C++数据结构与算法实战:从基础知识到高级应用

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"数据结构算法与应用-C++语言描述" 本书是关于数据结构与算法的专著,适合计算机科学与工程领域的人士阅读。作者通过C++语言详细讲解了数据结构和算法的基础知识,包括队列、堆栈、树、图等基本数据结构,以及贪婪算法、分而治之、分支定界等算法设计方法。全书包含50多个应用实例和600多道练习题,旨在提升读者的实践能力和理论理解。 在预备知识部分,第一章回顾了C++的基本概念,如函数参数传递(传值、引用、常量引用),动态内存管理(new和delete操作),类的使用,包括常量成员函数、友元、异常处理,以及测试和调试技巧。这一部分强调了C++编程的基础,为后续章节的学习打下基础。 第二章探讨了程序性能,包括空间复杂性和时间复杂性的分析,使用渐进符号(O、Ω、θ、o)进行复杂性描述,并介绍了实际复杂性测量的方法。这部分内容对于理解和优化算法至关重要。 数据结构部分从第三章开始,涵盖了线性表、链表、间接寻址、模拟指针等各种数据结构的描述方法及其应用。例如,线性表的公式化描述和链表实现,数组和矩阵的抽象数据类型,以及堆栈和队列的实现和应用。此外,还有跳表和散列作为查找结构的讨论,以及二叉树和其他树的数据结构,包括优先队列的实现。 书中特别关注了各种数据结构和算法在实际问题中的应用,如括号匹配、火车车厢重排、文本压缩、霍夫曼编码、机器调度等,这些例子有助于读者将理论知识应用于实践中。 这本书不仅提供了丰富的理论知识,还注重培养解决实际问题的能力,对于学习和提高数据结构与算法技能的读者来说,是一份宝贵的资源。
2016-12-06 上传
Data Structures, Algorithms, and Applications in C++, Second Edition 出版者的话 译者序 前言 第一部分 预备知识 第1章 C++回顾 1.1 引言 1.2 函数与参数 1.2.1 传值参数 1.2.2 模板函数 1.2.3 引用参数 1.2.4 常量引用参数 1.2.5 返回值 1.2.6 重载函数 1.3 异常 1.3.1 抛出异常 1.3.2 处理异常 1.4 动态存储空间分配 1.4.1 操作符new 1.4.2 一维数组 1.4.3 异常处理 1.4.4 操作符delete 1.4.5 二维数组 1.5 自有数据类型 1.5.1 类currency 1.5.2 一种不同的描述方法 1.5.3 操作符重载 1.5.4 友元和保护性类成员 1.5.5 增加#ifndef、#define和#endif语句 1.6 异常类illegalParameterValue 1.7 递归函数 1.7.1 递归的数学函数 1.7.2 归纳 1.7.3 C++递归函数 1.8 标准模板库 1.9 测试与调试 1.9.1 什么是测试 1.9.2 测试数据的设计 1.9.3 调试 1.10 参考及推荐读物 第2章 程序性能分析 2.1 什么是程序性能 2.2 空间复杂度 2.2.1 空间复杂度的组成 2.2.2 举例 2.3 时间复杂度 2.3.1 时间复杂度的组成 2.3.2 操作计数 2.3.3 最好、最坏和平均操作计数 2.3.4 步数 第3章 渐近记法 3.1 引言 3.2 渐近记法 3.2.1 大Ο记法 3.2.2 渐近记法Ω和Θ 3.3 渐近数学(可选) 3.3.1 大O记法 3.3.2 Ω记法 3.3.3 Θ记法 3.3.4 小ο记法 3.3.5 特性 3.4 复杂度分析举例 3.5 实际复杂度 3.6 参考及推荐读物 第4章 性能测量 4.1 引言 4.2 选择实例的大小 4.3 设计测试数据 4.4 实验设计 4.5 高速缓存 4.5.1 简单计算机模型 4.5.2 缓存未命中对运行时间的影响 4.5.3 矩阵乘法 4.6 参考及推荐读物 第二部分 数据结构 第5章 线性表——数组描述 5.1 数据对象和数据结构 5.2 线性表数据结构 5.2.1 抽象数据类型linearList 5.2.2 抽象类linearList 5.3 数组描述 5.3.1 描述 5.3.2 变长一维数组 5.3.3 类arrayList 5.3.4 C++迭代器 5.3.5 arrayList的一个迭代器 5.4 vector的描述 5.5 在一个数组中实现的多重表 5.6 性能测量 5.7 参考及推荐读物 第6章 线性表——链式描述 6.1 单向链表 6.1.1 描述 6.1.2 结构chainNode 6.1.3 类chain 6.1.4 抽象数据类型linearList的扩充 6.1.5 类extendedChain 6.1.6 性能测量 6.2 循环链表和头节点 6.3 双向链表 6.4 链表用到的词汇表 6.5 应用 6.5.1 箱子排序 6.5.2 基数排序 6.5.3 凸包 6.5.4 并查集 第7章 数组和矩阵 7.1 数组 7.1.1 抽象数据类型 7.1.2 C++数组的索引 7.1.3 行主映射和列主映射 7.1.4 用数组的数组来描述 7.1.5 行主描述和列主描述 7.1.6 不规则二维数组 7.2 矩阵 7.2.1 定义和操作 7.2.2 类matrix 7.3 特殊矩阵 7.3.1 定义和应用 7.3.2 对角矩阵 7.3.3 三对角矩阵 7.3.4 三角矩阵 7.3.5 对称矩阵 7.4 稀疏矩阵 7.4.1 基本概念 7.4.2 用单个线性表描述 7.4.3 用多个线性表描述 7.4.4 性能测量 第8章 栈 8.1 定义和应用 8.2 抽象数据类型 8.3 数组描述 8.3.1 作为一个派生类实现 8.3.2 类arrayStack 8.3.3 性能测量 8.4 链表描述 8.4.1 类derivedLinkedStack 8.4.2 类linkedStack 8.4.3 性能测量 8.5 应用 8.5.1 括号匹配 8.5.2 汉诺塔 8.5.3 列车车厢重排 8.5.4 开关盒布线 8.5.5 离线等价类问题 8.5.6 迷宫老鼠 8.6 参考及推荐读物 第9章 队列 9.1 定义和应用 9.2 抽象数据类型 9.3 数组描述 9.3.1 描述 9.3.2 类arrayQueue 9.4 链表描述 9.5 应用 9.5.1 列车车厢重排 9.5.2 电路布线 9.5.3 图元识别 9.5.4 工厂仿真 9.6 参考及推荐读物 第10章