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本书对新时代下出现的新技术有比较深入的了解，并且融合了新时代所需要的一些必要的新知识。对于计算机及相关专业的学生，本书极具参考价值。
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| 內容簡介： |
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数据结构是计算机及相关专业的核心基础课程。特别是近年来快速发展的人工智能技术，推动了一大批前沿交叉学科的产生及发展，数据结构也被列为这些学科的重要课程，备受广大学生和专业人员的青睐。此外，数据结构还是各大高等院校招收计算机专业研究生的必考科目之一，其重要性不言而喻。 本书以提高计算机编程能力为宗旨，围绕常用数据结构的分析、设计和基本算法实现，分为数据结构、应用算法以及附录三部分进行介绍。其中，数据结构部分包括绪论、线性表、栈与队列、数组与广义表、树与二叉树、图；应用部分包括查找和排序；附录部分包括从科研项目中提炼出来的与数据结构紧密相关的一些实际问题。本书每章都有来自实际问题的数据结构应用的案例分析、设计与实现，每章后面还配有一定量的习题，便于学生自检自测。 本书不仅可作为高等学校的数据结构教学用书和考研复习用书，也适合作为计算机相关专业人员的参考用书。
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| 關於作者： |
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林碧英，华北电力大学控制与计算机工程学院，教授，北京市教学名师。曾获得全国师德先进个人，首都五一劳动奖章，主编教材《新编数据结构与算法教程》，《新编C语言程序设计》，获得北京市教学成果二等奖。
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| 目錄：
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第1章绪论/1
1.1数据结构的起源与发展1
1.2基本概念和术语3
1.3理解数据结构4
1.4数据的逻辑结构和存储结构5
1.4.1逻辑结构6
1.4.2存储结构7
1.5数据类型和抽象数据类型9
1.5.1数据类型9
1.5.2抽象数据类型10
1.6算法与算法效率分析11
1.6.1数据结构与算法的关系11
1.6.2算法的定义12
1.6.3算法的5大特性12
1.6.4算法设计的要求13
1.6.5算法效率分析14
1.6.6算法的时间复杂度14
1.6.7算法存储空间需求19
1.7预备知识20
1.7.1C函数20
1.7.2自定义数据类型名21
1.8本章小结23
1.9习题与实验23
第2章线性表/26
2.1问题的提出27
2.2线性表28
2.2.1线性表的定义28
2.2.2线性表的顺序存储结构31
2.2.3顺序表的基本操作实现33
2.2.4线性表的链式存储结构42
2.2.5单向链表的基本操作实现44
2.2.6线性表的两种存储结构的区别55
2.3案例实现56
2.3.1基于顺序表的新生成绩管理系统56
2.3.2基于单向链表的新生成绩管理系统60
2.4其他形式的链表61
2.4.1单向循环链表的定义61
2.4.2单向循环链表的基本操作实现63
2.4.3双向循环链表的定义65
2.4.4双向循环链表的基本操作实现66
2.5线性表的应用68
2.5.1两个线性表的合并68
2.5.2一元多项式的应用71
2.6字符串匹配算法75
2.6.1串的基本概念75
2.6.2串的模式匹配算法75
2.7本章小结83
2.8习题与实验84
新编数据结构及算法教程（第2版）目录第3章栈与队列/88
3.1问题的提出88
3.2栈90
3.2.1栈的定义90
3.2.2栈的顺序存储结构91
3.2.3顺序栈的基本操作实现93
3.2.4栈的链式存储结构97
3.2.5链栈的基本操作实现97
3.2.6栈的两种存储结构的区别101
3.2.7案例实现: 基于栈的括号匹配101
3.3栈的应用103
3.3.1表达式求值103
3.3.2栈与递归109
3.4队列117
3.4.1队列的定义117
3.4.2队列的顺序存储结构119
3.4.3循环队列的基本操作实现121
3.4.4队列的链式存储结构125
3.4.5链队列的基本操作实现126
3.4.6队列的两种存储结构的区别130
3.4.7案例实现: 基于队列的医院挂号模拟系统130
3.5队列的应用132
3.6共用栈和双队列138
3.6.1共用栈138
