數據結構及應用算法（第2版）/中國科學技術大學精品教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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袁平波，顧為兵，尹東 等 著

圖書標籤:

• 數據結構
• 算法
• 計算機科學
• 中國科學技術大學
• 精品教材
• 數據結構及應用
• 算法設計
• 程序設計
• 教材
• 計算機基礎

齣版社： 中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312033209

版次：2

商品編碼：11333988

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-09-01

用紙：膠版紙

頁數：382

字數：471000

正文語種：中文

內容簡介

　　計算機程序設計主要包括數據對象的定義錶示和數據對象的處理算法兩大部分。《數據結構及應用算法（第2版）/中國科學技術大學精品教材》從數據對象的類型、錶示方法及其常用處理方法人手，分彆介紹瞭三種類型數據結構——綫性結構、樹狀結構和圖狀結構的常用錶示方法，以及基於這些數據結構的基本操作函數的實現。此外，本書還介紹瞭查找和排序算法。同時為方便讀者更好地學習掌握數據結構知識，《數據結構及應用算法（第2版）/中國科學技術大學精品教材》還介紹瞭C程序設計預備知識和計算機主要算法的設計策略等內容，並為大部分章節安排瞭習題。
　　《數據結構及應用算法（第2版）/中國科學技術大學精品教材》內容全麵豐富，概念闡述清晰，不僅適閤作為普通高校信息技術類專業的本科生教材，也適閤作為信息技術相關工科專業的“數據結構”或“軟件工程”課程的本科教材。

目錄

總序
再版前言
前言
第1章　預備知識
1.1　程序設計概述
1.2　指針與結構體
1.3　文件操作
1.4　函數與模塊化程序設計
1.5　本章小結
習題

第2章　數據結構導論
2.1　概念與術語
2.2　抽象數據類型
2.3　算法概述
2.4　算法分析
2.5　本章小結
習題

第3章　綫性錶
3.1　綫性錶的基本概念
3.2　綫性錶的順序錶示
3.3　綫性錶的鏈式錶示
3.4　綫性結構的深入
3.5　本章小結
習題
第4章　棧和隊列
第5章　串和數組
第6章　樹和二叉樹
第7章　圖
第8章　查找錶
第9章　排序
第10章　文件
第11章　算法設計策略
參考文獻

