数据结构与抽象:Java版(第四版)
"《数据结构与抽象化:Java实现》第四版,作者Frank M. Carrano和Timothy M. Henry,是一本优秀的数据结构和算法教材,具有清晰的版面设计。" 《数据结构与抽象化:Java实现》是Frank M. Carrano和Timothy M. Henry合著的一本经典教材,旨在深入讲解数据结构和算法,并结合Java编程语言进行实践。该书第四版在原有的基础上进行了更新和完善,以适应现代计算机科学教育的需求。 1. **数据结构**: - **数组**:基础的数据结构,提供了随机访问元素的能力。书中会详细讲解一维、二维数组以及动态数组ArrayList的使用。 - **链表**:包括单链表、双链表和循环链表,它们在内存管理上比数组更灵活,支持动态插入和删除。 - **栈**:后进先出(LIFO)的数据结构,用于实现递归、函数调用等。 - **队列**:先进先出(FIFO)的数据结构,常用于任务调度和处理。 - **集合框架**:Java中的Collection接口和List、Set、Queue等接口及其实现类,如LinkedList、ArrayList、HashSet、TreeSet等。 - **哈希表**:通过键值对存储数据,提供快速查找、添加和删除操作。 - **树结构**:包括二叉树、平衡树(AVL树、红黑树)、堆(最大堆、最小堆)等,用于排序和搜索问题。 - **图**:用于表示对象之间的复杂关系,包括邻接矩阵和邻接表两种表示方法。 2. **算法**: - **排序算法**:冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序、堆排序等,分析它们的时间复杂度和稳定性。 - **搜索算法**:顺序搜索、二分搜索、深度优先搜索(DFS)、广度优先搜索(BFS)等。 - **图算法**:Dijkstra最短路径算法、Floyd-Warshall所有顶点间最短路径算法、Prim最小生成树算法、Kruskal最小生成树算法等。 - **动态规划**:解决最优化问题,如背包问题、最长公共子序列问题等。 - **贪心算法**:局部最优解来达到全局最优,如霍夫曼编码、Prim算法构造最小生成树等。 - **回溯法**:用于解决约束满足问题,如八皇后问题、N皇后问题等。 3. **抽象数据类型(ADT)**: - ADT是数据结构的一种高级形式,它定义了数据的逻辑结构和操作这些数据的方法,而不涉及具体的实现细节。 - 书中会讨论如何定义和实现各种ADT,如Stack、Queue、Deque、Set、Map等。 4. **设计模式**: - 教授一些常见的设计模式,如工厂模式、单例模式、装饰器模式等,帮助读者理解和应用面向对象的设计原则。 5. **软件工程**: - 强调代码的可读性、可维护性和可扩展性,介绍良好的编程习惯和设计原则,如DRY(Don't Repeat Yourself)和SOLID原则。 6. **Java编程实践**: - 使用Java进行数据结构和算法的实现,讲解面向对象编程的特性,如封装、继承和多态。 - 介绍如何利用Java的类库和API来实现各种数据结构和算法。 通过本书,读者不仅可以掌握数据结构和算法的基本概念,还能学习到如何在实际项目中应用这些知识,从而提升解决问题的能力。无论是初学者还是有一定经验的开发者,都能从中受益。
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