體現以就業為導向、產學結合的發展道路。學科和專業同步加強，按企業需要和崗位需求對接培養內容。

采用項目驅動、案例引導的編寫模式。堅持“工作流程化”“任務驅動式”，突出“走向職業化”的特點。

專家、教師共建團隊，優化編寫隊伍。把握行業發展和創新教材發展的方向，融入專業教學的課程設置與教材內容。

開發課程教學資源，推進專業信息化建設。開發網絡課程、虛擬仿真實訓平臺等數字化教學資源，建立動態、共享的課程信息化資源庫。

“數據結構”是計算機及相關專業的重要專業基礎課程。通過本門課程的學習，學生不僅要掌握基本的理論知識，更重要的是要提高自身的實踐能力。本書就是以計算機軟件相關工作崗位員工必須掌握的知識為核心，以高職教育所培養的學生應具備的能力為依據，以突出實踐性和實用性為目的進行設計編寫的。

全書共分為8個模塊，內容包括概述，線性表，棧和隊列，數組、串和廣義表，樹和二叉樹，圖，排序，查找。并附有配套源代碼、教學PPT、教學實施案例、教學設計大綱、習題答案等教學資源。

本書是根據高職高專教育的特點進行組織和編寫的，參加本書編寫的人員均為一線項目研發人員且又都是多年教授數據結構和Java系列課程的教學一線骨干教師。本書主要特色有：

（1）對各類數據結構的分析按照“實例引入－邏輯結構－存儲結構－基本運算的代碼實現－典型應用實例－知識鞏固”的順序進行講述。

（2）內容選取合理，組織得當。理論部分以夠用為度，突出實踐內容。每章都由實例引入，并且配套一定數量的應用實例（配有完整代碼）進行上機練習，有助于對理論知識的理解，并提高學生的Java編程能力。

（3）每章知識鞏固部分為學生提供了理論知識、真題在線、實訓任務三個方面的練習題。“理論知識”部分的習題都是精挑細選的，有加強概念理解的選擇題、判斷題，有幫助理解算法思想的簡答題，也有培養算法設計能力的算法設計題；“真題在線”部分提供了歷年計算機等級考試、程序員考試涉及到的真題；“實訓任務”部分提供了完整的、可運行的程序上機實驗供讀者參考，以加深讀者對所學知識的理解和應用。

本書適合作為高職高專計算機及相關專業的“數據結構”課程教材，也可作為計算機應用系統開發人員及相關人員學習數據結構知識的參考書或培訓教材。

本書由李云平任主編，梁平、張揚、曹燕任副主編，參加編寫的有許博、紀全、孫成昊老師，也為本書的校對和資源建設做了大量細致的工作，中國水利水電出版社的有關負責同志對本書的出版給予了大力支持。在本書編寫過程中參考了大量國內外計算機網絡文獻資料，在此，謹向這些著作者以及為本書出版付出辛勤勞動的同志深表感謝。