3.6.2双端队列140
3.7本章小结140
3.8习题与实验141
第4章数组与广义表/146
4.1多维数组146
4.1.1数组的逻辑结构146
4.1.2数组的内存映像147
4.2特殊矩阵的压缩存储149
4.2.1对称矩阵150
4.2.2三角矩阵151
4.2.3带状矩阵152
4.3稀疏矩阵153
4.3.1稀疏矩阵的三元组表存储153
4.3.2稀疏矩阵的十字链表存储159
4.4广义表164
4.4.1广义表的定义和基本运算164
4.4.2广义表的存储166
4.4.3广义表基本操作的实现169
4.5本章小结171
4.6习题与实验171
第5章树和二叉树/174
5.1问题的提出175
5.2树的定义和基本术语176
5.2.1树的递归定义176
5.2.2树的基本术语176
5.2.3树的表示177
5.2.4树的抽象数据类型描述179
5.3二叉树及其应用179
5.3.1二叉树的定义179
5.3.2二叉树的性质181
5.3.3二叉树的抽象数据类型183
5.3.4二叉树的存储结构185
5.3.5二叉树的遍历188
5.3.6二叉树遍历的递归算法188
5.3.7二叉树遍历的非递归算法190
5.3.8二叉树的层次遍历算法197
5.3.9二叉树遍历算法的应用199
5.3.10案例实现: 基于表达式二叉树的动态表达式计算214
5.4线索二叉树215
5.4.1线索二叉树的定义215
5.4.2线索二叉树的基本操作实现217
5.4.3基于中序线索二叉树的遍历算法223
5.5树、森林与二叉树的转换及其应用224
5.5.1树、森林与二叉树的转换224
5.5.2树的存储结构225
5.5.3树的简单应用230
5.5.4树和森林的遍历237
5.5.5案例实现: 基于树结构的行政机构管理239
5.6哈夫曼树及其应用241
5.6.1二叉树——哈夫曼树241
5.6.2哈夫曼树及哈夫曼编码的构建算法245
5.7本章小结250
5.8习题与实验250
第6章图/255
6.1问题的提出256
6.2图的定义和基本术语257
6.2.1图的定义257
6.2.2图的基本术语257
6.2.3图的分类258
6.2.4图的抽象数据类型定义260
6.3图的存储结构262
6.3.1图的邻接矩阵表示262
6.3.2图的邻接表表示266
6.3.3有向图的十字链表表示270
6.3.4无向图的邻接多重表表示271
6.4图的遍历273
6.4.1连通图的深度优先搜索273
6.4.2连通图的广度优先搜索277
6.4.3非连通图的深度（广度）优先遍历279
6.4.4图的遍历算法应用279
6.5图的连通性286
6.5.1无向图的连通分量和生成树286
6.5.2求小生成树的普里姆算法287
6.5.3求小生成树的克鲁斯卡尔算法293
6.6短路径298
6.6.1求图中从某个源点到其余各点的短路径算法298
6.6.2求图中每一对顶点之间的短路径算法307
6.7有向无环图及其应用312
6.7.1AOV网络及拓扑排序313
6.7.2AOE网络及关键路径316
6.8本章小结323
6.9习题与实验324
第7章查找表/330
7.1问题的提出330
7.2基本概念与描述331
7.2.1查找的基本概念331
7.2.2查找性能分析332
7.2.3数据类型描述332
7.3线性表查找333
7.3.1顺序查找333
7.3.2二分查找335
7.3.3分块查找339
7.3.4案例实现: 学生信息表查询341
7.4树表查找345
7.4.1二叉排序树345
7.4.2平衡二叉树354
7.4.3B树和B 树371
7.4.4案例实现: 基于二叉排序树的学生信息管理380
7.5哈希表385
7.5.1哈希表的概念385
7.5.2常用的哈希函数386
7.5.3处理冲突的方法389
7.5.4哈希表的查找及其性能分析393
7.6本章小结394
7.7习题与实验395
第8章排序/398
8.1问题的提出398
8.2基本概念399
8.3插入排序400
8.3.1直接插入排序401
8.3.2折半插入排序403
8.3.3希尔排序404
8.4交换排序405
8.4.1冒泡排序406
8.4.2快速排序407
8.5选择排序410
8.5.1简单选择排序410
8.5.2堆排序411
8.6归并排序416
8.7基数排序418
8.7.1多关键字排序418
8.7.2链式基数排序419
8.8案例实现: 学生成绩排序系统422
8.9各种内部排序方法的性能比较427
8.10本章小结428
8.11习题与实验428
附录A扩展思维/430
A.1人体网格模型的表示430
A.2图像分割431
A.2.1图像的表示431
A.2.2区域划分原理432
