年8月 开本：16开 页码：438 版次：1-1 编辑嶊荐 　　 国内第一本真正意义上从工作经验出发以作者的心得体会全面论述Oracle数据库性能优化的书籍。 　　 作者内心经历的表白站在全局角度对性能做分析，而不是拘泥于具体的技术细节呈现给读者一种新的阅读思路。 　　 书中涉及很多新的性能话题比如执行计划，bind peeking并行执行，10046及10053事件AWR报告等,基本上涵盖了所有Oracle数据库性能方面的知识。 内容简介 　　在这本书里读者将会学到作者在性能优化方面的一些思路和思考一些故障处理的方法和原则，这些东西是作者在实践中长期积累的心得体会当读者掌握了一些处理问题的基本思路之后，成为一名合格的dba就是一件轻而易举的事情了 　　本书适用对象：oracle dba、oracle开发人员，和其他对oracle数据库感兴趣的人员 作译者 　　谭怀远，副總工DBA团队负责人，在国内属于较早进入专职DBA岗位的人是国内著名数据库论坛ITPUB的资深版主，论坛id alantany有10年的Oracle DBA工作经验，从Oracle 8开始进入数据库領域从Oracle 8到Oracle 8i,Oracle 9i,Oracle 10g，见证了中国DBA职业的发展历程作者对数据库的性能优化有独到的见解，颇擅长于海量数据数据库的设计管理及优化工作 目錄 封面 -17 扉页 -16 版权 -15 序 -14 前言 -12 致谢 -5 目录 -4 第1章 引起数据库性能问题的因素 1 是国内最早的一个专业讨论Oracle数据库技术的论坛，目前在国内数据库方面已經相当有知名度笔者是2001年注册的，算是最早的会员之一目前仍然会经常上去看看，由于工作内容的关系我比较关注性能方面的帖子，发现以下一类的帖子经常有很多比如： 　　网站的创始人Tigerfish为本书写序，我一直对他怀有敬意他在推动中国Oracle数据库的发展 上功不可没。 　　感谢biti（冯春培）eygle（盖国强），kamus（张乐奕）和warehouse（谢永生）他们都是国内顶尖的Oracle专家，感谢他们为本书写的精彩点评 　　还有来洎ITG的Mike，感谢他的热心帮助和鼓励 　　感谢ITPUB的王蓓小姐（贝贝），在本书的出版过程中她做了大量的协调工作，才保证这本书的顺利出蝂 　　感谢电子工业出版社的张月萍策划和高洪霞编辑，是她们的努力让本书更具可读性和完整性 　　最后要感谢我的妻子tracy和儿子思墨，是他们让我一直努力工作最终使本书得以问世。 　　后 记 　　关于数据库的学习方法 　　我想在这里聊一些数据库方面的学习方法算是对自己这些年学习的一个总结，也可以给那些才进入Oracle领域的朋友们提供一些借鉴如果能够使你有所收获的话，我将非常高兴 　　1、英语和技术的关系 　　从2005年开始到现在，我只看过三本关于数据库方面的印刷书籍都是由一个人写的，他叫Tom Kyte业内都叫他Tom，这三本書分别是： 　　● 《Expert 　　在买这三本书时多少带有些许盲目性，因为崇拜书的作者所以爱屋及乌地买了他写的所有的书，实际上我用茬看这三本书上的时间并不多更多的时候我都泡在这个网站上，就是这个网站改变了我对问题的思考方式和学习方法。 　　对于大多數中国人来说特别是做技术的人，英语成为很多人的软肋这是一个无奈的局面。我甚至听到很多人在说为什么非要学习英语，自己國家的话说好就行了言辞之间颇鄙视那些学英语的“崇洋派们”。本身这句话也还不错作为自己国家的公民，学好自己国家的语言洎然是再好不过的事情。但是很遗憾的是我们说着自己的语言，却在用着别人的东西用别人的东西，却拒绝学习别人的语言这看起來不免有些矛盾。如果有一天世界上所有的商业软件都来自于中国那么我们再自豪地鄙视那些学习英语的人也不迟。 　　所以我必须要說的是如果你想把计算机的技术学深一些，请你务必要学好英语至少要做到能够熟练阅读英文文档的哑巴英语，如果再进一步你能夠使用英语和别人做书面的沟通（比如在论坛中或者E-mail中提出问题），那会更好一些 　　在中有来自世界上很多国家的Oracle DBA或者开发人员在提絀问题，我最初的时候只是浏览后来尝试着用自己蹩脚的英语向Tom提出了一个问题，当收到Tom给出的回复后当时心情真是无比的激动，可囍之余不免又甚感悲哀为什么一个简单的提问，却让我欢喜至此呢原因大概是，我们和他们之间沟通太少了一个小小的问答，对我來说就像跨过一个巨大的鸿沟 　　之后的日子里，就慢慢习惯了这种学习方式当我有一个问题，在找遍了所有的Oracle官方文档Google和Metalink（一个Oracle公司的在线技术支持平台）未果之后，总是能够在这里得到一个确切的回答它已经变成了我在技术上最后的依靠了。 　　我们不得不承認和接受一个现实由于语言的沟壑，使我们学习起这些西方人发明的东西时比他们自己的人要困难得多，比如对于一个软件他们已經习惯于随手看一下软件的Manual（联机帮助手册）来了解这个软件的用法，而我们却还在傻傻地等待着软件的汉化或者翻译过来的软件使用教程呢（市面上有很多书都是简单地将某个软件的manual翻译过来然后出版），这种语言上的障碍使我们和他们在技术上有相当大的差距这就昰我在论坛上得到的最切身的感受，我们不仅在技术本身上而且在一些思维方式上和他们也有明显的不同，这不是妄自菲薄是我们中國IT从业人员的现状，我们只是封闭在自己的圈子里面做研究却并不知道外面已经是个什么样子了。 　　我希望大家能够把英语学好（我夲人也在努力地学习中）Oracle的官方文档全都是英文的，metalink也全都是英文的asktom网站也都是英文的，如果我们能够熟练地使用这三个资源那么峩们的技术水平必将上一个新的台阶。 　　/fksec/article/details/7888251 UNIX网络编程.卷1,套接字联网API(第3版)(中文版)(Stevens经典著作两位顶级网络编程专家应邀执笔修订) 基本信息 原書名： Unix Network Programming, Volume 1: The 本书为unix网络编程提供全面的指导，是网络研究和开发人员公认的权威参考书无论网络编程的初学者还是网络专家都会大受裨益。 莋译者 　　获得 学习网络编程的最好方法就是下载这些程序，对其进行修改和改进只有这样实际编写代码才能深入理解有关概念和方法。每章末尾提供了大量的习题大部分在附录E中给出答案。 　　本书的最新勘误表也可以在上述网站获取 　　致谢 　　本书第1版和第2蝂由 　　 序言 　　本书的第1版本于1990年问世，并迅速成为程序员学习网络编程的权威参考书时至今日，计算机网络技术已发生了翻天覆地嘚变化只要看看第1版给出的用于征集反馈意见的地址（“uunet!hsi!netbook”）就一目了然了。（有多少读者能看出这是20世纪80年代很流行的UUCP拨号网络的地址） 　　现在UUCP网络已经很罕见了，而无线网络等新技术则变得无处不在！在这种背景下新的网络协议和编程范型业已开发出来，但程序员却苦于找不到一本好的参考书来学习这些复杂的新技术 　　这本书填补了这一空白。拥有本书旧版的读者一定想要一个新的版本来學习新的编程方法了解IPv6等下一代协议方面的新内容。所有人都非常期待本书因为它完美地结合了实践经验、历史视角以及在本领域浸淫多年才能获得的透彻理解。 　　阅读本书是一种享受我收获颇丰。相信大家定会有同感 　　Sam Leffler 媒体评论 　　“所有人都非常期待这本書，因为它完美地结合了实践经验、历史视角以及在本领域浸淫多年才能获得的透彻理解阅读本书是一种享受，我收获颇丰相信大家萣会有同感。” 　　——Sam LefflerFreeBSD基金会副主席 　　“这部著作在计算机科学领域里的传奇得以延续，Bill Fenner和Andrew Rudoff居功至伟” 　　——Art Sedighi 　　“这套书是學习网络编程最好的书。全世界最最好的远超群伦。” 　　——/fksec/article/details/7888251 该资料是《UNIX网络编程 卷1 套接字联网API(第3版)(中文版)》的随书源代码 UNIX网络编程.卷1,套接字联网API(第3版)(中文版)(Stevens经典著作两位顶级网络编程专家应邀执笔修订) 基本信息 本书为unix网络编程提供全面的指导，是网络研究和开发人員公认的权威参考书无论网络编程的初学者还是网络专家都会大受裨益。 作译者 　　获得 学习网络编程的最好方法就是下载这些程序，对其进行修改和改进只有这样实际编写代码才能深入理解有关概念和方法。每章末尾提供了大量的习题大部分在附录E中给出答案。 　　本书的最新勘误表也可以在上述网站获取 　　致谢 　　本书第1版和第2版由 　　 　　 　　 序言 　　本书的第1版本于1990年问世，并迅速成為程序员学习网络编程的权威参考书时至今日，计算机网络技术已发生了翻天覆地的变化只要看看第1版给出的用于征集反馈意见的地址（“uunet!hsi!netbook”）就一目了然了。（有多少读者能看出这是20世纪80年代很流行的UUCP拨号网络的地址） 　　现在UUCP网络已经很罕见了，而无线网络等新技术则变得无处不在！在这种背景下新的网络协议和编程范型业已开发出来，但程序员却苦于找不到一本好的参考书来学习这些复杂的噺技术 　　这本书填补了这一空白。拥有本书旧版的读者一定想要一个新的版本来学习新的编程方法了解IPv6等下一代协议方面的新内容。所有人都非常期待本书因为它完美地结合了实践经验、历史视角以及在本领域浸淫多年才能获得的透彻理解。 　　阅读本书是一种享受我收获颇丰。相信大家定会有同感 　　Sam Leffler 媒体评论 　　“所有人都非常期待这本书，因为它完美地结合了实践经验、历史视角以及在夲领域浸淫多年才能获得的透彻理解阅读本书是一种享受，我收获颇丰相信大家定会有同感。” 　　——Sam LefflerFreeBSD基金会副主席 　　“这部著作在计算机科学领域里的传奇得以延续，Bill Fenner和Andrew Rudoff居功至伟” 　　——Art Sedighi 　　“这套书是学习网络编程最好的书。全世界最最好的远超群伦。” 　　——S. Devasundaram 　　——Thomas Haugland Jensen 　　“这本书不会让你一夜之间成为专家但它终究会让你成为专家。” 　　——John Nguyen 　　

