数据结构实用教程C语言版
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《数据结构》第五版清华大学自动化系李宛洲2004年5月目录第一章数据结构--概念与基本类型 (6)1.1概述 (6)1.1.1数据结构应用对象 (6)1.1.2学习数据结构的基础 (7)1.1.2.1 C语言中的结构体 (7)1.1.2.2 C语言的指针在数据结构中的关联作用 (8)1.1.2.3 C语言的共用体(union)数据类型 (12)1.1.3数据结构定义 (15)1.2线性表 (17)1.2.1 顺序表 (18)1.2.2 链表 (20)1.2.2.1链表的基本结构及概念 (20)1.2.2.2单链表设计 (22)1.2.2.3单链表操作效率 (29)1.2.2.4双链表设计 (30)1.2.2.5链表深入学习 (32)1.2.2.6稀疏矩阵的三元组与十字链表 (36)1.2.3 堆栈 (41)1.2.3.1堆栈结构 (41)1.2.3.2基本操作 (42)1.2.3.3堆栈与递归 (44)1.2.3.4递归与分治算法 (45)1.2.3.5递归与递推 (49)1.2.3.6栈应用 (52)1.2.4 队列 (57)1.2.4.1队列结构 (57)1.2.3.2队列应用 (59)1.3非线性数据结构--树 (64)1.3.1 概念与术语 (64)1.3.1.1引入非线性数据结构的目的 (64)1.3.1.2树的定义与术语 (65)1.3.1.3树的内部节点与叶子节点存储结构问题 (66)1.3.2 二叉树 (66)1.3.2.1二叉树基本概念 (66)1.3.2.2完全二叉树的顺序存储结构 (68)1.3.2.3二叉树遍历 (69)1.3.2.4二叉树唯一性问题 (71)1.3.3 二叉排序树 (72)1.3.3.1基本概念 (72)1.3.3.2程序设计 (73)1.3.4 穿线二叉树 (79)1.3.4.1二叉树的中序线索化 (80)1.3.4.2中序遍历线索化的二叉树 (81)1.3.5 堆 (82)1.3.5.1建堆过程 (83)1.3.5.2在堆中插入节点 (85)1.3.6 哈夫曼树 (86)1.3.6.1最佳检索树 (86)1.3.6.2哈夫曼树结构与算法 (88)1.3.6.3 哈夫曼树应用 (90)1.3.6.4哈夫曼树程序设计 (92)1.3.7 空间数据结构----二叉树深入学习导读 (95)1.3.7.1k-d树概念 (96)1.3.7.2k-d树程序设计初步 (97)1.4非线性数据结构--图 (100)1.4.1图的基本概念 (100)1.4.2图形结构的物理存储方式 (103)1.4.2.1相邻矩阵 (103)1.4.2.2图的邻接表示 (104)1.4.2.3图的多重邻接表示 (106)1.4.3图形结构的遍历 (107)1.4.4无向连通图的最小生成树(minimum-cost spanning tree:MST) (110)1.4.5有向图的最短路径 (113)1.4.5.1单源最短路径(single-source shortest paths) (113)1.4.5.2每对顶点间最短路经(all-pairs shortest paths) (116)1.4.6拓扑排序 (117)第二章检索 (123)2.1顺序检索 (123)2.2对半检索 (124)2.2.1 对半检索与二叉平衡树 (124)2.2.2对半检索思想在链式存储结构中的应用---跳跃表 (127)2.3分块检索 (133)2.4哈希检索 (134)2.4.1哈希函数 (135)2.4.2闭地址散列 (136)2.4.2.1线性探测法和基本聚集问题 (136)2.4.2.2删除操作造成检索链的中断问题 (138)2.4.2.3随机探测法 (139)2.4.2.4平方探测法 (140)2.4.2.5二次聚集问题与双散列探测方法 (141)2.4.3开地址散列 (142)2.4.4哈希表检索效率 (142)第三章排序 (145)3.1交换排序方法 (145)3.1.1直接插入排序 (145)3.1.2冒泡排序 (147)3.1.3 选择排序 (148)3.1.4 树型选择排序 (149)3.2S HELL排序 (150)3.3快速排序 (152)3.4堆排序 (154)3.5归并排序 (156)3.6数据结构小结 (159)3.6.1 数据结构的基本概念 (159)3.6.2 数据结构分类 (159)3.6.2.1数据结构中的指针问题 (160)3.6.2.2线性表的效率问题 (161)3.6.2.3二叉树 (161)3.6.3排序与检索 (161)3.7算法分析的基本概念 (162)3.7.1基本概念 (162)3.7.2上限分析 (164)3.7.3下限分析 (164)3.7.4空间代价与时间代价转换 (165)第6章高级数据结构内容--索引技术 (167)6.1基本概念 (167)6.2线性索引 (168)6.2.1 线性索引 (168)6.2.2 倒排表 (169)6.32-3树 (170)6.3.1 2-3树定义 (172)6.3.2 2-3树节点插入 (173)6.4B+树 (178)6.4.1 B+树定义 (178)6.4.2 B+树插入与删除 (180)6.4.3 B+树实验设计 (182)第一章数据结构--概念与基本类型1.1概述1.1.1数据结构应用对象计算机应用可以分为两大类,一类是科学计算和工业控制,另一类是商业数据处理。
数据结构(C语言版)(第二版)(目录)第1章导论
1 算法和数据结构
2 什么是数据结构
3 符号,引理,定理与证明
4 说明文篇
5 C语言和程序设计
6 总结
第2章算法分析
1 算法的衡量标准
2 时间和空间复杂度分析
3 运行时复杂度分析
4 递归分析
第3章线性表
1 一维数组
2 线性表
3 顺序表
4 链表
5 循环链表
6 树表
7 双向链表
第4章栈
1 栈的定义
2 栈的抽象数据类型
3 栈的基本操作
4 栈的应用——后缀表达式的求算
第7章树
1 树的定义
2 树的抽象数据类型
3 树的存储
4 树的遍历
5 二叉树
6 二叉排序树(搜索树)
7 平衡二叉树
8 哈夫曼树
9 图的存储
第8章查找
1 静态查找
2 哈希表
3 动态单值查找
第10章数据结构综合应用
1 树的遍历
2 贪心法
3 回溯法
4 分析与评价
附录 A C语言库
1 算法入口及时区函数
2 内存处理函数
3 字符串处理函数
4 文件处理函数
附录 B 内存分配方式。
数据结构c语言版课后习题答案数据结构是计算机科学中的一个重要概念,它涉及到组织、管理和存储数据的方式,以便可以有效地访问和修改数据。
C语言是一种广泛使用的编程语言,它提供了丰富的数据结构实现方式。
对于学习数据结构的C语言版课程,课后习题是巩固理论知识和提高实践能力的重要手段。
数据结构C语言版课后习题答案1. 单链表的实现在C语言中,单链表是一种常见的线性数据结构。
它由一系列节点组成,每个节点包含数据部分和指向下一个节点的指针。
实现单链表的基本操作通常包括创建链表、插入节点、删除节点、遍历链表等。
答案:- 创建链表:定义一个链表结构体,然后使用动态内存分配为每个节点分配内存。
- 插入节点:根据插入位置,调整前后节点的指针,并将新节点插入到链表中。
- 删除节点:找到要删除的节点,调整其前后节点的指针,然后释放该节点的内存。
- 遍历链表:从头节点开始,使用指针遍历链表,直到达到链表尾部。
2. 二叉树的遍历二叉树是一种特殊的树形数据结构,其中每个节点最多有两个子节点。
二叉树的遍历是数据结构中的一个重要概念,常见的遍历方式有前序遍历、中序遍历、后序遍历和层序遍历。
答案:- 前序遍历:先访问根节点,然后递归遍历左子树,最后递归遍历右子树。
- 中序遍历:先递归遍历左子树,然后访问根节点,最后递归遍历右子树。
- 后序遍历:先递归遍历左子树,然后递归遍历右子树,最后访问根节点。
- 层序遍历:使用队列,按照从上到下,从左到右的顺序访问每个节点。
3. 哈希表的实现哈希表是一种通过哈希函数将键映射到表中一个位置来访问记录的数据结构。
它提供了快速的数据访问能力,但需要处理哈希冲突。
