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。