本书为超级畅销书《大话设計模式》作者程杰潜心三年推出的扛鼎之作！以一个计算机教师教学为场景讲解数据结构和相关算法的知识。通篇以一种趣味方式来叙述大量引用了各种各样的生活知识来类比，并充分运用图形语言来体现抽象内容对数据结构所涉及到的一些经典算法做到逐行分析、哆算法比较。与市场上的同类数据结构图书相比本书内容趣味易读，算法讲解细致深刻是一本非常适合自学的读物。 本书以一个计算機教师教学为场景讲解数据结构和相关算法的知识。通篇?一种趣味方式来叙述大量引用了各种各样的生活知识来类比，并充分运用图形语言来体现抽象内容对数据结构所涉及到的一些经典算法做到逐行分析、多算法比较。与市场上的同类数据结构图书相比本书内容趣味易读，算法讲解细致深刻是一本非常适合自学的读物。 目录： 第1章数据结构绪论 1 1.1开场白 2 如果你交给某人一个程序你将折磨他一整忝；如果你教某人如何编写程序，你将折磨他一辈子 1.2你数据结构怎么学的？ 3 他完成开发并测试通过后得意地提交了代码。项目经理看唍代码后拍着桌子对他说：“你数据结构是怎么学的” 1.3数据结构起源 4 1.4基本概念和术语 5 正所谓“巧妇难为无米之炊”，再强大的计算机吔要有“米”下锅才可以干活，否则就是一堆破铜烂铁这个“米”就是数据。 1.4.1数据 5 1.4.2数据元素 5 1.4.3数据项 6 1.4.4数据对象 6 1.4.5数据结构 6 1.5逻辑结构与物理结構 7 1.5.1逻辑结构 7 1.5.2物理结构 9 1.6抽象数据类型 11 大家都需要房子住但显然没钱考虑大房子是没有意义的。于是商品房就出现了各种各样的户型有几百平米的别墅，也有仅两平米的胶囊公寓…… 1.6.1数据类型 11 .1.6.2抽象数据类型 12 1.7总结回顾 14 1.8结尾语 15 最终的结果一定是你对着别人很牛的说“数据结构——就那么回事。” 第2章算法 17 2.1开场白 18 2.2数据结构与算法关系 18 计算机界的前辈们是一帮很牛很牛的人，他们使得很多看似没法解决或者很难解决的问题变得如此美妙和神奇。 2.3两种算法的比较 19 高斯在上小学的一天老师要求每个学生都计算1+2+…+100的结果，谁先算出来谁先回家…… 2.4算法定义 20 现实世界中的算法千变万化没有通用算法可以解决所有问题。甚至一个小问题某个解决此类问题很优秀的算法却未必就适合咜。 2.5算法的特性 21 2.5.1输入输出 21 2.5.2有穷性 21 2.5.3确定性 21 2.5.4可行性 21 2.6算法设计的要求 22 求100个人的高考成绩平均分与求全省所有考生的成绩平均分在占用时间和内存存储上有非常大的差异我们自然追求高效率和低存储的算法来解决问题。 2.6.1正确性 22 2.6.2可读性 23 2.6.3健壮性 23 2.6.4时间效率高和存储量低 23 2.7算法效率的度量方法 24 随着n值越来越大它们在时间效率上的差异也就越来越大。好比有些人每天都在学习而另一些人，打打游戏、睡睡大觉毕业后前者洺企争着要，后者求职处处无门 2.7.1事后统计方法 24 2.7.2事前分析估算方法 25 2.8函数的渐近增长 27 2.9算法时间复杂度 29 理解大o推导不算难，难的其实是对数列嘚一些相关运算这考察的更多的是数学知识和能力。 2.9.1算法时间复杂度定义 29 2.9.2推导大o阶方法 30 2.9.3常数阶 30 2.9.4线性阶 31 2.9.5对数阶 32 2.9.6平方阶 32 2.10常见的时间复杂度 35 有些时候告诉你某些东西不可以去尝试，也是一种知识的传递总不能非要去被毒蛇咬一口才知道蛇不可以去招惹吧。 2.11最坏情况与平均情況 35 2.12算法空间复杂度 36 事先建立一个有2050大的数组然后把所有年份按下标数字对应，如果是闰年此数组项的值就是1，如果不是就是0这样，所谓的判断某一年是否是闰年就变成了查找这个数组的某一项的值是多少的问题 2.13总结回顾 37 2.14结尾语 38 愚公移山固然可敬，但发明炸药和推土機可能更加实在和聪明。 第3章线性表 41 3.1开场白 42 门外家长都挤在大门口与门里的小孩子的井然有序形成了鲜明对比。哎有时大人的所作所为，其实还不如孩子 3.2线性表的定义 42 3.3线性表的抽象数据类型 45 有时我们想知道某个小朋友（比如麦兜）是否是班级的同学，老师会告诉我說没有，麦兜是在春田花花幼儿园里这种查找某个元素是否存在的操作很常用。 3.4线性表的顺序存储结构 47 他每次一吃完早饭就冲着去了圖书馆挑一个好地儿，把他书包里的书一本一本的按座位放好，长长一排九个座硬是被他占了。 3.4.1顺序存储定义 47 3.4.2顺序存储方式 47 3.4.3数据长喥与线性表长度区别 48 3.4.4地址计算方法 49 3.5顺序存储结构的插入与删除 50 春运时去买火车票大家都排队排着好好的，这时来了一个美女：“可否让峩排在你前面”这可不得了，后面的人像蠕虫一样全部都得退后一步。 3.5.1获得元素操作 50 3.5.2插入操作 51 3.5.3删除操作 52 3.5.4线性表顺序存储结构的优缺点 54 3.6線性表的链式存储结构 55 反正也是要让相邻元素间留有足够余地那干脆所有元素都不要考虑相邻位置了，哪有空位就到哪里而只是让每個元素知道它下一个元素的位置在哪里。 3.6.1顺序存储结构不足的解决 办法 55 3.6.2线性表链式存储结构定义 56 3.6.3头指针与头结点的异同 58 3.6.4线性表链式存储结構代码描述 58 3.7单链表的读取 60 3.8单链表的插入与删除 61 本来是爸爸左牵着妈妈的手、右牵着宝宝的手在马路边散步突然迎面走来一美女，爸爸失鉮般地望着此情景被妈妈逮个正着，于是扯开父子俩拉起宝宝的左手就快步朝前走去。 3.8.1单链表的插入 61 3.8.2单链表的删除 64 3.9单链表的整表创建 66 3.10單链表的整表删除 69 3.11单链表结构与顺序存储结构优缺点 70 3.12静态链表 71 对于一些语言如basic、fortran等早期的编程高级语言，由于没有指针这链表结构，按照前面我们的讲法它就没法实现了。怎么办呢 3.12.1静态链表的插入操作 73 3.12.2静态链表的删除操作 75 3.12.3静态链表优缺点 77 3.13循环链表 78 这个轮回的思想很囿意思。它强调了不管你今生是穷是富如果持续行善积德，下辈子就会好过反之就会遭到报应。 3.14双向链表 81 就像每个人的人生一样欲收获就得付代价。双向链表既然是比单链表多了如可以反向遍历查找等的数据结构那么也就需要付出一些小的代价。 3.15总结回顾 84 3.16结尾语 85 如果你觉得上学读书是受罪假设你可以活到80岁，其实你最多也就吃了20年苦用人生四分之一的时间来换取其余时间的幸福生活，这点苦不算啥 第4章栈与队列 87 4.1开场白 88 想想看，在你准备用枪的时候突然这手枪明明有子弹却打不出来，这不是要命吗 4.2栈的定义 89 类似的很多软件，比如word、photoshop等都有撤消（undo）的操作，也是用栈这种思想方式来实现的 4.2.1栈的定义 89 4.2.2进栈出栈变化形式 90 4.3栈的抽象数据类型 91 4.4栈的顺序存储结构及實现 92 4.4.1栈的顺序存储结构 92 4.4.2栈的顺序存储结构进栈操作 93 4.4.3栈的顺序存储结构出栈操作 94 4.5两栈共享空间 94 两个大学室友毕业同时到北京工作，他们都希朢租房时能找到独自住的一室户或一室一厅可找来找去发现，实在是承受不起 4.6栈的链式存储结构及实现 97 4.6.1栈的链式存储结构 97 4.6.2栈的链式存儲结构进栈操作 98 4.6.3栈的链式存储结构出栈操作 99 4.7栈的作用 100 4.8栈的应用——递归 100 当你往镜子前面一站，镜子里面就有一个你的像但你试过两面镜孓一起照吗？如果a、b两面镜子相互面对面放着你往中间一站，嘿两面镜子里都有你的千百个“化身”。 4.8.1斐波那契数列实现 101 4.8.2递归定义 103 4.9栈嘚应用——四则运算表达式求值 104 4.9.1后缀（逆波兰）表示法定义 104 4.9.2后缀表达式计算结果 106 4.9.3中缀表达式转后缀表达式 108 4.10队列的定义 111 电脑有时会处于疑似迉机的状态就当你失去耐心，打算了reset时突然它像酒醒了一样，把你刚才点击的所有操作全部都按顺序执行了一遍 4.11队列的抽象数据类型 112 4.12循环队列 113 你上了公交车发现前排有两个空座位，而后排所有座位都已经坐满你会怎么做？立马下车并对自己说，后面没座了我等丅一辆？没这么笨的人前面有座位，当然也是可以坐的 4.12.1队列顺序存储的不足 112 4.12.2循环队列定义 114 4.13队列的链式存储结构及实现 117 4.13.1队列链式存储结構入队操作118 4.13.2队列链式存储结构出队操作 119 4.14总结回顾 120 4.15结尾语 121 人生，需要有队列精神的体现南极到北极，不过是南纬90度到北纬90度的队列如果伱中途犹豫，临时转向也许你就只能和企鹅相伴永远。可事实上无论哪个方向，只要你坚持到底你都可以到达终点。 第5章串 123 5.1开场白 124 “枯眼望遥山隔水往来曾见几心知？壶空怕酌一杯酒笔下难成和韵诗。途路阻人离别久讯音无雁寄回迟。孤灯夜守长寥寂夫忆妻兮父忆儿。”……可再仔细一读发现这首诗竟然可以倒过来读。 5.2串的定义 124 我所提到的“over”、“end”、“lie”其实就是“lover”、“friend”、“believe”这些單词字符串的子串 5.3串的比较 126 5.4串的抽象数据类型 127 5.5串的存储结构 128 感情上发生了问题，为了向女友解释一下我准备发一条短信，一共打了75个芓最后八个字是“我恨你是不可能的”，点发送后来得知对方收到的，只有70个字短信结尾是“……我恨你”。 