圖解Java數據結構與算法（微課視頻版）

目    錄

 

第1章  數據結構與算法概述 1

1.1  為什麽要學習數據結構 1

1.2  基本概念和術語 2

1.3  數據的邏輯結構與存儲結構 4

1.3.1  邏輯結構 4

1.3.2  存儲結構 5

1.4  抽象數據類型及其描述 6

1.4.1  什麽是抽象數據類型 6

1.4.2  抽象數據類型的描述 6

1.5  算法 8

1.5.1  數據結構與算法的關系 9

1.5.2  什麽是算法 9

1.5.3  算法的5個特性 9

1.5.4  算法的描述 10

1.6  算法分析 11

1.6.1  算法設計的4個目標 11

1.6.2  算法效率評價 12

1.6.3  算法的時間復雜度 13

1.6.4  算法的空間復雜度 16

1.7  學好數據結構的秘訣 17

1.8  小結 19

第2章  線性表 20

2.1  線性表的定義及抽象數據類型 20

2.1.1  線性表的定義 20

2.1.2  線性表的抽象數據類型 21

2.2  線性表的順序表示與實現 22

2.2.1  線性表的順序存儲 22

2.2.2  順序表的基本運算 23

2.2.3  基本操作性能分析 26

2.2.4  順序表應用舉例 27

2.3  線性表的鏈式表示與實現 30

2.3.1  單鏈表的存儲結構 30

2.3.2  單鏈表上的基本運算 32

2.3.3  單鏈表應用舉例 36

2.3.4  循環單鏈表 38

2.3.5  雙向鏈表 41

2.4  一元多項式的表示與相乘 44

2.4.1  一元多項式的表示 44

2.4.2  一元多項式相乘 45

2.5  小結 49

第3章  棧與隊列 50

3.1  棧的表示與實現 50

3.1.1  棧的定義 50

3.1.2  棧的抽象數據類型 51

3.1.3  順序棧 52

3.1.4  鏈棧 56

3.2  棧的應用 59

3.2.1  數制轉換 59

3.2.2  行編輯程序 60

3.2.3  算術表達式求值 61

3.3  棧與遞歸 67

3.3.1  遞歸 68

3.3.2  消除遞歸 71

3.4  隊列的表示與實現 73

3.4.1  隊列的定義 73

3.4.2  隊列的抽象數據類型 73

3.4.3  順序隊列 74

3.4.4  順序循環隊列 76

3.4.5  雙端隊列 79

3.4.6  鏈式隊列 79

3.4.7  鏈式隊列的實現 81

3.5  隊列在楊輝三角中的應用 82

3.5.1 什麽是楊輝三角 82

3.5.2  構造隊列 83

3.5.3  楊輝三角隊列的實現 83

3.6  小結 85

第4章  串、數組與廣義表 86

4.1  串的定義及抽象數據類型 86

4.1.1  什麽是串 86

4.1.2  串的抽象數據類型 87

4.2  串的存儲表示 88

4.2.1  串的順序存儲結構 88

4.2.2  串的鏈式存儲結構 89

4.3  串的模式匹配 90

4.3.1  樸素模式匹配算法——Brute-Force 90

4.3.2  改進算法—KMP算法 92

4.3.3  模式匹配應用舉例 98

4.4  數組的定義及抽象數據類型 99

4.4.1  數組的基本概念 99

4.4.2  數組的抽象數據類型 100

4.4.3  數組的順序存儲結構 100

4.4.4  特殊矩陣的壓縮存儲 101

4.4.5  稀疏矩陣的壓縮存儲及典型應用 104

4.5  廣義表 111

4.5.1  什麽是廣義表 111

4.5.2  廣義表的抽象數據類型 112

4.5.3  廣義表的頭尾鏈表表示 113

4.5.4  廣義表的擴展線性鏈表表示 113

4.6  小結 115

第5章  樹和二叉樹 116

5.1  樹的定義和抽象數據類型 116

5.1.1  樹的定義 116

5.1.2  樹的邏輯表示 118

5.2  二叉樹的定義、性質和抽象數據類型 118

5.2.1  二叉樹的定義 119

5.2.2  二叉樹的性質 120

5.2.3  二叉樹的抽象數據類型 122

5.2.4  二叉樹的存儲表示 123

5.3  二叉樹的遍歷 125

5.3.1  二叉樹遍歷的定義 126

5.3.2  二叉樹的先序遍歷 126

5.3.3  二叉樹的中序遍歷 128