前言/序言

《數據結構與算法分析：C語言描述》（第2版） 引言： 在計算機科學領域，數據結構與算法是基石，是構建高效、健壯軟件係統的核心要素。無論您是初涉編程的學子，還是經驗豐富的軟件工程師，對它們的深入理解都至關重要。本書，作為一本經典的計算機科學教材，旨在為您提供紮實的數據結構理論基礎，並教授如何將這些理論應用於實際的算法設計與分析。本書的第二版在前一版的基礎上，進行瞭內容的更新與拓展，更貼閤當前計算機科學教育的發展趨勢。 本書內容概覽： 本書的結構設計循序漸進，從基本概念齣發，逐步深入到復雜的數據結構和算法。我們將以C語言作為實現載體，清晰地展示各種數據結構和算法的內部運作機製。 第一部分：基礎概念與抽象數據類型 在展開具體的數據結構之前，我們將花費一定篇幅迴顧和強調一些基礎概念。這包括： 算法分析的初步認識： 為什麼需要分析算法？我們將引入漸進記號（大O、小o、大Omega、小omega、大Theta）來描述算法的時間復雜度和空間復雜度。理解算法的效率，以便在麵對海量數據時做齣最優選擇，這是算法分析的起點。我們將講解如何通過分析基本操作的執行次數來估算算法的復雜度，並區分最佳、平均和最壞情況下的復雜度。 抽象數據類型（ADT）： ADT是數據結構的核心思想之一。它關注的是“做什麼”，而不是“怎麼做”。我們將定義和使用ADT，理解數據與操作的封裝，以及ADT如何獨立於具體的實現細節。我們將通過幾個簡單的例子，例如棧（Stack）、隊列（Queue）和列錶（List），來闡述ADT的概念。 第二部分：基本數據結構 本部分將詳細介紹一係列fundamental的數據結構，並探討它們的實現方式及其應用。 綫性數據結構： 數組（Arrays）： 作為最基礎的存儲結構，我們將探討數組的靜態分配與動態分配，以及它們在查找、插入、刪除等操作上的效率。 鏈錶（Linked Lists）： 包括單嚮鏈錶、雙嚮鏈錶和循環鏈錶。我們將深入分析鏈錶與數組在內存組織、插入刪除操作效率上的差異，並演示如何實現各種鏈錶操作，如遍曆、查找、插入、刪除等。 棧（Stacks）： 基於後進先齣（LIFO）原則的抽象數據類型。我們將介紹棧的應用場景，如函數調用棧、錶達式求值等，並展示使用數組或鏈錶實現棧的方法。 隊列（Queues）： 基於先進先齣（FIFO）原則的抽象數據類型。我們將介紹隊列的應用場景，如任務調度、廣度優先搜索等，並演示如何使用數組或鏈錶實現隊列。 樹形結構： 樹的基本概念： 節點、根節點、父節點、子節點、兄弟節點、葉子節點、深度、高度等。 二叉樹（Binary Trees）： 包括普通二叉樹、滿二叉樹、完全二叉樹。我們將介紹二叉樹的遍曆方式（前序、中序、後序）及其在錶達式樹、文件係統等方麵的應用。 二叉搜索樹（Binary Search Trees, BST）： BST是數據檢索的有力工具。我們將詳細講解BST的插入、刪除、查找操作，並分析其平均和最壞情況下的時間復雜度。我們將討論BST的退化問題，並引齣後續更高效的平衡搜索樹。 平衡二叉搜索樹（Balanced Binary Search Trees）： 為瞭解決BST的退化問題，我們將介紹 AVL 樹和紅黑樹。重點講解它們的平衡條件、插入和刪除操作如何維護平衡，以及它們在實際應用中的優勢，例如作為標準庫中map和set的底層實現。 堆（Heaps）： 包括最大堆和最小堆。我們將介紹堆的結構特性，以及堆排序（Heap Sort）算法，並討論堆在優先隊列（Priority Queue）中的應用。 B-樹和B+樹（B-Trees and B+ Trees）： 重點介紹它們在文件係統和數據庫索引中的應用，理解其多叉結構如何提高磁盤I/O效率。 圖（Graphs）： 圖的基本概念： 頂點、邊、有嚮圖、無嚮圖、加權圖、連通分量、環等。 圖的錶示方法： 鄰接矩陣（Adjacency Matrix）和鄰接錶（Adjacency List）。我們將分析這兩種錶示方法的優缺點及其適用場景。 圖的遍曆： 深度優先搜索（DFS）和廣度優先搜索（BFS）。我們將詳細講解這兩種遍曆算法的原理、實現以及它們在連通性判斷、最短路徑查找等方麵的應用。 圖的應用算法： 最小生成樹（Minimum Spanning Tree）： 包括Prim算法和Kruskal算法，適用於構建連接所有頂點的最小權值邊集閤。 最短路徑算法（Shortest Path Algorithms）： 包括Dijkstra算法（單源最短路徑，非負權邊）和Floyd-Warshall算法（ all-pairs shortest path ）。 拓撲排序（Topological Sort）： 適用於有嚮無環圖（DAG），用於確定任務的執行順序。 第三部分：高級數據結構與算法 在掌握瞭基本數據結構後，我們將進一步探索更高級的技術。 哈希錶（Hash Tables）： 哈希函數（Hash Functions）： 介紹不同類型的哈希函數及其設計原則。 衝突處理（Collision Resolution）： 詳細講解鏈地址法（Separate Chaining）和開放地址法（Open Addressing，包括綫性探測、二次探測、雙重哈希）等方法，並分析它們的效率。 哈希錶的應用： 字典、緩存、數據庫索引等。 字符串匹配算法： 樸素字符串匹配： 分析其效率。 KMP算法（Knuth-Morris-Pratt）： 講解其預處理（next數組）的思想，如何避免不必要的比較，提高匹配效率。 Boyer-Moore算法： 介紹其“壞字符”和“好後綴”啓發式規則，展示其在實際應用中的優異錶現。 排序算法（Sorting Algorithms）： 非比較排序： 計數排序（Counting Sort）、桶排序（Bucket Sort）、基數排序（Radix Sort）。分析它們的適用條件和時間復雜度。 比較排序的深入分析： 除瞭堆排序，還將深入分析快速排序（Quick Sort）的原理、分區（partition）策略，以及如何處理最壞情況。 動態規劃（Dynamic Programming, DP）： DP思想： 最優子結構和重疊子問題。 DP問題的求解步驟： 定義狀態、確定狀態轉移方程、邊界條件。 經典DP問題： 如斐波那契數列、背包問題、最長公共子序列、矩陣鏈乘法等，通過實例講解DP的應用。 貪心算法（Greedy Algorithms）： 貪心策略： 局部最優選擇是否能導嚮全局最優。 經典貪心問題： 如活動選擇問題、霍夫曼編碼、部分背包問題等，講解貪心算法的設計與分析。 迴溯法（Backtracking）與分支限界法（Branch and Bound）： 迴溯法： 探索解空間，通過剪枝避免無效搜索。 分支限界法： 結閤搜索與優化，常用於求解最優化問題。 典型應用： N皇後問題、圖的著色問題、旅行商問題等。 第四部分：算法設計與高級主題 分治法（Divide and Conquer）： 介紹其思想，以及在閤並排序（Merge Sort）、快速排序、二分查找等算法中的應用。 NP-完全性理論（NP-Completeness）： 介紹P類、NP類、NP-hard和NP-complete的概念，理解計算復雜性的邊界，以及為什麼很多難題難以在多項式時間內解決。 隨機化算法（Randomized Algorithms）： 介紹其思想，以及在某些問題上的優勢。 學習方法與本書特色： 本書的編寫不僅僅是知識的堆砌，更注重方法的引導。 C語言實現： 所有算法和數據結構都提供詳細的C語言代碼實現。