數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程

前言

　　應(yīng)用是推動(dòng)學(xué)科技術(shù)發(fā)展的原動(dòng)力，計(jì)算機(jī)科學(xué)是實(shí)用科學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)廣泛而深入的應(yīng)用推動(dòng)了計(jì)算機(jī)學(xué)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(lèi)型，應(yīng)用型創(chuàng)新人才的重要特征是具有強(qiáng)大的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)理念是教學(xué)過(guò)程中以培養(yǎng)學(xué)生的綜合技術(shù)應(yīng)用能力為主線，理論教學(xué)以夠用為度，所選擇的教學(xué)方法與手段要有利于培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力?！　‰S著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，對(duì)計(jì)算機(jī)軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息系統(tǒng)、信息服務(wù)和計(jì)算機(jī)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(jì)師、軟件評(píng)測(cè)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(kù)系統(tǒng)工程師、多媒體應(yīng)用設(shè)計(jì)師、電子商務(wù)設(shè)計(jì)師、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)師等。如何構(gòu)建應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)體系以及系統(tǒng)框架，是從事計(jì)算機(jī)教育工作者的責(zé)任。為此，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)教育專業(yè)委員會(huì)和清華大學(xué)出版社共同組織啟動(dòng)了《中國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（應(yīng)用型）學(xué)科教程》的項(xiàng)目研究。參加本項(xiàng)目的研究人員全部來(lái)自國(guó)內(nèi)高校教學(xué)一線具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專家和骨干教師。項(xiàng)目組對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型學(xué)科的培養(yǎng)目標(biāo)、內(nèi)容、方法和意義，以及教學(xué)大綱和課程體系等進(jìn)行了較深入、系統(tǒng)的研究，并編寫(xiě)了《中國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（應(yīng)用型）學(xué)科教程》（簡(jiǎn)稱《學(xué)科教程》) . 《學(xué)科教程》在編寫(xiě)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(xué)科的特征。在課程設(shè)計(jì)中，《學(xué)科教程》在依托學(xué)科設(shè)計(jì)的同時(shí)，更注意面向行業(yè)產(chǎn)業(yè)的實(shí)際需求。為了更好地體現(xiàn)《學(xué)科教程》的思想與內(nèi)容，我們組織編寫(xiě)了《中國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（應(yīng)用型）規(guī)劃教材》，旨在能為計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)用型教學(xué)的課程設(shè)置、課程內(nèi)容以及教學(xué)實(shí)踐起到一個(gè)示范作用。本系列教材的主要特點(diǎn)如下：　　1. 完全按照《學(xué)科教程》的體系組織編寫(xiě)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(xué)科教程》保持一致?！　?. 每門(mén)課程的教材內(nèi)容都按照《學(xué)科教程》中設(shè)置的大綱精心編寫(xiě)，盡量體現(xiàn)應(yīng)用型教材的特點(diǎn)?！　?. 由各學(xué)校精品課程建設(shè)的骨干教師組成作者隊(duì)伍，以課程研究為基礎(chǔ)，將教學(xué)的研究成果引入教材中。　　4. 在教材建設(shè)上，重點(diǎn)突出對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和應(yīng)用技術(shù)的培養(yǎng)，注重教材的實(shí)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(xué)資源、電子課件等。　　高等院校應(yīng)培養(yǎng)能為社會(huì)服務(wù)的應(yīng)用型人才，以滿足社會(huì)發(fā)展的需要。在培養(yǎng)模式、教學(xué)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(biāo)。教材體現(xiàn)了培養(yǎng)目標(biāo)和育人模式，是學(xué)科建設(shè)的結(jié)晶，也是教師水平的標(biāo)志。本系列教材的作者均是多年從事計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)的教師，在本領(lǐng)域的科學(xué)研究與教學(xué)中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，他們將教學(xué)研究和科學(xué)研究的成果融入教材中，增強(qiáng)了教材的先進(jìn)性、實(shí)用性和實(shí)踐性?！　?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程(C++版) 目前，我們對(duì)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(xiě)上還會(huì)有這樣或那樣的缺陷，我們將不斷完善。同時(shí)，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。　　《中國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)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(shū)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(duì)列、串、數(shù)組和廣義表、樹(shù)、圖、查找、排序、遞歸和文件，為了加強(qiáng)對(duì)算法和C++語(yǔ)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(jì)與C+十方面的內(nèi)容。本書(shū)內(nèi)容精選、概念清楚、注重實(shí)用、邏輯性強(qiáng)，各章中所涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法都給出了C++語(yǔ)言描述，并都附有大量習(xí)題，便于學(xué)生理解與掌握。    本書(shū)可作為高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)人員的參考書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