由于作者水平所限，書中難免有不足與疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正。

序
前言

模塊1 概述 1
1.1 什么是數據結構 2
1.1.1 數據結構的起源及發展狀況 2
1.1.2 數據結構的3種基本結構 2
1.2 數據結構的相關概念和術語 5
1.3 數據結構的研究內容 6
1.3.1 邏輯結構 6
1.3.2 存儲結構 7
1.3.3 運算 8
1.3.4 數據結構三方面的關系 8
1.4 數據類型與抽象數據類型 9
1.4.1 數據類型 9
1.4.2 抽象數據類型 9
1.5 算法及其性能分析 9
1.5.1 數據結構與算法的關系 10
1.5.2 算法的概念及特點 10
1.5.3 算法的設計要求 11
1.5.4 算法的性能分析 11
1.6 小結 14
1.7 知識鞏固 14
1.7.1 理論知識 14
1.7.2 實訓任務 15
模塊2 線性表 16
2.1 實例引入 17
2.2 線性表的邏輯結構 18
2.2.1 線性表的定義 18
2.2.2 線性表的基本運算 19
2.3 線性表的順序存儲結構及運算實現 20
2.3.1 順序表的定義 20
2.3.2 順序表的基本運算實現 21
2.3.3 順序表在Java類庫中的實現 24
2.4 線性表的鏈式存儲結構及運算實現 25
2.4.1 單鏈表 26
2.4.2 雙向鏈表 29
2.4.3 循環鏈表 32
2.4.4 鏈表在Java類庫中的實現 33
2.5 應用舉例 34
2.5.1 使用順序表實現教師電話管理系統 34
2.5.2 使用鏈表實現教師電話管理系統 39
2.6 小結 45
2.7 知識鞏固 46
2.7.1 理論知識 46
2.7.2 真題在線 48
2.7.3 實訓任務 50
模塊3 棧和隊列 51
3.1 實例引入 52
3.2 棧 52
3.2.1 棧的概念及基本運算 52
3.2.2 棧的順序存儲結構及其算法實現 53
3.2.3 棧的鏈式存儲結構及其算法實現 56
3.2.4 棧在Java類庫中的實現 58
3.3 隊列 58
3.3.1 隊列的概念及基本運算 58
3.3.2 隊列的順序存儲結構及其算法實現 59
3.3.3 隊列的鏈式存儲結構及其算法實現 63
3.3.4 隊列在Java類庫中的實現 64
3.4 應用舉例 65
3.4.1 棧的應用舉例 65
3.4.2 隊列的應用舉例 69
3.5 小結 71
3.6 知識鞏固 72
3.6.1 理論知識 72
3.6.2 真題在線 74
3.6.3 實訓任務 78
模塊4 數組、串和廣義表 79
4.1 實例引入 79
4.2 數組 80
4.2.1 數組的邏輯結構 80
4.2.2 數組的順序存儲結構 82
4.2.3 特殊矩陣的壓縮存儲 83
4.3 串 89
4.3.1 串的基本概念 89
4.3.2 串的基本運算 90
4.3.3 串的存儲結構 93
4.4 廣義表 94
4.5 應用舉例 96
4.5.1 求班級成績的平均分和最高分 96
4.5.2 矩陣相乘 97
4.6 小結 98
4.7 知識鞏固 98
4.7.1 理論知識 98
4.7.2 真題在線 100
4.7.3 實訓任務 101
模塊5 樹和二叉樹 102
5.1 實例引入 102
5.2 樹 103
5.2.1 樹的邏輯結構 103
5.2.2 樹在Java類庫中的實現 105
5.3 二叉樹 106
5.3.1 二叉樹的邏輯結構 106
5.3.2 二叉樹的性質 108
5.3.3 二叉樹的存儲結構及運算實現 110
5.3.4 二叉樹的遍歷 115
5.4 樹、森林和二叉樹的關系 120
5.4.1 樹的存儲結構 120
5.4.2 樹、森林與二叉樹的相互轉換 123
5.4.3 樹與森林的遍歷 127
5.5 哈夫曼樹及其應用 127
5.5.1 哈夫曼樹的定義 128
5.5.2 哈夫曼樹的構造 129
5.5.3 哈夫曼編碼 130
5.6 應用舉例 133
5.6.1 電文的編碼和譯碼 134
5.6.2 二叉樹遍歷實現 138
5.7 小結 141
5.8 知識鞏固 141
5.8.1 理論知識 141
5.8.2 真題在線 144
5.8.3 實訓任務 145
模塊6 圖 146
6.1 實例引入 146
6.2 圖的邏輯結構 148
6.2.1 圖的定義 148
6.2.2 圖的基本概念 148
6.3 圖的存儲結構及算法實現 153
6.3.1 鄰接矩陣 153
6.3.2 鄰接表 155
6.4 圖的遍歷 157
6.4.1 深度優先搜索遍歷 158
6.4.2 廣度優先搜索遍歷 164
6.5 圖的應用 170
6.5.1 最小生成樹 170
6.5.2 最短路徑 177
6.5.3 拓撲排序 180
6.6 應用舉例 182
6.6.1 教學計劃安排 183
6.6.2 旅游購票方案 187
6.7 小結 190
6.8 知識鞏固 191
6.8.1 理論知識 191
6.8.2 真題在線 194
6.8.3 實訓任務 196
模塊7 排序 197
7.1 實例引入 197
7.2 排序基本概念 198
7.3 插入排序 199
7.3.1 直接插入排序 199
7.3.2 希爾排序 201
7.4 交換排序 203
7.4.1 冒泡排序 203
7.4.2 快速排序 205
7.5 選擇排序 208
7.5.1 直接選擇排序 209
7.5.2 堆排序 210
7.6 其他排序 213
7.6.1 歸并排序 214
7.6.2 基數排序 215
7.7 應用舉例 218
7.7.1 學生成績查詢結果排序 218
7.7.2 設置高端監視哨 219
7.8 小結 221
7.9 知識鞏固 222
7.9.1 理論知識 222
7.9.2 真題在線 226
7.9.3 實訓任務 228
模塊8 查找 229
8.1 實例引入 229
8.2 查找基本概念 230
8.3 靜態查找表 231
8.3.1 順序查找 231
8.3.2 折半查找 233
8.3.3 分塊查找 235
8.4 動態查找表 236
8.4.1 二叉排序樹 237
8.4.2 平衡二叉樹 241
8.5 哈希表 243
8.5.1 哈希表的基本概念 243
8.5.2 哈希函數的構造方法 244
8.5.3 處理哈希沖突的方法 247
8.6 應用舉例 249
8.6.1 字符串的折半查找 249
8.6.2 學生成績分段查找統計功能 250
8.7 小結 251
8.8 知識鞏固 252
8.8.1 理論知識 252
8.8.2 真題在線 256
8.8.3 實訓任務 257
知識鞏固參考答案 258

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