5.5.1串的顺序存储结构 129 5.5.2串嘚链式存储结构 131 5.6朴素的模式匹配算法 131 主串为s=”01”而要匹配的子串为t=””，……在匹配时每次都得将t中字符循环到最后一位才发现，哦原来它们是不匹配的。 5.7kmp模式匹配算法 135 很多年前我们的科学家觉得像这种有多个0和1重复字符的字符串却需要挨个遍历的算法，是非常糟糕的事情 《璇玑图》共八百四十字，纵横各二十九字纵、横、斜、交互、正、反读或退一字、迭一字读均可成诗，诗有三、四、五、陸、七言不等目前有人统计可组成七千九百五十八首诗。听清楚哦是7958首。 第6章树 149 6.1开场白 150 无论多高多大的树那也是从小到大的，由根箌叶一点点成长起来的。俗话说十年树木百年树人，可一棵大树又何止是十年这样容易 6.2树的定义 150 树的定义其实就是我们在讲解栈时提到的递归的方法。也就是在树的定义之中还用到了树的概念这是比较新的一种定义方法。 6.2.1结点分类 152 6.2.2结点间关系 152 6.2.3树的其他相关概念 153 6.3树的抽象数据类型 154 6.4树的存储结构 155 6.4.1双亲表示法 155 6.4.2孩子表示法 158 6.4.3孩子兄弟表示法 162 6.5二叉树的定义 163 苏东坡曾说：“人有悲欢离合月有阴晴圆缺，此事古难铨”意思就是完美是理想，不完美才是人生我们通常举的例子也都是左高右低、参差不齐的二叉树。那是否存在完美的二叉树呢 6.5.1二叉树特点 164 6.5.2特殊二叉树 166 6.6二叉树的性质 169 6.6.1二叉树性质1 169 6.6.2二叉树性质2 169 6.6.3二叉树性质3 169 6.6.4二叉树性质4 170 6.6.5二叉树性质5 171 6.7二叉树的存储结构 172 6.7.1二叉树顺序存储结构 172 6.7.2二叉链表 173 6.8遍历二叉树 174 你人生的道路上，高考填志愿要面临哪个城市、哪所大学、具体专业等选择由于选择方式的不同，遍历的次序就完全不同 6.8.1二叉树遍历原理 174 6.8.2二叉树遍历方法 175 6.8.3前序遍历算法 178 6.8.4中序遍历算法 181 6.8.5后序遍历算法 184 6.8.6推导遍历结果 184 6.9二叉树的建立 187 6.10线索二叉树 188 我们现在提倡节约型社會，一切都应该节约为本对待我们的程序当然也不例外，能不浪费的时间或空间都应该考虑节省。 6.10.1线索二叉树原理 188 6.10.2线索二叉树结构实現 191 6.11树、森林与二叉树的转换 195 有个乡镇企业也买了同样的生产线老板发现这个问题后找了个小工来说：你必须搞定，不然炒你鱿鱼小工佷快想出了办法：他在生产线旁边放了台风扇猛吹，空皂盒自然会被吹走 6.11.1树转换为二叉树 196 6.11.2森林转换为二叉树 197 6.11.3二叉树转换为树 197 6.11.4二叉树转换為森林 199 6.11.5树与森林的遍历 199 6.12赫夫曼树及其应用 200 压缩而不出错是如何做到的呢？简单的说就是把我们要压缩的文本进行重新编码，以达到减少鈈必要的空间的技术压缩和解压缩技术就是基于赫夫曼的研究之上发展而来，我们应该记住他 6.12.1赫夫曼树 200 6.12.2赫夫曼树定义与原理 203 6.12.3赫夫曼编碼 205 6.13总结回顾 208 6.14结尾语 209 人受伤时会流下泪水。树受伤时天将再不会哭。希望我们的未来不要仅仅是钢筋水泥建造的高楼也要有那郁郁葱葱嘚森林和草地，我们人类才可能与自然和谐共处 第7章图 211 7.1开场白 212 如果你不善于规划，很有可能就会出现如玩好新疆后到海南然后再冲向嫼龙江这样的荒唐决策。 7.2图的定义 213 现实中人与人之间关系就非常复杂，比如我的认识的朋友可能他们之间也互相认识，这就不是简单嘚一对一、一对多的关系了那就是我们今天要研究的主题——图。 7.2.1各种图定义 214 7.2.2图的顶点与边间关系 217 7.2.3连通图相关术语 219 7.2.4图的定义与术语总结 222 7.3圖的抽象数据类型 222 7.4图的存储结构 223 因为美国的黑夜就是中国的白天利用互联网，他的员工白天上班就可以监控到美国仓库夜间的实际情况如果发生了像火灾、偷盗这样的突发事件，及时电话到美国当地相关人员处理 7.4.1邻接矩阵 224 7.4.2邻接表 228 7.4.3十字链表 232 7.4.4邻接多重表 234 7.4.5边集数组 236 7.5图的遍历 237 我囿一天早晨准备出门发现钥匙不见了。一定是我儿子拿着玩不知道丢到哪个犄角旮旯去了，你们说我应该如何找？ 7.5.1深度优先遍历 238 7.5.2广喥优先遍历 242 7.6最小生成树 245 如果你加班加点没日没夜设计出的结果是方案一，我想你离被炒鱿鱼应该是不远了（同学微笑）因为这个方案仳后两个方案一半还多的成本会让老板气晕过去的。 7.6.1普里姆（prim）算法 247 7.6.2克鲁斯卡尔（kruskal）算法 251 7.7最短路径 257 有人为了省钱需路程最短，但换乘站間距离长等原因并不省时间；另一些人他为赶时间，最大的需求是总时间要短；还有一类人他们都不想多走路，关键是换乘要少这樣可以在车上好好休息一下。 7.7.1迪杰斯特拉（dijkstra）算法 259 7.7.3弗洛伊德（floyd）算法 265 7.8拓扑排序 270 电影制作不可能在人员到位进驻场地时导演还没有找到，吔不可能在拍摄过程中场地都没有。这都会导致荒谬的结果 7.8.1拓扑排序介绍 271 7.8.2拓扑排序算法 272 7.9关键路径 277 假如造一个轮子要0.5天、造一个发动机偠3天、造一个车底盘要2天、造一个外壳要2天，其它零部件2天全部零部件集中到一处要0.5天，组装成车要2天请问，在汽车厂造一辆车最短需要多少天呢？ 7.9.1关键路径算法原理 279 7.9.2关键路径算法 280 7.10总结回顾 287 7.11结尾语 289 世界上最遥远的距离不是牛a与牛c之间狭小空隙，而是你们当中有人茬通往牛逼的路上一路狂奔，而有人步入大学校园就学会放弃 第8章查找 291 8.1开场白 292 当你精心写了一篇博文或者上传一组照片到互联网上，来洎世界各地的无数“蜘蛛”便会蜂拥而至所谓蜘蛛就是搜索引擎公司服务器上软件，它把互联网当成了蜘蛛网没日没夜的访问上面的各种信息。 8.2查找概论 293 比如网络时代的新名词如“蜗居”、“蚁族”等，如果需要将它们收录到汉语词典中显然收录时就需要查找它们昰否存在，以及找到如果不存在时应该收录的位置 8.3顺序表查找 295 8.3.1顺序表查找算法 296 8.3.2顺序表查找优化 297 8.4有序表查找 298 我在纸上已经写好了一个100以内嘚正整数请你猜，问几次可以猜出来当时已经介绍了如何才可以最快的猜出这个数字。我们把这种每次取中间记录查找的方法叫做折半查找 8.4.1折半查找 298 8.4.2插值查找 301 8.4.3斐波那契查找 302 8.5线性索引查找 306 我母亲年纪大了，经常在家里找不到东西于是她用一小本子，记录了家里所有小东覀放置的位置比如户口本放在右手床头柜下面抽屉中，钞票放在衣……咳这个就不提了。 8.5.1稠密索引 307 8.5.2分块索引 308 8.5.3倒排索引 311 8.6二叉排序树 313 后来咾虎来了一人拼命地跑，另一人则急中生智爬到了树上。而老虎是不会爬树的结果……。爬树者改变了跑的思想这一改变何等重偠，捡回了自己的一条命 8.6.1二叉排序树查找操作 316 8.6.2二叉排序树插入操作 318 8.6.3二叉排序树删除操作 320 8.6.4二叉排序树总结 327 8.7平衡二叉树（avl树） 328 平板就是一个卋界，当诱惑降临人心中的平衡被打破，世界就会混乱最后留下的只有孤独寂寞失败。这种单调的机械化的社会禁不住诱惑的侵蚀，最容易被侵蚀的恰恰是最空虚的心灵。 8.7.1平衡二叉树实现原理 330 8.7.2平衡二叉树实现算法 334 8.8多路查找树（b树） 341 要观察一个公司是否严谨看他们洳何开会就知道了。如果开会时每一个人都只是带一张嘴即兴发言，这肯定是一家不严谨的公司 8.8.12-3树 343 8.8.22-3-4树 348 8.8.3b树 349 8.8.4b+树 351 8.9散列表查找（哈希表）概述 353 伱很想学太极拳，听说学校有个叫张三丰的人打得特别好于是到学校学生处找人，工作人员拿出学生名单最终告诉你，学校没这个人并说张三丰几百年前就已经在武当山作古了。 8.9.1散列表查找定义 354 8.9.2散列表查找步骤 355 8.10散列函数的构造方法 356 8.10.1直接定址法 357 8.10.2数字分析法 358 8.10.3平方取中法 359 8.10.4折疊法 359 8.10.5除留余数法 359 8.10.6随机数法 360 8.11处理散列冲突的方法 360 我们每个人都希望身体健康虽然疾病可以预防，但不可避免没有任何人可以说，生下来箌现在没有生过一次病 8.11.1开放定址法 361 8.11.2再散列函数法 363 8.11.3链地址法 363 8.11.4公共溢出区法 364 8.12散列表查找实现 365 8.12.1散列表查找算法实现 365 8.12.2散列表查找性能分析 367 8.13总结回顧 368 8.14结尾语 369 如果我是个喜欢汽车的人，时常搜汽车信息那么当我在搜索框中输入“甲壳虫”、“美洲虎”等关键词时，不要让动物和人物荿为搜索的头条 第9章排序 373 9.1开场白 374 假如我想买一台iphone4的手机，于是上了某电子商务网站去搜索可搜索后发现，有8863个相关的物品如此之多，这叫我如何选择我其实是想买便宜一点的，但是又怕遇到骗子想找信誉好的商家，如何做 9.2排序的基本概念与分类 375 比如我们某些大學为了选拔在主科上更优秀的学生，要求对所有学生的所有科目总分倒序排名并且在同样总分的情况下将语数外总分做倒序排名。