数据结构与算法分析

图书简介

内容简介

《数据结构与算法分析C++描述》(第3版)适合作为计算机相关专业本科生的数据结构课程和研究生算法分析课程的教材。本科生的数据结构课程可以使用本书第1章～第9章，多学时课程还可以讲解第10章；研究生算法分析课程可以使用第6章～第12章。

作品目录

第1章　引论

1.1　本书讨论的内容

1.2　数学知识複习

1.2.1　指数

1.2.2　对数

1.2.3　级数

1.2.4　模运算

1.2.5　证明方法

1.3　递归的简单介绍

1.4　C++类

1.4.1　基本class语法

1.4.2　特别的构造函式语法与访问函式

1.4.3　接口与实现的分离

1.4.4　vector和string

1.5　C++细节

1.5.1　指针

1.5.2　参数传递

1.5.3　返回值传递

1.5.4　引用变数

1.5.5　三大函式：析构函式、複製构造函式和operator=

1.5.6　C风格的数组和字元串

1.6　模板

1.6.1　函式模板

1.6.2　类模板

1.6.3　Object、Comparable和例子

1.6.4　函式对象

1.6.5　类模板的分离编译

1.7　使用矩阵

1.7.1　数据成员、构造函式和基本访问函式

1.7.2　operator[]

1.7.3　析构函式、複製赋值和複製构造函式

小结

练习

参考文献

第2章　算法分析

2.1　数学基础

2.2　模型

2.3　要分析的问题

2.4　运行时间计算

2.4.1　一个简单的例子

2.4.2　一般法则

2.4.3　最大子序列和问题的解

2.4.4　运行时间中的对数

2.4.5　检验你的分析

2.4.6　分析结果的準确性

小结

练习

参考文献

第3章　表、栈和伫列

3.1　抽象数据类型(ADT)

3.2　表ADT

3.2.1　表的简单数组实现

3.2.2　简单鍊表

3.3　STL中的向量和表

3.3.1　叠代器

3.3.2　示例：对表使用erase

3.3.3　const_iterator

3.4　向量的实现

3.5　表的实现

3.6　栈ADT

3.6.1　栈模型

3.6.2　栈的实现

3.6.3　套用

3.7　伫列ADT

3.7.1　伫列模型

3.7.2　伫列的数组实现

3.7.3　伫列的套用

小结

练习

第4章　树

4.1　预备知识

4.1.1　树的实现

4.1.2　树的遍历及套用

4.2　二叉树

4.2.1　实现

4.2.2　一个例子——表达式树

4.3　查找树ADT——二叉查找树

4.3.1　contains

4.3.2　findMin和findMax

4.3.3　insert

4.3.4　remove

4.3.5　析构函式和複製赋值操作符

4.3.6　平均情况分析

4.4　AVL树

4.4.1　单旋转

4.4.2　双旋转

4.5　伸展树

4.5.1　一个简单的想法(不能直接使用)

4.5.2　伸展

4.6　树的遍历

4.7　B树

4.8　标準库中的set和map

4.8.1　set

4.8.2　map

4.8.3　set和map的实现

4.8.4　使用几个map的例子

小结

练习

参考文献

第5章　散列

5.1　基本思想

5.2　散列函式

5.3　分离连结法

5.4　不使用鍊表的散列表

5.4.1　线性探测

5.4.2　平方探测

5.4.3　双散列

5.5　再散列

5.6　标準库中的散列表

5.7　可扩散列

小结

练习

参考文献

第6章　优先伫列(堆)

