階段，在教材組織與編寫上還會有這樣或那樣的缺陷，我們將不斷完善。同時，我們也希望廣大應(yīng)用型院校的教師給我們提出更好的建議?！　　吨袊叩葘W校計算機科學與技術(shù)專業(yè)（應(yīng)用型）規(guī)劃教材》主編　　2008年7月

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地介紹了各種典型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主要包括線性表、棧和隊列、串、數(shù)組和廣義表、樹、圖、查找、排序、遞歸和文件，為了加強對算法和C++語言的理解，還介紹了算法及算法分析、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計與C+十方面的內(nèi)容。本書內(nèi)容精選、概念清楚、注重實用、邏輯性強，各章中所涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法都給出了C++語言描述，并都附有大量習題，便于學生理解與掌握。    本書可作為高等院校計算機專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為計算機應(yīng)用技術(shù)人員的參考書。

作者簡介

　陳明教授，博士生導師。
　  1993年獲德國科學聯(lián)合會DFG基金于德國圖濱根大學計算機學院做神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綜合技術(shù)研究。教育部計算機及應(yīng)用教學指導組成員（1996-2000），《計算機科學與探索》編委，《計算機教育》編委，中國計算機學會第六屆、第七屆、第八屆、第九屆理事（1

書籍目錄

第1章  緒論  1.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性  1.2  面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計    1.2.1  面向?qū)ο蠓椒?   1.2.2　C十+的特征及基本概念  1.3　基本術(shù)語  1.4　抽象數(shù)據(jù)類型  1.5　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念  1.6　數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)  1.7　數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)  1.8　數(shù)據(jù)的運算  1.9　數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)的運算的關(guān)系  1.10　算法的描述和分析    1.10.1  算法描述    1.10.2　算法分析    小結(jié)    習題一第2章　算法基礎(chǔ)  2.1　算法的相關(guān)概念    2.1.1　算法的概念    2.1.2　算法與程序    2.1.3　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法  2.2　算法分析的相關(guān)概念    2.2.1　算法分析的概念    2.2.2　算法的時間復雜度    2.2.3　算法的空間復雜度  2.3　算法分析舉例    2.3.1　多項式問題    2.3.2　靜態(tài)搜索問題  2.4　檢驗一個算法分析  小結(jié)  習題二第3章　面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計與C++  3.1  面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的概念  3.2　面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計與C++  3.3　變量、常量與數(shù)據(jù)類型    3.3.1  變量    3.3.2  常量    3.3.3  數(shù)據(jù)類型  3.4  控制語句    3.4.1  表達式語句和空語句    3.4.2  塊語句        3.4.3　選擇語句    3.4.4　循環(huán)語句    3.4.5  轉(zhuǎn)移語句  3.5  函數(shù)    3.5.1  函數(shù)定義    3.5.2  函數(shù)聲明    3.5.3  函數(shù)調(diào)用    3.5.4　參數(shù)傳遞    3.5.5  函數(shù)重載    3.5.6　構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)    3.5.7　友元函數(shù)  3.6　繼承與派生  3.7　多態(tài)性、虛函數(shù)和純虛函數(shù)  3.8　模板    3.8.1　模板的概念    3.8.2  函數(shù)模板與模板函數(shù)    3.8.3　類模板與模板類  3.9　輸入與輸出  小結(jié)  習題三第4章　線性表  4.1  線性表及其抽象數(shù)據(jù)類型說明　……第5章　棧和隊列第6章　串第7章　數(shù)組和廣義表第8章　樹第9章　圖第10章　查找　第11章　排序第12章　遞歸第13章　文件參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　在深入學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之前，應(yīng)首先了解學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的意義、什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一些相關(guān)概念等。這對于深刻理解后面章節(jié)的內(nèi)容將會有很大的幫助?！　?.1　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性　　在計算機發(fā)展的初期，人們使用計算機主要是處理數(shù)值的計算問題，程序設(shè)計人員也主要把精力集中在程序設(shè)計的技巧上，但隨著計算機應(yīng)用領(lǐng)域的擴大和軟硬件的發(fā)展，計算機對信息的處理加工已從單一的數(shù)值計算發(fā)展到大量地解決非數(shù)值問題，其加工處理的信息也由簡單的數(shù)值發(fā)展到字符、圖像、聲音等具有復雜結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是隨著計算機的產(chǎn)生和發(fā)展而發(fā)展起來的一門較新的計算學科。　　在非數(shù)值計算問題中，數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系一般無法完全用數(shù)學方程式加以描述，并且數(shù)據(jù)的表示方法和組織形式直接關(guān)系到程序?qū)?shù)據(jù)的處理效率，而系統(tǒng)程序和許多應(yīng)用程序的規(guī)模很大，結(jié)構(gòu)復雜，這時人們考慮問題的關(guān)鍵已不再是分析數(shù)據(jù)和計算方法，而是是否能設(shè)計出合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有效地解決問題。

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