5.3.4  二叉樹的後序遍歷 130

5.4  二叉樹的線索化 132

5.4.1  二叉樹的線索化定義 132

5.4.2  二叉樹的線索化算法實現 133

5.4.3  線索二叉樹的遍歷 135

5.4.4  線索二叉樹的應用舉例 137

5.5  樹、森林與二叉樹 139

5.5.1  樹的存儲結構 139

5.5.2  樹轉換為二叉樹 142

5.5.3  森林轉換為二叉樹 143

5.5.4  二叉樹轉換為樹和森林 143

5.5.5  樹和森林的遍歷 144

5.6  並查集 145

5.6.1  並查集的定義 145

5.6.2  並查集的實現 146

5.6.3  並查集的應用 149

5.7  哈夫曼樹 151

5.7.1  哈夫曼樹的定義 151

5.7.2  哈夫曼編碼 152

5.7.3  哈夫曼編碼算法的實現 153

5.8  小結 158

第6章  圖 159

6.1  圖的定義與相關概念 159

6.1.1  圖的定義 159

6.1.2  圖的相關概念 160

6.1.3  圖的抽象數據類型 162

6.2  圖的存儲結構 163

6.2.1  鄰接矩陣表示法 163

6.2.2  鄰接表表示法 168

6.2.3  十字鏈表 172

6.2.4  鄰接多重表 173

6.3  圖的遍歷 174

6.3.1  圖的深度優先遍歷 174

6.3.2  圖的廣度優先遍歷 178

6.4  圖的連通性問題 179

6.4.1  無向圖的連通分量與生成樹 180

6.4.2  最小生成樹 181

6.5  有向無環圖 187

6.5.1  AOV網與拓撲排序 187

6.5.2  AOE網與關鍵路徑 190

6.6  最短路徑 196

6.6.1  從某個頂點到其他頂點的最短路徑 196

6.6.2  每一對頂點之間的最短路徑 202

6.7  小結 206

第7章  查找 208

7.1  查找的基本概念 208

7.2  靜態查找 209

7.2.1  順序表的查找 209

7.2.2  有序順序表的查找 211

7.2.3  索引順序表的查找 213

7.3  動態查找 215

7.3.1  二叉排序樹 215

7.3.2  平衡二叉樹 221

7.4  B-樹與B+樹 227

7.4.1  B-樹 227

7.4.2  B+樹 233

7.5  哈希表 233

7.5.1  哈希表的定義 234

7.5.2  哈希函數的構造方法 234

7.5.3  處理沖突的方法 235

7.5.4  哈希表的查找與分析 237

7.5.5  哈希表應用舉例 238

7.6  小結 242

第8章  排序 243

8.1  排序的基本概念 243

8.2  插入排序 244

8.2.1  直接插入排序 244

8.2.2  折半插入排序 246

8.2.3  希爾排序 246

8.2.4  插入排序應用舉例 247

8.3  選擇排序 248

8.3.1  簡單選擇排序 248

8.3.2  堆排序 249

8.4  交換排序 254

8.4.1  冒泡排序 254

8.4.2  快速排序 256

8.4.3  交換排序應用舉例 258

8.5  歸並排序 261

8.6  基數排序 263

8.6.1  基數排序算法 263

8.6.2  基數排序應用舉例 266

8.7  小結 269

第9章  分治算法 271

9.1  分治算法的基本思想 271

9.2  求最大子序列的和 274

9.3  求x的n次冪 277

9.4  眾數問題 278

9.5  求n個數中的最大者和最小者 280

9.6  整數劃分問題 283

9.7  大整數乘法 285

9.8  小結 290

第10章  貪心算法 291

10.1  貪心算法的思想 291

10.2  找零錢問題 293

10.3  背包問題 295

10.4  刪數問題 299

10.5  加油站問題 301

10.6  小結 302

第11章  回溯算法 303

11.1  回溯算法的基本思想 303

11.1.1  問題的解空間 304

11.1.2  回溯算法的基本思想 305

11.2  裝載問題 307

11.3  旅行商問題 310

11.4  和式分解問題 314

11.5  小結 317

參考文獻 318

課後習題（電子版見下載） 319