6.1　模型

6.2　一些简单的实现

6.3　二叉堆

6.3.1　结构性质

6.3.2　堆序性质

6.3.3　基本的堆操作

6.3.4　堆的其他操作

6.4　优先伫列的套用

6.4.1　选择问题

6.4.2　事件模拟

6.5　d堆

6.6　左式堆

6.6.1　左式堆性质

6.6.2　左式堆操作

6.7　斜堆

6.8　二项伫列

6.8.1　二项伫列结构

6.8.2　二项伫列操作

6.8.3　二项伫列的实现

6.9　标準库中的优先伫列

小结

练习

参考文献

第7章　排序

7.1　预备知识

7.2　插入排序

7.2.1　算法

7.2.2　插入排序的STL实现

7.2.3　插入排序的分析

7.3　一些简单排序算法的下界

7.4　谢尔排序

7.5　堆排序

7.6　归併排序

7.7　快速排序

7.7.1　选取枢纽元

7.7.2　分割策略

7.7.3　小数组

7.7.4　实际的快速排序例程

7.7.5　快速排序的分析

7.7.6　选择问题的线性期望时间算法

7.8　间接排序

7.8.1　vector不运行

7.8.2　智慧型指针类

7.8.3　重载operator<

7.8.4　使用“*”解引用指针

7.8.5　重载类型转换操作符

7.8.6　随处可见的隐式类型转换

7.8.7　双向隐式类型转换会导致歧义

7.8.8　指针减法是合法的

7.9　排序算法的一般下界

7.10　桶排序

7.11　外部排序

7.11.1　为什么需要新算法

7.11.2　外部排序模型

7.11.3　简单算法

7.11.4　多路合併

7.11.5　多相合併

7.11.6　替换选择

小结

练习

参考文献

第8章　不相交集类

8.1　等价关係

8.2　动态等价性问题

8.3　基本数据结构

8.4　灵巧求并算法

8.5　路径压缩

8.6　按秩求并和路径压缩的最坏情形

8.7　一个套用

小结

练习

参考文献

第9章　图论算法

9.1　若干定义

9.2　拓扑排序

9.3　最短路径算法

9.3.1　无权最短路径

9.3.2　Dijkstra算法

9.3.3　具有负边值的图

9.3.4　无环图

9.3.5　所有顶点对的最短路径

9.3.6　最短路径举例

9.4　网路流问题

9.5　最小生成树

9.5.1　Prim算法

9.5.2　Kruskal算法

9.6　深度优先搜寻的套用

9.6.1　无向图

9.6.2　双连通性

9.6.3　欧拉迴路

9.6.4　有向图

9.6.5　查找强分支

9.7　NP完全性介绍

9.7.1　难与易

9.7.2　NP类

9.7.3　NP完全问题

小结

练习

参考文献

第10章　算法设计技巧

10.1　贪心算法

10.1.1　一个简单的调度问题

10.1.2　赫夫曼编码

10.1.3　近似装箱问题

10.2　分治算法

10.2.1　分治算法的运行时间

10.2.2　最近点问题

10.2.3　选择问题

10.2.4　一些算术问题的理论改进

10.3　动态规划

10.3.1　用表代替递归

10.3.2　矩阵乘法的顺序安排

10.3.3　最优二叉查找树

10.3.4　所有点对最短路径

10.4　随机化算法

10.4.1　随机数生成器

10.4.2　跳跃表

10.4.3　素性测试

10.5　回溯算法

10.5.1　公路收费点重建问题

10.5.2　博弈

小结

练习

参考文献

第11章　摊还分析

11.1　一个无关的智力问题

11.2　二项伫列

11.3　斜堆

11.4　斐波那契堆

11.4.1　切除左式堆中的结点

11.4.2　二项伫列的懒惰合併

11.4.3　斐波那契堆操作

11.4.4　时间界的证明

11.5　伸展树

小结

练习

参考文献

第12章　高级数据结构及其实现

12.1　自顶向下伸展树

12.2　红黑树

12.2.1　自底向上插入

12.2.2　自顶向下红黑树

12.2.3　自顶向下删除

12.3　确定性跳跃表

12.4　AA树

12.5　treap树

12.6　k-d树

12.7　配对堆

小结

练习

参考文献

附录　类模板的分离编译

索引

作者简介

MarkAllenWeiss，1987年在普林斯顿大学获得计算机科学博士学位，师从着名算法大师RobertSedgewick，现任美国佛罗里达国际大学计算与信息科学学院教授。他曾经担任全美AP（AdvancedPlacement）考试计算机学科委员会的主席（2000-2004）。他的主要研究方向是数据结构，算法和教育学。