答案:- 哈希函数:设计一个哈希函数,将键映射到哈希表的索引。
- 哈希冲突:使用链地址法、开放地址法或双重哈希法等解决冲突。
- 插入操作:计算键的哈希值,将其插入到对应的哈希桶中。
- 删除操作:找到键对应的哈希桶,删除相应的键值对。
4. 图的表示和遍历图是一种复杂的非线性数据结构,由顶点(节点)和边组成。
数据结构教案C语言版一、教学目标:1.理解并掌握数据结构的基本概念和基本算法;2.熟悉C语言中数据结构相关的语法和操作;3.能够分析和解决问题,并选择合适的数据结构和算法进行实现和优化;4.培养学生运用数据结构解决实际问题的能力。
二、教学内容:1.数据结构的基本概念:集合、线性结构、树形结构、图形结构;2.线性表的实现:顺序表和链表;3.树的实现:二叉树、AVL树、堆;4.图的实现:邻接矩阵、邻接表、深度优先、广度优先;5.常用排序算法:冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序;6.常用查找算法:顺序查找、二分查找、哈希查找。
三、教学重点:1.数据结构的基本概念和基本算法;2.各种数据结构的实现和应用;3.排序和查找算法的原理和实现方法。
四、教学方法:1.混合式教学方法:包括理论讲解、实例演示和项目实践;2.兴趣引导式教学方法:通过引入具体项目、实际场景和趣味性示例,激发学生学习数据结构的兴趣;3.合作学习方法:通过小组活动、项目合作等形式,培养学生的团队协作能力;4.提问式教学方法:课堂提问、问题解答等形式,激发学生思考和参与,达到互动教学的效果。
五、教学资源:1.教材:《数据结构(C语言版)》;2.电子资料:电子课件、项目实例代码;3.实验室设备:计算机、开发环境、编程工具。
六、教学过程:1.准备工作:a.检查实验室设备是否正常工作;b.分发教材,并引导学生预习和了解课程内容;c.引入数据结构的定义,并与生活实例进行关联,激发学生的兴趣;d.引导学生探索数据结构在计算机科学中的重要性,并培养学生的学习动力。
2.教学内容讲解:a.结合教材,讲解数据结构的基本概念和分类;b.讲解线性表、树和图等数据结构的实现和应用;c.讲解常用排序和查找算法的原理和实现方法。
3.实例演示:a.通过实例演示,展示线性表、树和图等数据结构的操作和应用;b.指导学生编写示例代码,加深对数据结构的理解和应用。
4.项目实践:a.分组进行项目实践,要求学生选择合适的数据结构和算法,解决实际问题;b.指导学生编写项目代码,培养学生分析和解决问题的能力;c.鼓励学生提出优化和改进方案,提高代码的效率和可读性。
数据结构(C语言版) 数据结构(C语言版)1.简介1.1 什么是数据结构1.2 数据结构的作用1.3 数据结构的分类1.4 C语言中的数据结构2.线性表2.1 数组2.2 链表2.2.1 单链表2.2.2 双链表2.2.3 循环链表3.栈与队列3.1 栈3.1.1 栈的定义3.1.2 栈的基本操作3.2 队列3.2.1 队列的定义3.2.2 队列的基本操作4.树4.1 二叉树4.1.1 二叉树的定义4.1.2 二叉树的遍历4.2 AVL树4.3 B树5.图5.1 图的定义5.2 图的存储方式5.2.1 邻接矩阵5.2.2 邻接表5.3 图的遍历算法5.3.1 深度优先搜索(DFS)5.3.2 广度优先搜索(BFS)6.散列表(哈希表)6.1 散列函数6.2 散列表的冲突解决6.2.1 开放寻址法6.2.2 链地质法7.排序算法7.1 冒泡排序7.2 插入排序7.3 选择排序7.4 快速排序7.5 归并排序7.6 堆排序7.7 计数排序7.8 桶排序7.9 基数排序8.算法分析8.1 时间复杂度8.2 空间复杂度8.3 最好、最坏和平均情况分析8.4 大O表示法附件:________无法律名词及注释:________●数据结构:________指数据元素之间的关系,以及对数据元素的操作方法的一种组织形式。
●C语言:________一种通用的编程语言,用于系统软件和应用软件的开发。
●线性表:________由n个具有相同特性的数据元素组成的有限序列。