A.3仿真路网建模433
A.3.1路网定义及建模433
A.3.2路网建模结果435
A.4路径规划435
A.5购物推荐436
参考文献/438
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| 內容試閱：
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人才培养，德育为先，德智双育，不可偏废。大学教育要培养专业化的人才以及可适应智能工业时代的新工科人才，但立德树人的宗旨丝毫不可偏离。只有这样，才能培养具有爱国情怀的新时代学生，才能以德报国，以智强国。
“数据结构与算法”是计算机及相关专业的一门核心专业基础课，是云计算、大数据处理和人工智能技术不可或缺的知识。在计算机课程的教学计划中，它起着核心主导、承上启下的作用，是培养学生程序设计能力的一门重要课程，也是大学生应聘和考研必修课程。我们在此新版中，以“讲做人做事的道理，树立社会主义核心价值观，培养担当民族复兴大业的时代新人”为旨，以“四大类数据结构、查找与排序两大类算法”为纲，根据学习内容的特点，引入了课程相关的科学家故事、中国历史知识以及新工业问题等素材。
此外，随着近年来计算机技术、移动互联技术、大数据分析以及智能技术的快速发展，计算机相关专业人才的就业形势空前严峻，用人单位对所招聘人员所具有的数据结构知识要求也越来越高。传统基础的数据结构设计与问题解决能力已经远不能满足行业需求，创造性思维是新时代计算机专业人才的素养。为此，我们在附录中给出了一些扩展阅读材料。这些材料中描述的问题都来源于实际科研问题，与正文中的案例相比，其涉及的数据对象和数据关系都更为复杂，需要设计更为有效的数据存储结构，才便于操作，并保证算法的性能。这些素材的提供可以加强学生分析数据以及组织数据的思维扩展能力，通过不断探索新问题激发其内在自生的潜力，提高其解决真实问题的能力。
与上一版教材相比，此版教材做了以下修改:
(1) 增加了中国历史知识图谱、计算机超算发展史和一带一路等教学素材，以期培养学生的文化自信、科技自信以及大国包容精神，助其成长为有担当与爱国情怀的社会主义时代新人。
(2) 引入了马克思主义矛盾论与辩证法进行算法分析，培养学生的马克思主义哲学观，使其在科学研究中敢于打破固有既定的思维模式，进而培养其良好的专业素养与创新能力的自我生长。
(3) 对部分算法进行了优化，力求使复杂问题简单化，限度地提高算法的时空效率，让学生能够真正理解并掌握算法，并达到熟练应用的程度。
(4) 增加了一个附录，其中的算法或是实例均有一定的难度，一些是教师科研项目中的实例，另一些是有一定难度的系统设计，以期扩展学生的思维，提高学生解决实际问题的能力。
我们也在以上完善教材举措的基础之上，开始录制慕课，进行习题解答等辅助教材的编著等。同时，我们进行了全方位教学改革，拟采用线上线下混合式课堂、机房和智慧教室等多种教学方式，真正做到以学生为中心，教师做减法，学生做加法，充分挖掘学生自我学习的潜力。
本书第1版教材已经用了8年，收到了较好的效果，我校的计算机相关专业的本科生与研究生在程序设计方面有了长足的进步，保研的本科生被多所名校录取，培养的硕士研究生以其扎实的编程能力和算法设计能力被多家互联网公司和科研单位录用。为了适应教育部全面提升本科教学质量的号召，我们边教学边总结，准备启用全新的教学模式，以过程考核代替期终考核，希望第2版教材更便于学生自学，将更多的时间用于加强师生间的研讨和互动，切实使学生的程序设计能力有大幅度提升。本书还具有以下特点:
(1) 加强对基本操作实现的函数形参的分析。每个基本操作都配以示意图，显示存放于内存中的数据对象在操作完成前后的变化，分析操作的对象、需要的输入和输出，以及操作是否引起数据对象的变化，帮助读者熟练掌握典型数据结构的基本操作的设计与实现。
(2) 针对初学者很难理解的递归算法执行过程，我们对较难理解的递归算法配以图表，揭示每一步的变化，将抽象的内容变为可以看到的具体过程，提升读者对递归算法的设计能力。
(3) 对于复杂的算法，采用图表结合的方式，将逻辑结构的变化和存储结构的变化同步展现，加强读者对算法的理解，使读者进一步掌握复杂算法的设计与实现。
(4) 本书作者就各章内容均与授课对象进行过多次交流，广泛听取学生的意见，并在第2版反映内容的更新和修改。
全书共8章，由林碧英统稿、审核。第1章、第7章和第8章由石敏编写；第2章和第3章由焦润海编写；第4～6章由林碧英编写。全书的课程思政内容均由石敏撰写。近期还将出版与教材配套的习题及解答。在教材的编写中可能还有很多不尽如人意的地方，恳请广大读者多提宝贵意见。
编写组2021年3月于北京
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