　陳明教授，博士生導(dǎo)師。
　  1993年獲德國(guó)科學(xué)聯(lián)合會(huì)DFG基金于德國(guó)圖濱根大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院做神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綜合技術(shù)研究。教育部計(jì)算機(jī)及應(yīng)用教學(xué)指導(dǎo)組成員（1996-2000），《計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索》編委，《計(jì)算機(jī)教育》編委，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)第六屆、第七屆、第八屆、第九屆理事（1

書(shū)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(jì)    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(yǔ)  1.4　抽象數(shù)據(jù)類(lèi)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(chǔ)結(jié)構(gòu)  1.8　數(shù)據(jù)的運(yùn)算  1.9　數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)的運(yùn)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(xí)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(shí)間復(fù)雜度    2.2.3　算法的空間復(fù)雜度  2.3　算法分析舉例    2.3.1　多項(xiàng)式問(wèn)題    2.3.2　靜態(tài)搜索問(wèn)題  2.4　檢驗(yàn)一個(gè)算法分析  小結(jié)  習(xí)題二第3章　面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)與C++  3.1  面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的概念  3.2　面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)與C++  3.3　變量、常量與數(shù)據(jù)類(lèi)型    3.3.1  變量    3.3.2  常量    3.3.3  數(shù)據(jù)類(lèi)型  3.4  控制語(yǔ)句    3.4.1  表達(dá)式語(yǔ)句和空語(yǔ)句    3.4.2  塊語(yǔ)句        3.4.3　選擇語(yǔ)句    3.4.4　循環(huán)語(yǔ)句    3.4.5  轉(zhuǎn)移語(yǔ)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(lèi)模板與模板類(lèi)  3.9　輸入與輸出  小結(jié)  習(xí)題三第4章　線性表  4.1  線性表及其抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō)明　……第5章　棧和隊(duì)列第6章　串第7章　數(shù)組和廣義表第8章　樹(shù)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(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　在深入學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之前，應(yīng)首先了解學(xué)習(xí)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(duì)于深刻理解后面章節(jié)的內(nèi)容將會(huì)有很大的幫助?！　?.1　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性　　在計(jì)算機(jī)發(fā)展的初期，人們使用計(jì)算機(jī)主要是處理數(shù)值的計(jì)算問(wèn)題，程序設(shè)計(jì)人員也主要把精力集中在程序設(shè)計(jì)的技巧上，但隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和軟硬件的發(fā)展，計(jì)算機(jī)對(duì)信息的處理加工已從單一的數(shù)值計(jì)算發(fā)展到大量地解決非數(shù)值問(wèn)題，其加工處理的信息也由簡(jiǎn)單的數(shù)值發(fā)展到字符、圖像、聲音等具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是隨著計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)較新的計(jì)算學(xué)科?！　≡诜菙?shù)值計(jì)算問(wèn)題中，數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系一般無(wú)法完全用數(shù)學(xué)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(fù)雜，這時(shí)人們考慮問(wèn)題的關(guān)鍵已不再是分析數(shù)據(jù)和計(jì)算方法，而是是否能設(shè)計(jì)出合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有效地解決問(wèn)題。

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