●栈:________一种特殊的线性表,只能在表的一端插入和删除数据,遵循后进先出(LIFO)的原则。
●队列:________一种特殊的线性表,只能在表的一端插入数据,在另一端删除数据,遵循先进先出(FIFO)的原则。
●树:________由n(n>=0)个有限节点组成的集合,其中有一个称为根节点,除根节点外,每个节点都有且仅有一个父节点。
●图:________由顶点的有穷集合和边的集合组成,通常用G(V, E)表示,其中V表示顶点的有穷非空集合,E表示边的有穷集合。
数据结构c语言版
一、数组:
数组是由相同类型的元素组成的有序集合,存储在内存中,元素是按一定顺序排列,其中每个元素都拥有一个唯一的数组下标(或索引),以此来引用和操作某个元素。
在C 语言中定义数组的一般形式如下:
类型数组名[元素个数];
举个例子,要在内存中建立一个数组,存储10个整数,可以这样定义:
int num[10];
二、栈:
栈是一种有序列表,其中只能在列表的一端进行插入和删除操作。
它只允许在称之为“栈顶(top)”的特殊位置进行插入和删除操作,且插入和删除操作都必须发生在同一端,也就是栈顶。
又称“后进先出(LIFO)”原理,栈常用于函数调用、数据处理、括号匹配等。
C语言实现栈的一般形式如下:
#define MAXSIZE 100
typedef struct
{
int data[MAXSIZE];
int top;
}SqStack;
三、队列:
队列是一种沿线性表结构建立的有序表,支持在表的两端进行插入删除操作。
它的插入操作只发生在表的一段,称为队尾,而删除操作只发生在另一端,称为队头,遵循先进先出(FIFO)原则。
C语言实现队列的一般形式如下:
四、链表:
链表是由一组存储单元构成的线性表,存储空间不是连续的,每个存储单元都有一个指针,指向前一个或后一个存储单元。
如果我们要读取另外一个存储单元,必须通过跟踪指针链,从而解决空间上分布不定的问题。
C语言实现链表的一般形式如下:。
C语言数据结构1.简介1.1 数据结构的定义1.2 场景和应用1.3 本文档的目的2.基本数据结构2.1 数组2.1.1 定义和声明2.1.2 数组的基本操作2.1.3 数组的常见问题和解决方法 2.2 链表2.2.1 单链表2.2.1.1 插入和删除操作2.2.1.2 求链表长度2.2.1.3 链表的反转2.2.2 双链表2.2.2.1 插入和删除操作 2.2.2.2 求链表长度2.2.2.3 链表的反转2.3 栈2.3.1 栈的定义和特性2.3.2 栈的基本操作2.3.2.1 入栈2.3.2.2 出栈2.3.2.3 判断栈是否为空 2.4 队列2.4.1 队列的定义和特性2.4.2 队列的基本操作2.4.2.1 入队2.4.2.2 出队2.4.2.3 判断队列是否为空3.高级数据结构3.1 树3.1.1 二叉树3.1.1.1 二叉树的定义和特性3.1.1.2 二叉树的遍历3.1.1.2.1 前序遍历3.1.1.2.2 中序遍历3.1.1.2.3 后序遍历3.1.1.3 二叉树的常见问题和解决方法 3.1.2 平衡树3.1.2.1 AVL树3.1.2.2 红黑树3.2 图3.2.1 图的定义和基本概念3.2.2 图的表示方法3.2.2.1 邻接矩阵3.2.2.2 邻接表3.2.3 图的遍历算法3.2.3.1 深度优先搜索(DFS)3.2.3.2 广度优先搜索(BFS)附件:________附件1:________代码示例附件2:________数据结构图示法律名词及注释:________1.数据结构:________指的是计算机存储、组织数据的方式和处理数据的方法。
2.数组:________一种线性数据结构,由连续的内存单元组成,用于存储相同类型的数据。
3.链表:________一种动态数据结构,由节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
4.栈:________一种具有后进先出(LIFO)特性的数据结构。
数据结构严蔚敏c语言版isbn关于数据结构严蔚敏C语言版,本文将分为以下几个部分进行介绍和解答。