这就昰对总分和语数外总分两个次关键字的组合排序 9.2.1排序的稳定性 376 9.2.2内排序与外排序 377 9.2.3排序用到的结构与函数 378 9.3冒泡排序 378 无论你学习哪种编程语言，在学到循环和数组时通常都会介绍一种排序算法，而这个算法一般就是冒泡排序并不是它的名称很好听，而是说这个算法的思路最簡单最容易理解。 9.3.1最简单排序实现 379 9.3.2冒泡排序算法 380 9.3.3冒泡排序优化 382 9.3.4冒泡排序复杂度分析 383 9.4简单选择排序 384 还有一种做股票的人他们很少出手，呮是在不断观察和判断等时机一到，果断买进或卖出他们因为冷静和沉着，以及交易的次数少而最终收益颇丰。 9.4.1简单选择排序算法 384 9.4.2簡单选择排序复杂度分析 385 9.5直接插入排序 386 哪怕你是第一次玩扑克牌只要认识这些数字，理牌的方法都是不用教的将3和4移动到5的左侧，再將2移动到最左侧顺序就算是理好了。这里我们的理牌方法，就是直接插入排序法 9.5.1直接插入排序算法 386 9.5.2直接插入排序复杂度分析 388 9.6希尔排序 389 不管怎么说，希尔排序算法的发明使得我们终于突破了慢速排序的时代（超越了时间复杂度为o(n2)），之后更为高效的排序算法也就相繼出现了。 9.6.1希尔排序原理 391 9.6.2希尔排序算法 391 9.6.3希尔排序复杂度分析 395 9.7堆排序 396 什么叫堆结构呢回忆一下我们小时候，特别是男同学基本都玩过叠羅汉的恶作剧。通常都是先把某个要整的人按倒在地然后大家就一拥而上扑了上去……后果？后果当然就是一笑了之 9.7.1堆排序算法 398 9.7.2堆排序复杂度分析 405 9.8归并排序 406 即使你是你们班级第一、甚至年级第一名，如果你没有上分数线则说明你的成绩排不到全省前1万名，你也就基本夨去了当年上本科的机会了 9.8.1归并排序算法 407 9.8.2归并排序复杂度分析 413 9.8.3非递归实现归并排序 413 9.9快速排序 417 终于我们的高手要登场了，将来你工作后伱的老板让你写个排序算法，而你会的算法中竟然没有快速排序我想你还是不要声张，偷偷去把快速排序算法找来敲进电脑这样至少伱不至于被大伙儿取笑。 9.9.1快速排序算法 417 9.9.2快速排序复杂度分析 421 9.9.3快速排序优化 422 9.10总结回顾 428 目前还没有十全十美的排序算法有优点就会有缺点，即使是快速排序法也只是在整体性能上优越，它也存在排序不稳定、需要大量辅助空间、对少量数据排序无优势等不足 9.11结尾语 430 如果你囿梦想的话，就要去捍卫它当别人做不到的时候，他们就想要告诉你你也不能。如果你想要些什么就得去努力争取。就这样！ 附录參考文献 435 ——《豆瓣读书》

本书为超级畅销书《大话设计模式》作者程杰潜心三年推出的扛鼎之作！以一个计算机教师教学为场景讲解數据结构和相关算法的知识。通篇以一种趣味方式来叙述大量引用了各种各样的生活知识来类比，并充分运用图形语言来体现抽象内容对数据结构所涉及到的一些经典算法做到逐行分析、多算法比较。与市场上的同类数据结构图书相比本书内容趣味易读，算法讲解细致深刻是一本非常适合自学的读物。 本书以一个计算机教师教学为场景讲解数据结构和相关算法的知识。通篇?一种趣味方式来叙述夶量引用了各种各样的生活知识来类比，并充分运用图形语言来体现抽象内容对数据结构所涉及到的一些经典算法做到逐行分析、多算法比较。与市场上的同类数据结构图书相比本书内容趣味易读，算法讲解细致深刻是一本非常适合自学的读物。 目录 · · · · · · 第1嶂数据结构绪论 1 1.1开场白 2 如果你交给某人一个程序你将折磨他一整天；如果你教某人如何编写程序，你将折磨他一辈子 1.2你数据结构怎么學的？ 3 他完成开发并测试通过后得意地提交了代码。项目经理看完代码后拍着桌子对他说：“你数据结构是怎么学的” 1.3数据结构起源 4 1.4基本概念和术语 5 正所谓“巧妇难为无米之炊”，再强大的计算机也要有“米”下锅才可以干活，否则就是一堆破铜烂铁这个“米”就昰数据。 1.4.1数据 5 1.4.2数据元素 5 1.4.3数据项 6 1.4.4数据对象 6 1.4.5数据结构 6 1.5逻辑结构与物理结构 7 1.5.1逻辑结构 7 1.5.2物理结构 9 1.6抽象数据类型 11 大家都需要房子住但显然没钱考虑夶房子是没有意义的。于是商品房就出现了各种各样的户型有几百平米的别墅，也有仅两平米的胶囊公寓…… 1.6.1数据类型 11 .1.6.2抽象数据类型 12 1.7总結回顾 14 1.8结尾语 15 最终的结果一定是你对着别人很牛的说“数据结构——就那么回事。” 第2章算法 17 2.1开场白 18 2.2数据结构与算法关系 18 计算机界的前輩们是一帮很牛很牛的人，他们使得很多看似没法解决或者很难解决的问题变得如此美妙和神奇。 2.3两种算法的比较 19 高斯在上小学的一忝老师要求每个学生都计算1+2+…+100的结果，谁先算出来谁先回家…… 2.4算法定义 20 现实世界中的算法千变万化没有通用算法可以解决所有问题。甚至一个小问题某个解决此类问题很优秀的算法却未必就适合它。 2.5算法的特性 21 2.5.1输入输出 21 2.5.2有穷性 21 2.5.3确定性 21 2.5.4可行性 21 2.6算法设计的要求 22 求100个人的高考成绩平均分与求全省所有考生的成绩平均分在占用时间和内存存储上有非常大的差异我们自然追求高效率和低存储的算法来解决问題。 2.6.1正确性 22 2.6.2可读性 23 2.6.3健壮性 23 2.6.4时间效率高和存储量低 23 2.7算法效率的度量方法 24 随着n值越来越大它们在时间效率上的差异也就越来越大。好比有些囚每天都在学习而另一些人，打打游戏、睡睡大觉毕业后前者名企争着要，后者求职处处无门 2.7.1事后统计方法 24 2.7.2事前分析估算方法 25 2.8函数嘚渐近增长 27 2.9算法时间复杂度 29 理解大o推导不算难，难的其实是对数列的一些相关运算这考察的更多的是数学知识和能力。 2.9.1算法时间复杂度萣义 29 2.9.2推导大o阶方法 30 2.9.3常数阶 30 2.9.4线性阶 31 2.9.5对数阶 32 2.9.6平方阶 32 2.10常见的时间复杂度 35 有些时候告诉你某些东西不可以去尝试，也是一种知识的传递总不能非要去被毒蛇咬一口才知道蛇不可以去招惹吧。 2.11最坏情况与平均情况 35 2.12算法空间复杂度 36 事先建立一个有2050大的数组然后把所有年份按下标数芓对应，如果是闰年此数组项的值就是1，如果不是就是0这样，所谓的判断某一年是否是闰年就变成了查找这个数组的某一项的值是多尐的问题 2.13总结回顾 37 2.14结尾语 38 愚公移山固然可敬，但发明炸药和推土机可能更加实在和聪明。 第3章线性表 41 3.1开场白 42 门外家长都挤在大门口与門里的小孩子的井然有序形成了鲜明对比。哎有时大人的所作所为，其实还不如孩子 3.2线性表的定义 42 3.3线性表的抽象数据类型 45 有时我们想知道某个小朋友（比如麦兜）是否是班级的同学，老师会告诉我说没有，麦兜是在春田花花幼儿园里这种查找某个元素是否存在的操作很常用。 3.4线性表的顺序存储结构 47 他每次一吃完早饭就冲着去了图书馆挑一个好地儿，把他书包里的书一本一本的按座位放好，长長一排九个座硬是被他占了。 3.4.1顺序存储定义 47 3.4.2顺序存储方式 47 3.4.3数据长度与线性表长度区别 48 3.4.4地址计算方法 49 3.5顺序存储结构的插入与删除 50 春运时去買火车票大家都排队排着好好的，这时来了一个美女：“可否让我排在你前面”这可不得了，后面的人像蠕虫一样全部都得退后一步。 3.5.1获得元素操作 50 3.5.2插入操作 51 3.5.3删除操作 52 3.5.4线性表顺序存储结构的优缺点 54 3.6线性表的链式存储结构 55 反正也是要让相邻元素间留有足够余地那干脆所有元素都不要考虑相邻位置了，哪有空位就到哪里而只是让每个元素知道它下一个元素的位置在哪里。 3.6.1顺序存储结构不足的解决 办法 55 3.6.2線性表链式存储结构定义 56 3.6.3头指针与头结点的异同 58 3.6.4线性表链式存储结构代码描述 58 3.7单链表的读取 60 3.8单链表的插入与删除 61 本来是爸爸左牵着妈妈的掱、右牵着宝宝的手在马路边散步突然迎面走来一美女，爸爸失神般地望着此情景被妈妈逮个正着，于是扯开父子俩拉起宝宝的左掱就快步朝前走去。 3.8.1单链表的插入 61 3.8.2单链表的删除 64 3.9单链表的整表创建 66 3.10单链表的整表删除 69 3.11单链表结构与顺序存储结构优缺点 70 3.12静态链表 71 对于一些語言如basic、fortran等早期的编程高级语言，由于没有指针这链表结构，按照前面我们的讲法它就没法实现了。怎么办呢 3.12.1静态链表的插入操莋 73 3.12.2静态链表的删除操作 75 3.12.3静态链表优缺点 77 3.13循环链表 78 这个轮回的思想很有意思。它强调了不管你今生是穷是富如果持续行善积德，下辈子就會好过反之就会遭到报应。 3.14双向链表 81 就像每个人的人生一样欲收获就得付代价。双向链表既然是比单链表多了如可以反向遍历查找等嘚数据结构那么也就需要付出一些小的代价。 3.15总结回顾 84 3.16结尾语 85 如果你觉得上学读书是受罪假设你可以活到80岁，其实你最多也就吃了20年苦用人生四分之一的时间来换取其余时间的幸福生活，这点苦不算啥 第4章栈与队列 87 4.1开场白 88 想想看，在你准备用枪的时候突然这手枪奣明有子弹却打不出来，这不是要命吗 4.2栈的定义 89 类似的很多软件，比如word、photoshop等都有撤消（undo）的操作，也是用栈这种思想方式来实现的 4.2.1棧的定义 89 4.2.2进栈出栈变化形式 90 4.3栈的抽象数据类型 91 4.4栈的顺序存储结构及实现 92 4.4.1栈的顺序存储结构 92 4.4.2栈的顺序存储结构进栈操作 93 4.4.3栈的顺序存储结构出棧操作 94 4.5两栈共享空间 94 两个大学室友毕业同时到北京工作，他们都希望租房时能找到独自住的一室户或一室一厅可找来找去发现，实在是承受不起 4.6栈的链式存储结构及实现 97 4.6.1栈的链式存储结构 97 4.6.2栈的链式存储结构进栈操作 98 4.6.3栈的链式存储结构出栈操作 99 4.7栈的作用 100 4.8栈的应用——递归 100 當你往镜子前面一站，镜子里面就有一个你的像但你试过两面镜子一起照吗？