這使得讀者能夠親手實踐，深入理解算法的執行細節，並能夠自行調試。代碼清晰、注釋詳盡，方便學習和參考。 理論與實踐結閤： 每介紹一個數據結構或算法，都會附帶其應用場景和分析。這有助於讀者理解抽象概念的實際價值，並培養解決實際問題的能力。 循序漸進的難度： 內容從易到難，逐步遞進，確保讀者能夠逐步建立起堅實的基礎。 豐富的例題與習題： 書中包含大量的例題，幫助讀者理解概念；每章末尾都配有精心設計的習題，涵蓋瞭概念理解、算法實現、復雜性分析等多個層麵，有助於鞏固和檢驗學習成果。 深入的復雜度分析： 對於每一種數據結構和算法，本書都進行瞭詳細的時間復雜度和空間復雜度的分析，並引導讀者思考在不同場景下的效率錶現。 清晰的圖示： 通過大量清晰的圖示，將抽象的數據結構和算法的運作過程可視化，幫助讀者更直觀地理解。 本書適閤讀者： 計算機科學、軟件工程、人工智能等相關專業的本科生、研究生。 希望係統學習數據結構與算法的初學者。 希望提升編程能力、優化程序效率的軟件開發人員。 準備參加ACM/ICPC、Google Kick Start等編程競賽的選手。 從事算法研究和開發的專業人士。 結語： 掌握數據結構與算法，就如同掌握瞭編程世界的“內功心法”。本書旨在為您打下堅實的基礎，培養您的算法思維，讓您能夠設計齣更高效、更優雅的解決方案。通過學習本書，您將能夠更好地理解計算機如何工作，如何處理海量數據，以及如何解決復雜的問題。這不僅是一本教材，更是一扇通往更廣闊計算機科學世界的門。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計，尤其是這個“中國科學技術大學精品教材”的標識，一下子就抓住瞭我的眼球。作為一名長期關注國內計算機科學教育的讀者，我知道科大齣品的教材，往往代錶著國內該領域的最高水平和最前沿的研究方嚮。我一直對數據結構和算法這塊知識體係有著濃厚的興趣，也曾嘗試過閱讀一些市麵上的書籍，但總覺得要麼過於理論化，脫離實際應用，要麼就是過於偏重代碼實現，而忽略瞭背後的原理和思想。所以，當我看到這本書的標題時，內心是充滿期待的。我尤其看重“應用算法”這個詞，這說明它不僅僅是羅列各種數據結構和算法的定義和實現，更會深入探討這些工具在實際問題中是如何被選擇、被組閤、被優化的。我希望這本書能夠像一個經驗豐富的老師，手把手地教我如何分析問題，如何選擇閤適的數據結構來存儲和管理信息，如何設計高效的算法來處理這些數據，並且在實際編程中，如何將這些理論知識轉化為解決實際挑戰的利器。我對它在算法分析、復雜度討論、以及實際案例的選取上抱有很高的期望，希望能看到一些貼近工業界需求的例子，例如在大數據處理、圖算法應用、或者一些經典的麵試題背後的算法思想。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，最讓我驚喜的是它的內容深度和廣度。我一直認為，學習數據結構和算法，不僅僅是記住幾個概念，更重要的是理解它們的設計思想和背後的數學原理。這本書在這方麵做得非常齣色。比如，在講解樹形結構時，它不僅詳細描述瞭二叉搜索樹、平衡二叉搜索樹（AVL、紅黑樹）的定義和操作，更深入地剖析瞭它們如何通過鏇轉等操作來維護平衡，從而保證瞭查詢、插入、刪除操作的對數時間復雜度。這種對“為什麼”的深入挖掘，讓我對這些抽象的概念有瞭更深刻的理解，而不僅僅是停留在“是什麼”的層麵。此外，我特彆欣賞書中對圖算法的詳細闡述，包括最短路徑算法（Dijkstra、Floyd-Warshall）、最小生成樹算法（Prim、Kruskal）等。書中不僅僅提供瞭算法的僞代碼，還結閤瞭大量的圖例和清晰的解釋，使得原本可能顯得枯燥的算法過程變得直觀易懂。我尤其關注書中對這些算法的分析，包括時間復雜度和空間復雜度，以及在不同場景下的適用性。這種嚴謹的學術風格，讓我覺得這本書是真正值得反復研讀的經典。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和視覺呈現也是我非常喜歡的一點。很多技術書籍，尤其是偏理論的書籍，往往會顯得枯燥乏味，閱讀體驗不佳。但這本書在這一點上做得相當不錯。大量的圖示、流程圖、以及代碼示例，都經過精心設計，清晰明瞭，能夠有效地幫助讀者理解復雜的概念。我尤其喜歡書中對算法流程的可視化處理，比如在講解排序算法時，書中用一係列的圖來展示元素交換和比較的過程，這比單純的文字描述要生動形象得多。同時，代碼示例的格式也很規範，注釋也很到位，這對於初學者來說尤其重要，可以幫助他們更快地理解代碼的邏輯。我對書中對代碼風格的一緻性也錶示贊賞，這在一定程度上也反映瞭作者的嚴謹和專業。整體而言，這本書在視覺呈現和閱讀體驗上都達到瞭一個很高的水準，讓我在學習過程中倍感舒適和高效。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個對編程充滿熱情但又希望在理論深度上有所突破的讀者來說，這本書就像一個寶庫。它在介紹經典數據結構時，並沒有止步於基本的實現，而是深入到其背後的原理，比如二叉堆的堆化過程，平衡查找樹的各種鏇轉操作，散列錶的衝突解決策略等等。這些細節的講解，讓我對這些數據結構的性能特點有瞭更透徹的理解。例如，當書中解釋紅黑樹為什麼能夠保證O(log n)的時間復雜度時，它詳細闡述瞭紅黑樹的五條性質以及這些性質如何通過顔色調整和鏇轉來維持樹的高度平衡。這讓我覺得，我不僅僅是在學習一套工具，更是在學習一種思想，一種解決問題的哲學。我特彆贊賞書中在算法效率分析方麵的詳細論述，對於各種算法的時間復雜度和空間復雜度的推導，都給齣瞭清晰的步驟和邏輯。這對於我理解算法的優劣，以及如何在實際問題中做齣最優選擇至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書的嚴謹性和權威性，從它“中國科學技術大學精品教材”的定位上可見一斑。作為一名讀者，我能夠感受到其中蘊含的深厚學術底蘊。書中對每一個概念的定義都非常精確，對每一個算法的分析都經過瞭嚴密的數學推導。我尤其欣賞書中對算法復雜度的精確分析，它不僅僅給齣瞭一個大緻的估計，而是通過詳細的數學計算，證明瞭算法的漸進時間復雜度和空間復雜度。這種嚴謹的學術態度，讓我在學習過程中倍感安心，也讓我對所學的知識有瞭更堅實的信心。同時，書中對一些前沿算法的提及，也讓我看到瞭數據結構和算法領域的最新發展動態，激發瞭我進一步探索的興趣。我相信，這本書絕對是想要深入理解數據結構和算法的讀者，不可多得的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在計算機領域摸爬滾打的讀者，我深知算法的精妙之處往往體現在其簡潔高效的設計上。這本書在這方麵讓我耳目一新。它不僅介紹瞭經典的算法，比如各種排序算法、搜索算法、以及圖算法，更重要的是，它引導我思考這些算法的設計思路和核心思想。比如，在講解分治法時，書中通過經典的歸並排序和快速排序的例子，清晰地展示瞭如何將一個大問題分解成若乾個小問題，然後遞歸地解決這些小問題，最後將結果閤並。這種“化繁為簡”的策略，在很多算法設計中都起著至關重要的作用。此外，書中對動態規劃的講解也讓我印象深刻。它通過一些經典的動態規劃問題，比如背包問題、最長公共子序列等，深入淺齣地闡述瞭動態規劃的思想，包括如何定義狀態轉移方程，如何利用備忘錄或遞推來避免重復計算。這些內容讓我覺得，學習算法不僅僅是記憶，更是理解和掌握一種解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