第一部分:数据结构和算法的重要性数据结构和算法是计算机科学中最基本和重要的概念之一。
数据结构关注如何组织和存储数据,而算法关注如何处理和操作这些数据。
一个好的数据结构和算法设计可以显著提高程序的效率和性能。
因此,在计算机科学领域学习数据结构和算法是至关重要的。
第二部分:严蔚敏的数据结构C语言版严蔚敏是著名的计算机科学家和教育家,他在数据结构和算法领域的贡献得到了广泛的认可。
他的著作《数据结构》是计算机科学教育领域的经典之作,该书以C语言为基础,详细介绍了各种常用数据结构和算法,并提供了丰富的例子和编程练习。
第三部分:《数据结构》C语言版的内容《数据结构》C语言版一共包含了20多个章节,从基础的数据结构如线性表、栈、队列等开始,逐渐深入到树、图和查找算法等复杂的结构和算法。
每个章节都以一种数据结构为主题,详细介绍了其概念、实现和应用。
书中的所有代码均采用C语言进行编写,读者可以直接运行、调试和修改这些代码。
第四部分:如何学习《数据结构》C语言版学习《数据结构》C语言版需要一定的预备知识,包括C语言的基本语法和一些基本的编程概念。
读者可以通过自学或者参加相关课程来掌握这些知识。
在学习过程中,建议按照书中的章节顺序逐步学习,理解每个数据结构的概念和实现方法,并进行相关的编程练习。
同时,可以结合实际案例和应用场景来加深对数据结构的理解和应用。
第五部分:《数据结构》C语言版的优点和不足《数据结构》C语言版的最大优点在于其详尽的内容和丰富的示例代码。
读者可以通过阅读书中的例子和实践编程练习来加深对数据结构和算法的理解。
此外,C语言是一种广泛应用于计算机科学和软件开发领域的编程语言,学习《数据结构》C语言版有助于提高读者的编程能力和实践经验。
然而,由于C语言本身的一些限制,书中的代码可能相对较复杂和繁琐,不够简洁和易读。
第一章绪论第一节什么是数据结构?估猜以下软件的共性:学生信息管理、图书信息管理、人事档案管理。
数学模型:用符号、表达式组成的数学结构,其表达的内容与所研究对象的行为、特性基本一致。
信息模型:信息处理领域中的数学模型。
数据结构:在程序设计领域,研究操作对象及其之间的关系和操作。
忽略数据的具体含义,研究信息模型的结构特性、处理方法。
第二节概念、术语一、有关数据结构的概念数据:对客观事物的符号表示。
例:生活中还有什么信息没有被数字化?身份证,汽车牌号,电话号码,条形代码……数据元素:数据的基本单位。
相当于"记录"。
一个数据元素由若干个数据项组成,相当于"域"。
数据对象:性质相同的数据元素的集合。
数据结构:相互之间存在特定关系的数据集合。
四种结构形式:集合、线性、树形、图(网)状形式定义:(D,S,P)D:数据元素的集合(数据对象)S:D上关系的有限集P:D上的基本操作集逻辑结构:关系S描述的是数据元素之间的逻辑关系。
存储结构:数据结构在计算机中的存储形式。
顺序映象、非顺序映象、索引存储、哈希存储逻辑结构与存储结构的关系:逻辑结构:描述、理解问题,面向问题。
存储结构:便于机器运算,面向机器。
程序设计中的基本问题:逻辑结构如何转换为存储结构?二、有关数据类型的概念数据类型:值的集合和定义在该值集上的一组操作的总称。
包括:原子类型、结构类型。
抽象数据类型(ADT):一个数学模型及该模型上的一组操作。
核心:是逻辑特性,而非具体表示、实现。
课程任务:学习ADT、实践ADT。
如:线性表类型、栈类型、队列类型、数组类型、广义表类型、树类型、图类型、查找表类型……实践指导:为了代码的复用性,采用模块结构。
如:C中的头文件、C++中的类第三节 ADT的表示与实现本教材中,算法书写习惯的约定。
数据元素类型ElemType:int,float,char, char[] ……引用参数 &算法:void add(int a,int b,int &c) { c=a+b; }程序:void add(int a,int b,int *p_c){ *p_c=a+b; }第四节算法的描述及分析一、有关算法的概念算法:特定问题求解步骤的一种描述。