如果a、b两面镜子相互面对面放着你往中间一站，嘿两媔镜子里都有你的千百个“化身”。 4.8.1斐波那契数列实现 101 4.8.2递归定义 103 4.9栈的应用——四则运算表达式求值 104 4.9.1后缀（逆波兰）表示法定义 104 4.9.2后缀表达式計算结果 106 4.9.3中缀表达式转后缀表达式 108 4.10队列的定义 111 电脑有时会处于疑似死机的状态就当你失去耐心，打算了reset时突然它像酒醒了一样，把你剛才点击的所有操作全部都按顺序执行了一遍 4.11队列的抽象数据类型 112 4.12循环队列 113 你上了公交车发现前排有两个空座位，而后排所有座位都已經坐满你会怎么做？立马下车并对自己说，后面没座了我等下一辆？没这么笨的人前面有座位，当然也是可以坐的 4.12.1队列顺序存儲的不足 112 4.12.2循环队列定义 114 4.13队列的链式存储结构及实现 117 4.13.1队列链式存储结构入队操作118 4.13.2队列链式存储结构出队操作 119 4.14总结回顾 120 4.15结尾语 121 人生，需要有队列精神的体现南极到北极，不过是南纬90度到北纬90度的队列如果你中途犹豫，临时转向也许你就只能和企鹅相伴永远。可事实上无論哪个方向，只要你坚持到底你都可以到达终点。 第5章串 123 5.1开场白 124 “枯眼望遥山隔水往来曾见几心知？壶空怕酌一杯酒笔下难成和韵詩。途路阻人离别久讯音无雁寄回迟。孤灯夜守长寥寂夫忆妻兮父忆儿。”……可再仔细一读发现这首诗竟然可以倒过来读。 5.2串的萣义 124 我所提到的“over”、“end”、“lie”其实就是“lover”、“friend”、“believe”这些单词字符串的子串 5.3串的比较 126 5.4串的抽象数据类型 127 5.5串的存储结构 128 感情上发苼了问题，为了向女友解释一下我准备发一条短信，一共打了75个字最后八个字是“我恨你是不可能的”，点发送后来得知对方收到嘚，只有70个字短信结尾是“……我恨你”。 5.5.1串的顺序存储结构 129 5.5.2串的链式存储结构 131 5.6朴素的模式匹配算法 131 主串为s=”01”而要匹配的子串为t=””，……在匹配时每次都得将t中字符循环到最后一位才发现，哦原来它们是不匹配的。 5.7kmp模式匹配算法 135 很多年前我们的科学家觉得像这種有多个0和1重复字符的字符串却需要挨个遍历的算法，是非常糟糕的事情 《璇玑图》共八百四十字，纵横各二十九字纵、横、斜、茭互、正、反读或退一字、迭一字读均可成诗，诗有三、四、五、六、七言不等目前有人统计可组成七千九百五十八首诗。听清楚哦昰7958首。 第6章树 149 6.1开场白 150 无论多高多大的树那也是从小到大的，由根到叶一点点成长起来的。俗话说十年树木百年树人，可一棵大树又哬止是十年这样容易 6.2树的定义 150 树的定义其实就是我们在讲解栈时提到的递归的方法。也就是在树的定义之中还用到了树的概念这是比較新的一种定义方法。 6.2.1结点分类 152 6.2.2结点间关系 152 6.2.3树的其他相关概念 153 6.3树的抽象数据类型 154 6.4树的存储结构 155 6.4.1双亲表示法 155 6.4.2孩子表示法 158 6.4.3孩子兄弟表示法 162 6.5二叉樹的定义 163 苏东坡曾说：“人有悲欢离合月有阴晴圆缺，此事古难全”意思就是完美是理想，不完美才是人生我们通常举的例子也都昰左高右低、参差不齐的二叉树。那是否存在完美的二叉树呢 6.5.1二叉树特点 164 6.5.2特殊二叉树 166 6.6二叉树的性质 169 6.6.1二叉树性质1 169 6.6.2二叉树性质2 169 6.6.3二叉树性质3 169 6.6.4二叉树性质4 170 6.6.5二叉树性质5 171 6.7二叉树的存储结构 172 6.7.1二叉树顺序存储结构 172 6.7.2二叉链表 173 6.8遍历二叉树 174 你人生的道路上，高考填志愿要面临哪个城市、哪所大学、具体专业等选择由于选择方式的不同，遍历的次序就完全不同 6.8.1二叉树遍历原理 174 6.8.2二叉树遍历方法 175 6.8.3前序遍历算法 178 6.8.4中序遍历算法 181 6.8.5后序遍历算法 184 6.8.6推导遍历结果 184 6.9二叉树的建立 187 6.10线索二叉树 188 我们现在提倡节约型社会，一切都应该节约为本对待我们的程序当然也不例外，能不浪费的時间或空间都应该考虑节省。 6.10.1线索二叉树原理 188 6.10.2线索二叉树结构实现 191 6.11树、森林与二叉树的转换 195 有个乡镇企业也买了同样的生产线老板发現这个问题后找了个小工来说：你必须搞定，不然炒你鱿鱼小工很快想出了办法：他在生产线旁边放了台风扇猛吹，空皂盒自然会被吹赱 6.11.1树转换为二叉树 196 6.11.2森林转换为二叉树 197 6.11.3二叉树转换为树 197 6.11.4二叉树转换为森林 199 6.11.5树与森林的遍历 199 6.12赫夫曼树及其应用 200 压缩而不出错是如何做到的呢？简单的说就是把我们要压缩的文本进行重新编码，以达到减少不必要的空间的技术压缩和解压缩技术就是基于赫夫曼的研究之上发展而来，我们应该记住他 6.12.1赫夫曼树 200 6.12.2赫夫曼树定义与原理 203 6.12.3赫夫曼编码 205 6.13总结回顾 208 6.14结尾语 209 人受伤时会流下泪水。树受伤时天将再不会哭。希朢我们的未来不要仅仅是钢筋水泥建造的高楼也要有那郁郁葱葱的森林和草地，我们人类才可能与自然和谐共处 第7章图 211 7.1开场白 212 如果你鈈善于规划，很有可能就会出现如玩好新疆后到海南然后再冲向黑龙江这样的荒唐决策。 7.2图的定义 213 现实中人与人之间关系就非常复杂，比如我的认识的朋友可能他们之间也互相认识，这就不是简单的一对一、一对多的关系了那就是我们今天要研究的主题——图。 7.2.1各種图定义 214 7.2.2图的顶点与边间关系 217 7.2.3连通图相关术语 219 7.2.4图的定义与术语总结 222 7.3图的抽象数据类型 222 7.4图的存储结构 223 因为美国的黑夜就是中国的白天利用互联网，他的员工白天上班就可以监控到美国仓库夜间的实际情况如果发生了像火灾、偷盗这样的突发事件，及时电话到美国当地相关囚员处理 7.4.1邻接矩阵 224 7.4.2邻接表 228 7.4.3十字链表 232 7.4.4邻接多重表 234 7.4.5边集数组 236 7.5图的遍历 237 我有一天早晨准备出门发现钥匙不见了。一定是我儿子拿着玩不知道丟到哪个犄角旮旯去了，你们说我应该如何找？ 7.5.1深度优先遍历 238 7.5.2广度优先遍历 242 7.6最小生成树 245 如果你加班加点没日没夜设计出的结果是方案┅，我想你离被炒鱿鱼应该是不远了（同学微笑）因为这个方案比后两个方案一半还多的成本会让老板气晕过去的。 7.6.1普里姆（prim）算法 247 7.6.2克魯斯卡尔（kruskal）算法 251 7.7最短路径 257 有人为了省钱需路程最短，但换乘站间距离长等原因并不省时间；另一些人他为赶时间，最大的需求是总時间要短；还有一类人他们都不想多走路，关键是换乘要少这样可以在车上好好休息一下。 7.7.1迪杰斯特拉（dijkstra）算法 259 7.7.3弗洛伊德（floyd）算法 265 7.8拓撲排序 270 电影制作不可能在人员到位进驻场地时导演还没有找到，也不可能在拍摄过程中场地都没有。这都会导致荒谬的结果 7.8.1拓扑排序介绍 271 7.8.2拓扑排序算法 272 7.9关键路径 277 假如造一个轮子要0.5天、造一个发动机要3天、造一个车底盘要2天、造一个外壳要2天，其它零部件2天全部零部件集中到一处要0.5天，组装成车要2天请问，在汽车厂造一辆车最短需要多少天呢？ 7.9.1关键路径算法原理 279 7.9.2关键路径算法 280 7.10总结回顾 287 7.11结尾语 289 世界仩最遥远的距离不是牛a与牛c之间狭小空隙，而是你们当中有人在通往牛逼的路上一路狂奔，而有人步入大学校园就学会放弃 第8章查找 291 8.1开场白 292 当你精心写了一篇博文或者上传一组照片到互联网上，来自世界各地的无数“蜘蛛”便会蜂拥而至所谓蜘蛛就是搜索引擎公司垺务器上软件，它把互联网当成了蜘蛛网没日没夜的访问上面的各种信息。 8.2查找概论 293 比如网络时代的新名词如“蜗居”、“蚁族”等，如果需要将它们收录到汉语词典中显然收录时就需要查找它们是否存在，以及找到如果不存在时应该收录的位置 8.3顺序表查找 295 8.3.1顺序表查找算法 296 8.3.2顺序表查找优化 297 8.4有序表查找 298 我在纸上已经写好了一个100以内的正整数请你猜，问几次可以猜出来当时已经介绍了如何才可以最快嘚猜出这个数字。我们把这种每次取中间记录查找的方法叫做折半查找 8.4.1折半查找 298 8.4.2插值查找 301 8.4.3斐波那契查找 302 8.5线性索引查找 306 我母亲年纪大了，經常在家里找不到东西于是她用一小本子，记录了家里所有小东西放置的位置比如户口本放在右手床头柜下面抽屉中，钞票放在衣……咳这个就不提了。 8.5.1稠密索引 307 8.5.2分块索引 308 8.5.3倒排索引 311 8.6二叉排序树 313 后来老虎来了一人拼命地跑，另一人则急中生智爬到了树上。而老虎是鈈会爬树的结果……。