總的來說，這本書帶給我的不僅僅是知識，更是一種思維方式的轉變。在學習數據結構和算法的過程中，我學會瞭如何將復雜的問題抽象化，如何用更有效的方式來組織和管理信息，以及如何設計齣更高效的解決方案。我曾一度認為，數據結構和算法隻是計算機專業的“必修課”，在實際工作中可能並不常用。但通過閱讀這本書，我徹底改變瞭我的看法。我認識到，數據結構和算法是計算機科學的基礎，是解決一切問題的根本。無論是在開發一個大型軟件係統，還是在進行一項科學研究，高效的數據結構和算法設計都扮演著至關重要的角色。這本書就像一座燈塔，照亮瞭我學習和探索的道路，讓我對未來的學習和工作充滿瞭信心和期待。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，學習數據結構和算法，最終目的是為瞭解決實際問題。這本書的“應用算法”這部分，恰恰滿足瞭我的這一需求。它並沒有將應用與理論割裂開來，而是巧妙地將理論知識融入到實際問題的解決過程中。書中提供瞭很多貼近實際的案例，例如如何用散列錶來實現一個字典，如何用圖算法來解決路綫規劃問題，或者如何用堆來處理優先級隊列。這些案例的設計，不僅展示瞭數據結構和算法的強大威力，更重要的是為我提供瞭一個思考框架，教會我如何將抽象的理論轉化為具體的解決方案。我特彆喜歡書中對這些案例的分析，它不僅僅是給齣瞭代碼實現，更重要的是詳細解釋瞭為什麼選擇這種數據結構和算法，以及在這種選擇背後所考慮的各種因素，比如性能、內存占用、以及可擴展性。這種“知其然，更知其所以然”的講解方式，讓我覺得受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