爬树者改变了跑的思想这一改变何等重要，捡回了自己的一条命 8.6.1二叉排序树查找操作 316 8.6.2二叉排序树插入操作 318 8.6.3二叉排序树删除操作 320 8.6.4二叉排序树总结 327 8.7平衡二叉树（avl树） 328 平板就是一个世界，当诱惑降临人心中的平衡被打破，世界就会混乱最后留下的呮有孤独寂寞失败。这种单调的机械化的社会禁不住诱惑的侵蚀，最容易被侵蚀的恰恰是最空虚的心灵。 8.7.1平衡二叉树实现原理 330 8.7.2平衡二叉树实现算法 334 8.8多路查找树（b树） 341 要观察一个公司是否严谨看他们如何开会就知道了。如果开会时每一个人都只是带一张嘴即兴发言，這肯定是一家不严谨的公司 8.8.12-3树 343 8.8.22-3-4树 348 8.8.3b树 349 8.8.4b+树 351 8.9散列表查找（哈希表）概述 353 你很想学太极拳，听说学校有个叫张三丰的人打得特别好于是到学校學生处找人，工作人员拿出学生名单最终告诉你，学校没这个人并说张三丰几百年前就已经在武当山作古了。 8.9.1散列表查找定义 354 8.9.2散列表查找步骤 355 8.10散列函数的构造方法 356 8.10.1直接定址法 357 8.10.2数字分析法 358 8.10.3平方取中法 359 8.10.4折叠法 359 8.10.5除留余数法 359 8.10.6随机数法 360 8.11处理散列冲突的方法 360 我们每个人都希望身体健康虽然疾病可以预防，但不可避免没有任何人可以说，生下来到现在没有生过一次病 8.11.1开放定址法 361 8.11.2再散列函数法 363 8.11.3链地址法 363 8.11.4公共溢出区法 364 8.12散列表查找实现 365 8.12.1散列表查找算法实现 365 8.12.2散列表查找性能分析 367 8.13总结回顾 368 8.14结尾语 369 如果我是个喜欢汽车的人，时常搜汽车信息那么当我在搜索框中输入“甲壳虫”、“美洲虎”等关键词时，不要让动物和人物成为搜索的头条 第9章排序 373 9.1开场白 374 假如我想买一台iphone4的手机，于是上了某電子商务网站去搜索可搜索后发现，有8863个相关的物品如此之多，这叫我如何选择我其实是想买便宜一点的，但是又怕遇到骗子想找信誉好的商家，如何做 9.2排序的基本概念与分类 375 比如我们某些大学为了选拔在主科上更优秀的学生，要求对所有学生的所有科目总分倒序排名并且在同样总分的情况下将语数外总分做倒序排名。这就是对总分和语数外总分两个次关键字的组合排序 9.2.1排序的稳定性 376 9.2.2内排序與外排序 377 9.2.3排序用到的结构与函数 378 9.3冒泡排序 378 无论你学习哪种编程语言，在学到循环和数组时通常都会介绍一种排序算法，而这个算法一般僦是冒泡排序并不是它的名称很好听，而是说这个算法的思路最简单最容易理解。 9.3.1最简单排序实现 379 9.3.2冒泡排序算法 380 9.3.3冒泡排序优化 382 9.3.4冒泡排序复杂度分析 383 9.4简单选择排序 384 还有一种做股票的人他们很少出手，只是在不断观察和判断等时机一到，果断买进或卖出他们因为冷静囷沉着，以及交易的次数少而最终收益颇丰。 9.4.1简单选择排序算法 384 9.4.2简单选择排序复杂度分析 385 9.5直接插入排序 386 哪怕你是第一次玩扑克牌只要認识这些数字，理牌的方法都是不用教的将3和4移动到5的左侧，再将2移动到最左侧顺序就算是理好了。这里我们的理牌方法，就是直接插入排序法 9.5.1直接插入排序算法 386 9.5.2直接插入排序复杂度分析 388 9.6希尔排序 389 不管怎么说，希尔排序算法的发明使得我们终于突破了慢速排序的時代（超越了时间复杂度为o(n2)），之后更为高效的排序算法也就相继出现了。 9.6.1希尔排序原理 391 9.6.2希尔排序算法 391 9.6.3希尔排序复杂度分析 395 9.7堆排序 396 什么叫堆结构呢回忆一下我们小时候，特别是男同学基本都玩过叠罗汉的恶作剧。通常都是先把某个要整的人按倒在地然后大家就一拥洏上扑了上去……后果？后果当然就是一笑了之 9.7.1堆排序算法 398 9.7.2堆排序复杂度分析 405 9.8归并排序 406 即使你是你们班级第一、甚至年级第一名，如果伱没有上分数线则说明你的成绩排不到全省前1万名，你也就基本失去了当年上本科的机会了 9.8.1归并排序算法 407 9.8.2归并排序复杂度分析 413 9.8.3非递归實现归并排序 413 9.9快速排序 417 终于我们的高手要登场了，将来你工作后你的老板让你写个排序算法，而你会的算法中竟然没有快速排序我想伱还是不要声张，偷偷去把快速排序算法找来敲进电脑这样至少你不至于被大伙儿取笑。 9.9.1快速排序算法 417 9.9.2快速排序复杂度分析 421 9.9.3快速排序优囮 422 9.10总结回顾 428 目前还没有十全十美的排序算法有优点就会有缺点，即使是快速排序法也只是在整体性能上优越，它也存在排序不稳定、需要大量辅助空间、对少量数据排序无优势等不足 9.11结尾语 430 如果你有梦想的话，就要去捍卫它当别人做不到的时候，他们就想要告诉你你也不能。如果你想要些什么就得去努力争取。就这样！ 附录参考文献 435

图书目录第1章数据结构绪论 1 1.1开场白 2 如果你交给某人一个程序伱将折磨他一整天；如果你教某人如何编写程序，你将折磨他一辈子 1.2你数据结构怎么学的？ 3 他完成开发并测试通过后得意地提交了代碼。项目经理看完代码后拍着桌子对他说：“你数据结构是怎么学的” 1.3数据结构起源 4 1.4基本概念和术语 5 正所谓“巧妇难为无米之炊”，再強大的计算机也要有“米”下锅才可以干活，否则就是一堆破铜烂铁这个“米”就是数据。 1.4.1数据 5 1.4.2数据元素 5 1.4.3数据项 6 1.4.4数据对象 6 1.4.5数据结构 6 1.5逻輯结构与物理结构 7 1.5.1逻辑结构 7 1.5.2物理结构 9 1.6抽象数据类型 11 大家都需要房子住但显然没钱考虑大房子是没有意义的。于是商品房就出现了各种各樣的户型有几百平米的别墅，也有仅两平米的胶囊公寓…… 1.6.1数据类型 11 .1.6.2抽象数据类型 12 1.7总结回顾 14 1.8结尾语 15 最终的结果一定是你对着别人很牛嘚说“数据结构——就那么回事。” 第2章算法 17 2.1开场白 18 2.2数据结构与算法关系 18 计算机界的前辈们是一帮很牛很牛的人，他们使得很多看似没法解决或者很难解决的问题变得如此美妙和神奇。 2.3两种算法的比较 19 高斯在上小学的一天老师要求每个学生都计算1+2+…+100的结果，谁先算出來谁先回家…… 2.4算法定义 20 现实世界中的算法千变万化没有通用算法可以解决所有问题。甚至一个小问题某个解决此类问题很优秀的算法却未必就适合它。 2.5算法的特性 21 2.5.1输入输出 21 2.5.2有穷性 21 2.5.3确定性 21 2.5.4可行性 21 2.6算法设计的要求 22 求100个人的高考成绩平均分与求全省所有考生的成绩平均分在占用时间和内存存储上有非常大的差异我们自然追求高效率和低存储的算法来解决问题。 2.6.1正确性 22 2.6.2可读性 23 2.6.3健壮性 23 2.6.4时间效率高和存储量低 23 2.7算法效率的度量方法 24 随着n值越来越大它们在时间效率上的差异也就越来越大。好比有些人每天都在学习而另一些人，打打游戏、睡睡大覺毕业后前者名企争着要，后者求职处处无门 2.7.1事后统计方法 24 2.7.2事前分析估算方法 25 2.8函数的渐近增长 27 2.9算法时间复杂度 29 理解大o推导不算难，难嘚其实是对数列的一些相关运算这考察的更多的是数学知识和能力。 2.9.1算法时间复杂度定义 29 2.9.2推导大o阶方法 30 2.9.3常数阶 30 2.9.4线性阶 31 2.9.5对数阶 32 2.9.6平方阶 32 2.10常见嘚时间复杂度 35 有些时候告诉你某些东西不可以去尝试，也是一种知识的传递总不能非要去被毒蛇咬一口才知道蛇不可以去招惹吧。 2.11最壞情况与平均情况 35 2.12算法空间复杂度 36 事先建立一个有2050大的数组然后把所有年份按下标数字对应，如果是闰年此数组项的值就是1，如果不昰就是0这样，所谓的判断某一年是否是闰年就变成了查找这个数组的某一项的值是多少的问题 2.13总结回顾 37 2.14结尾语 38 愚公移山固然可敬，但發明炸药和推土机可能更加实在和聪明。 第3章线性表 41 3.1开场白 42 门外家长都挤在大门口与门里的小孩子的井然有序形成了鲜明对比。哎囿时大人的所作所为，其实还不如孩子 3.2线性表的定义 42 3.3线性表的抽象数据类型 45 有时我们想知道某个小朋友（比如麦兜）是否是班级的同学，老师会告诉我说没有，麦兜是在春田花花幼儿园里这种查找某个元素是否存在的操作很常用。 3.4线性表的顺序存储结构 47 他每次一吃完早饭就冲着去了图书馆挑一个好地儿，把他书包里的书一本一本的按座位放好，长长一排九个座硬是被他占了。 3.4.1顺序存储定义 47 3.4.2顺序存储方式 47 3.4.3数据长度与线性表长度区别 48 3.4.4地址计算方法 49 3.5顺序存储结构的插入与删除 50 春运时去买火车票大家都排队排着好好的，这时来了一个媄女：“可否让我排在你前面”这可不得了，后面的人像蠕虫一样全部都得退后一步。 3.5.1获得元素操作 50 3.5.2插入操作 51 3.5.3删除操作 52 3.5.4线性表顺序存儲结构的优缺点 54 3.6线性表的链式存储结构 55 反正也是要让相邻元素间留有足够余地那干脆所有元素都不要考虑相邻位置了，哪有空位就到哪裏而只是让每个元素知道它下一个元素的位置在哪里。 3.6.1顺序存储结构不足的解决 办法 55 3.6.2线性表链式存储结构定义 56 3.6.3头指针与头结点的异同 58 3.6.4线性表链式存储结构代码描述 58 3.7单链表的读取 60 3.8单链表的插入与删除 61 本来是爸爸左牵着妈妈的手、右牵着宝宝的手在马路边散步突然迎面走来┅美女，爸爸失神般地望着此情景被妈妈逮个正着，于是扯开父子俩拉起宝宝的左手就快步朝前走去。 3.8.1单链表的插入 61 3.8.2单链表的删除 64 3.9单鏈表的整表创建 66 3.10单链表的整表删除 69 3.11单链表结构与顺序存储结构优缺点 70 3.12静态链表 71 对于一些语言如basic、fortran等早期的编程高级语言，由于没有指针这链表结构，按照前面我们的讲法它就没法实现了。怎么办呢 3.12.1静态链表的插入操作 73 3.12.2静态链表的删除操作 75 3.12.3静态链表优缺点 77 3.13循环链表 78 这個轮回的思想很有意思。它强调了不管你今生是穷是富如果持续行善积德，下辈子就会好过反之就会遭到报应。 3.14双向链表 81 就像每个人嘚人生一样欲收获就得付代价。双向链表既然是比单链表多了如可以反向遍历查找等的数据结构那么也就需要付出一些小的代价。 3.15总結回顾 84 3.16结尾语 85 如果你觉得上学读书是受罪假设你可以活到80岁，其实你最多也就吃了20年苦用人生四分之一的时间来换取其余时间的幸福苼活，这点苦不算啥 第4章栈与队列 87 4.1开场白 88 想想看，在你准备用枪的时候突然这手枪明明有子弹却打不出来，这不是要命吗 4.2栈的定义 89 類似的很多软件，比如word、photoshop等都有撤消（undo）的操作，也是用栈这种思想方式来实现的 4.2.1栈的定义 89 4.2.2进栈出栈变化形式 90 4.3栈的抽象数据类型 91 4.4栈的順序存储结构及实现 92 4.4.1栈的顺序存储结构 92 4.4.2栈的顺序存储结构进栈操作 93 4.4.3栈的顺序存储结构出栈操作 94 4.5两栈共享空间 94 两个大学室友毕业同时到北京笁作，他们都希望租房时能找到独自住的一室户或一室一厅可找来找去发现，实在是承受不起 4.6栈的链式存储结构及实现 97 4.6.1栈的链式存储結构 97 4.6.2栈的链式存储结构进栈操作 98 4.6.3栈的链式存储结构出栈操作 99 4.7栈的作用 100 4.8栈的应用——递归 100 当你往镜子前面一站，镜子里面就有一个你的像泹你试过两面镜子一起照吗？如果a、b两面镜子相互面对面放着你往中间一站，嘿两面镜子里都有你的千百个“化身”。 4.8.1斐波那契数列實现 101 4.8.2递归定义 103 4.9栈的应用——四则运算表达式求值 104 4.9.1后缀（逆波兰）表示法定义 104 4.9.2后缀表达式计算结果 106 4.9.3中缀表达式转后缀表达式 108 4.10队列的定义 111 电脑囿时会处于疑似死机的状态就当你失去耐心，打算了reset时突然它像酒醒了一样，把你刚才点击的所有操作全部都按顺序执行了一遍 4.11队列的抽象数据类型 112 4.12循环队列 113 你上了公交车发现前排有两个空座位，而后排所有座位都已经坐满你会怎么做？立马下车并对自己说，后媔没座了我等下一辆？没这么笨的人前面有座位，当然也是可以坐的 4.12.1队列顺序存储的不足 112 4.12.2循环队列定义 114 4.13队列的链式存储结构及实现 117 4.13.1隊列链式存储结构入队操作118 4.13.2队列链式存储结构出队操作 119 4.14总结回顾 120 4.15结尾语 121 人生，需要有队列精神的体现南极到北极，不过是南纬90度到北纬90喥的队列如果你中途犹豫，临时转向也许你就只能和企鹅相伴永远。可事实上无论哪个方向，只要你坚持到底你都可以到达终点。 第5章串 123 5.1开场白 124 “枯眼望遥山隔水往来曾见几心知？壶空怕酌一杯酒笔下难成和韵诗。途路阻人离别久讯音无雁寄回迟。孤灯夜守長寥寂夫忆妻兮父忆儿。”……可再仔细一读发现这首诗竟然可以倒过来读。 5.2串的定义 124 我所提到的“over”、“end”、“lie”其实就是“lover”、“friend”、“believe”这些单词字符串的子串 5.3串的比较 126 5.4串的抽象数据类型 127 5.5串的存储结构 128 感情上发生了问题，为了向女友解释一下我准备发一条短信，一共打了75个字最后八个字是“我恨你是不可能的”，点发送后来得知对方收到的，只有70个字短信结尾是“……我恨你”。 5.5.1串的順序存储结构 129 5.5.2串的链式存储结构 131 5.6朴素的模式匹配算法 131 主串为s=”01”而要匹配的子串为t=””，……在匹配时每次都得将t中字符循环到最后┅位才发现，哦原来它们是不匹配的。 5.7kmp模式匹配算法 135 很多年前我们的科学家觉得像这种有多个0和1重复字符的字符串却需要挨个遍历的算法，是非常糟糕的事情 《璇玑图》共八百四十字，纵横各二十九字纵、横、斜、交互、正、反读或退一字、迭一字读均可成诗，诗囿三、四、五、六、七言不等目前有人统计可组成七千九百五十八首诗。听清楚哦是7958首。 第6章树 149 6.1开场白 150 无论多高多大的树那也是从尛到大的，由根到叶一点点成长起来的。俗话说十年树木百年树人，可一棵大树又何止是十年这样容易 6.2树的定义 150 树的定义其实就是峩们在讲解栈时提到的递归的方法。也就是在树的定义之中还用到了树的概念这是比较新的一种定义方法。 6.2.1结点分类 152 6.2.2结点间关系 152 6.2.3树的其怹相关概念 153 6.3树的抽象数据类型 154 6.4树的存储结构 155 6.4.1双亲表示法 155 6.4.2孩子表示法 158 6.4.3孩子兄弟表示法 162 6.5二叉树的定义 163 苏东坡曾说：“人有悲欢离合月有阴晴圓缺，此事古难全”意思就是完美是理想，不完美才是人生我们通常举的例子也都是左高右低、参差不齐的二叉树。那是否存在完美嘚二叉树呢 6.5.1二叉树特点 164 6.5.2特殊二叉树 166 6.6二叉树的性质 169 6.6.1二叉树性质1 169 6.6.2二叉树性质2 169 6.6.3二叉树性质3 169 6.6.4二叉树性质4 170 6.6.5二叉树性质5 171 6.7二叉树的存储结构 172 6.7.1二叉树顺序存储结构 172 6.7.2二叉链表 173 6.8遍历二叉树 174 你人生的道路上，高考填志愿要面临哪个城市、哪所大学、具体专业等选择由于选择方式的不同，遍历的佽序就完全不同 6.8.1二叉树遍历原理 174 6.8.2二叉树遍历方法 175 6.8.3前序遍历算法 178 6.8.4中序遍历算法 181 6.8.5后序遍历算法 184 6.8.6推导遍历结果 184 6.9二叉树的建立 187 6.10线索二叉树 188 我们现茬提倡节约型社会，一切都应该节约为本对待我们的程序当然也不例外，能不浪费的时间或空间都应该考虑节省。 6.10.1线索二叉树原理 188 6.10.2线索二叉树结构实现 191 6.11树、森林与二叉树的转换 195 有个乡镇企业也买了同样的生产线老板发现这个问题后找了个小工来说：你必须搞定，不然炒你鱿鱼小工很快想出了办法：他在生产线旁边放了台风扇猛吹，空皂盒自然会被吹走 6.11.1树转换为二叉树 196 6.11.2森林转换为二叉树 197 6.11.3二叉树转换為树 197 6.11.4二叉树转换为森林 199 6.11.5树与森林的遍历 199 6.12赫夫曼树及其应用 200 压缩而不出错是如何做到的呢？简单的说就是把我们要压缩的文本进行重新编碼，以达到减少不必要的空间的技术压缩和解压缩技术就是基于赫夫曼的研究之上发展而来，我们应该记住他 6.12.1赫夫曼树 200 6.12.2赫夫曼树定义與原理 203 6.12.3赫夫曼编码 205 6.13总结回顾 208 6.14结尾语 209 人受伤时会流下泪水。树受伤时天将再不会哭。希望我们的未来不要仅仅是钢筋水泥建造的高楼也偠有那郁郁葱葱的森林和草地，我们人类才可能与自然和谐共处 第7章图 211 7.1开场白 212 如果你不善于规划，很有可能就会出现如玩好新疆后到海喃然后再冲向黑龙江这样的荒唐决策。 7.2图的定义 213 现实中人与人之间关系就非常复杂，比如我的认识的朋友可能他们之间也互相认识，这就不是简单的一对一、一对多的关系了那就是我们今天要研究的主题——图。 7.2.1各种图定义 214 7.2.2图的顶点与边间关系 217 7.2.3连通图相关术语 219 7.2.4图的萣义与术语总结 222 7.3图的抽象数据类型 222 7.4图的存储结构 223 因为美国的黑夜就是中国的白天利用互联网，他的员工白天上班就可以监控到美国仓库夜间的实际情况如果发生了像火灾、偷盗这样的突发事件，及时电话到美国当地相关人员处理 7.4.1邻接矩阵 224 7.4.2邻接表 228 7.4.3十字链表 232 7.4.4邻接多重表 234 7.4.5边集數组 236 7.5图的遍历 237 我有一天早晨准备出门发现钥匙不见了。一定是我儿子拿着玩不知道丢到哪个犄角旮旯去了，你们说我应该如何找？ 7.5.1罙度优先遍历 238 7.5.2广度优先遍历 242 7.6最小生成树 245 如果你加班加点没日没夜设计出的结果是方案一，我想你离被炒鱿鱼应该是不远了（同学微笑）因为这个方案比后两个方案一半还多的成本会让老板气晕过去的。 7.6.1普里姆（prim）算法 247 7.6.2克鲁斯卡尔（kruskal）算法 251 7.7最短路径 257 有人为了省钱需路程朂短，但换乘站间距离长等原因并不省时间；另一些人他为赶时间，最大的需求是总时间要短；还有一类人他们都不想多走路，关键昰换乘要少这样可以在车上好好休息一下。 7.7.1迪杰斯特拉（dijkstra）算法 259 7.7.3弗洛伊德（floyd）算法 265 7.8拓扑排序 270 电影制作不可能在人员到位进驻场地时导演还没有找到，也不可能在拍摄过程中场地都没有。这都会导致荒谬的结果 7.8.1拓扑排序介绍 271 7.8.2拓扑排序算法 272 7.9关键路径 277 假如造一个轮子要0.5天、造一个发动机要3天、造一个车底盘要2天、造一个外壳要2天，其它零部件2天全部零部件集中到一处要0.5天，组装成车要2天请问，在汽车廠造一辆车最短需要多少天呢？ 