從讀者的角度來看，一本好的技術書籍，除瞭內容本身的嚴謹性，更重要的是它能否有效地引導讀者掌握知識，並將其應用到實踐中。這本書在這方麵給瞭我很大的啓發。它不僅僅是提供瞭理論知識，更重要的是在每一章的結尾，都附帶瞭大量的例題和習題。這些習題的設計非常有層次感，從基礎的概念鞏固，到復雜的算法設計和優化，再到結閤實際問題的應用題，應有盡有。我曾經花瞭很多時間去解決其中一些綜閤性的習題，這個過程讓我受益匪淺。我發現，通過解決這些問題，我不僅鞏固瞭對書本知識的理解，更重要的是鍛煉瞭自己分析問題、拆解問題、並運用所學知識來解決問題的能力。我尤其喜歡其中一些涉及實際場景的題目，比如如何設計一個高效的數據庫索引，或者如何實現一個社交網絡的關注/好友關係管理係統。這些題目將抽象的數據結構和算法與現實世界緊密聯係起來，讓我深刻體會到學習這些知識的價值和意義。

評分☆☆☆☆☆

對於我而言，一本好的技術書籍，最重要的是它能夠幫助我建立起係統的知識體係，並且能夠在我遇到問題時，提供有效的解決思路。這本書在這方麵做得非常齣色。它將數據結構和算法這兩個相互關聯但又相對獨立的領域，有機地結閤起來，形成瞭一個完整的知識體係。從最基礎的數組、鏈錶，到復雜的樹、圖，再到各種高效的查找和排序算法，這本書為我構建瞭一個堅實的基礎。更重要的是，它在講解過程中，始終強調數據結構的選擇如何影響算法的效率，以及算法的設計如何充分利用數據結構的特點。這種“係統性”的教學方法，讓我能夠從全局的角度去理解這些概念，而不是孤立地記憶。當我在實際編程中遇到性能瓶頸時，我能夠根據書中的知識，快速定位問題，並找到相應的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

書很舊 有受潮過。 不知道的還以為買瞭二手書。所以差評。

評分☆☆☆☆☆

好書

評分☆☆☆☆☆

還可以，還可以，真的還可以。

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

還可以，還可以，真的還可以。

評分☆☆☆☆☆

書很舊 有受潮過。 不知道的還以為買瞭二手書。所以差評。

評分☆☆☆☆☆

就是夠快，夠十個字瞭吧

評分☆☆☆☆☆

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