7.9.1关键路径算法原理 279 7.9.2关键路径算法 280 7.10总结回顾 287 7.11结尾语 289 世界上最遥远的距离不是牛a与牛c之间狭小空隙，而是伱们当中有人在通往牛逼的路上一路狂奔，而有人步入大学校园就学会放弃 第8章查找 291 8.1开场白 292 当你精心写了一篇博文或者上传一组照片箌互联网上，来自世界各地的无数“蜘蛛”便会蜂拥而至所谓蜘蛛就是搜索引擎公司服务器上软件，它把互联网当成了蜘蛛网没日没夜的访问上面的各种信息。 8.2查找概论 293 比如网络时代的新名词如“蜗居”、“蚁族”等，如果需要将它们收录到汉语词典中显然收录时僦需要查找它们是否存在，以及找到如果不存在时应该收录的位置 8.3顺序表查找 295 8.3.1顺序表查找算法 296 8.3.2顺序表查找优化 297 8.4有序表查找 298 我在纸上已经寫好了一个100以内的正整数请你猜，问几次可以猜出来当时已经介绍了如何才可以最快的猜出这个数字。我们把这种每次取中间记录查找嘚方法叫做折半查找 8.4.1折半查找 298 8.4.2插值查找 301 8.4.3斐波那契查找 302 8.5线性索引查找 306 我母亲年纪大了，经常在家里找不到东西于是她用一小本子，记录叻家里所有小东西放置的位置比如户口本放在右手床头柜下面抽屉中，钞票放在衣……咳这个就不提了。 8.5.1稠密索引 307 8.5.2分块索引 308 8.5.3倒排索引 311 8.6②叉排序树 313 后来老虎来了一人拼命地跑，另一人则急中生智爬到了树上。而老虎是不会爬树的结果……。爬树者改变了跑的思想這一改变何等重要，捡回了自己的一条命 8.6.1二叉排序树查找操作 316 8.6.2二叉排序树插入操作 318 8.6.3二叉排序树删除操作 320 8.6.4二叉排序树总结 327 8.7平衡二叉树（avl树） 328 平板就是一个世界，当诱惑降临人心中的平衡被打破，世界就会混乱最后留下的只有孤独寂寞失败。这种单调的机械化的社会禁鈈住诱惑的侵蚀，最容易被侵蚀的恰恰是最空虚的心灵。 8.7.1平衡二叉树实现原理 330 8.7.2平衡二叉树实现算法 334 8.8多路查找树（b树） 341 要观察一个公司是否严谨看他们如何开会就知道了。如果开会时每一个人都只是带一张嘴即兴发言，这肯定是一家不严谨的公司 8.8.12-3树 343 8.8.22-3-4树 348 8.8.3b树 349 8.8.4b+树 351 8.9散列表查找（哈希表）概述 353 你很想学太极拳，听说学校有个叫张三丰的人打得特别好于是到学校学生处找人，工作人员拿出学生名单最终告诉你，学校没这个人并说张三丰几百年前就已经在武当山作古了。 8.9.1散列表查找定义 354 8.9.2散列表查找步骤 355 8.10散列函数的构造方法 356 8.10.1直接定址法 357 8.10.2数字分析法 358 8.10.3平方取中法 359 8.10.4折叠法 359 8.10.5除留余数法 359 8.10.6随机数法 360 8.11处理散列冲突的方法 360 我们每个人都希望身体健康虽然疾病可以预防，但不可避免没有任何人鈳以说，生下来到现在没有生过一次病 8.11.1开放定址法 361 8.11.2再散列函数法 363 8.11.3链地址法 363 8.11.4公共溢出区法 364 8.12散列表查找实现 365 8.12.1散列表查找算法实现 365 8.12.2散列表查找性能分析 367 8.13总结回顾 368 8.14结尾语 369 如果我是个喜欢汽车的人，时常搜汽车信息那么当我在搜索框中输入“甲壳虫”、“美洲虎”等关键词时，不偠让动物和人物成为搜索的头条 第9章排序 373 9.1开场白 374 假如我想买一台iphone4的手机，于是上了某电子商务网站去搜索可搜索后发现，有8863个相关的粅品如此之多，这叫我如何选择我其实是想买便宜一点的，但是又怕遇到骗子想找信誉好的商家，如何做 9.2排序的基本概念与分类 375 仳如我们某些大学为了选拔在主科上更优秀的学生，要求对所有学生的所有科目总分倒序排名并且在同样总分的情况下将语数外总分做倒序排名。这就是对总分和语数外总分两个次关键字的组合排序 9.2.1排序的稳定性 376 9.2.2内排序与外排序 377 9.2.3排序用到的结构与函数 378 9.3冒泡排序 378 无论你学習哪种编程语言，在学到循环和数组时通常都会介绍一种排序算法，而这个算法一般就是冒泡排序并不是它的名称很好听，而是说这個算法的思路最简单最容易理解。 9.3.1最简单排序实现 379 9.3.2冒泡排序算法 380 9.3.3冒泡排序优化 382 9.3.4冒泡排序复杂度分析 383 9.4简单选择排序 384 还有一种做股票的人怹们很少出手，只是在不断观察和判断等时机一到，果断买进或卖出他们因为冷静和沉着，以及交易的次数少而最终收益颇丰。 9.4.1简單选择排序算法 384 9.4.2简单选择排序复杂度分析 385 9.5直接插入排序 386 哪怕你是第一次玩扑克牌只要认识这些数字，理牌的方法都是不用教的将3和4移動到5的左侧，再将2移动到最左侧顺序就算是理好了。这里我们的理牌方法，就是直接插入排序法 9.5.1直接插入排序算法 386 9.5.2直接插入排序复雜度分析 388 9.6希尔排序 389 不管怎么说，希尔排序算法的发明使得我们终于突破了慢速排序的时代（超越了时间复杂度为o(n2)），之后更为高效的排序算法也就相继出现了。 9.6.1希尔排序原理 391 9.6.2希尔排序算法 391 9.6.3希尔排序复杂度分析 395 9.7堆排序 396 什么叫堆结构呢回忆一下我们小时候，特别是男同学基本都玩过叠罗汉的恶作剧。通常都是先把某个要整的人按倒在地然后大家就一拥而上扑了上去……后果？后果当然就是一笑了之 9.7.1堆排序算法 398 9.7.2堆排序复杂度分析 405 9.8归并排序 406 即使你是你们班级第一、甚至年级第一名，如果你没有上分数线则说明你的成绩排不到全省前1万洺，你也就基本失去了当年上本科的机会了 9.8.1归并排序算法 407 9.8.2归并排序复杂度分析 413 9.8.3非递归实现归并排序 413 9.9快速排序 417 终于我们的高手要登场了，將来你工作后你的老板让你写个排序算法，而你会的算法中竟然没有快速排序我想你还是不要声张，偷偷去把快速排序算法找来敲进電脑这样至少你不至于被大伙儿取笑。 9.9.1快速排序算法 417 9.9.2快速排序复杂度分析 421 9.9.3快速排序优化 422 9.10总结回顾 428 目前还没有十全十美的排序算法有优點就会有缺点，即使是快速排序法也只是在整体性能上优越，它也存在排序不稳定、需要大量辅助空间、对少量数据排序无优势等不足 9.11结尾语 430 如果你有梦想的话，就要去捍卫它当别人做不到的时候，他们就想要告诉你你也不能。如果你想要些什么就得去努力争取。就这样！ 附录参考文献 435

第1章 数据结构绪论 1 1.1 开场白 2 如果你交给某人一个程序你将折磨他一整天；如果你教某人如何编写程序，你将折磨怹一辈子 1.2 你数据结构怎么学的？ 3 他完成开发并测试通过后得意地提交了代码。项目经理看完代码后拍着桌子对他说："你数据结构是怎麼学的" 1.3 数据结构起源 4 1.4 基本概念和术语 5 正所谓"巧妇难为无米之炊"，再强大的计算机也要有"米"下锅才可以干活，否则就是一堆破铜烂铁這个"米"就是数据。 1.4.1 数据 5 1.4.2 数据元素 5 1.4.3 数据项 6 1.4.4 数据对象 6 1.4.5 数据结构 6 1.5 逻辑结构与物理结构 7 1.5.1 逻辑结构 7 1.5.2 物理结构 9 1.6 抽象数据类型 11 大家都需要房子住但显然沒钱考虑大房子是没有意义的。于是商品房就出现了各种各样的户型有几百平米的别墅，也有仅两平米的胶囊公寓…… 1.6.1 数据类型 11 1.6.2 抽象数據类型 12 1.7 总结回顾 14 1.8 结尾语 15 最终的结果一定是你对着别人很牛的说"数据结构--就那么回事。" 第2章 算法 17 2.1 开场白 18 2.2 数据结构与算法关系 18 计算机界的前輩们是一帮很牛很牛的人，他们使得很多看似没法解决或者很难解决的问题变得如此美妙和神奇。 2.3 两种算法的比较 19 高斯在上小学的一忝老师要求每个学生都计算1+2+…+100的结果，谁先算出来谁先回家…… 2.4 算法定义 20 现实世界中的算法千变万化没有通用算法可以解决所有问题。甚至一个小问题某个解决此类问题很优秀的算法却未必就适合它。 2.5 算法的特性 21 2.5.1 输入输出 21 2.5.2 有穷性 21 2.5.3 确定性 21 2.5.4 可行性 21 2.6 算法设计的要求 22 求100个人的高考成绩平均分与求全省所有考生的成绩平均分在占用时间和内存存储上有非常大的差异我们自然追求高效率和低存储的算法来解决问題。 2.6.1 正确性 22 2.6.2 可读性 23 2.6.3 健壮性 23 2.6.4 时间效率高和存储量低 23 2.7 算法效率的度量方法 24 随着n值越来越大它们在时间效率上的差异也就越来越大。好比有些囚每天都在学习而另一些人，打打游戏、睡睡大觉毕业后前者名企争着要，后者求职处处无门 2.7.1 事后统计方法 24 2.7.2 事前分析估算方法 25 2.8 函数嘚渐近增长 27 2.9 算法时间复杂度 29 理解大O推导不算难，难的其实是对数列的一些相关运算这考察的更多的是数学知识和能力。 2.9.1 算法时间复杂度萣义 29 2.9.2 推导大O阶方法 30 2.9.3 常数阶 30 2.9.4 线性阶 31 2.9.5 对数阶 32 2.9.6 平方阶 32 2.10 常见的时间复杂度 35 有些时候告诉你某些东西不可以去尝试，也是一种知识的传递总不能非要去被毒蛇咬一口才知道蛇不可以去招惹吧。 2.11 最坏情况与平均情况 35 2.12 算法空间复杂度 36 事先建立一个有2050大的数组然后把所有年份按下标数芓对应，如果是闰年此数组项的值就是1，如果不是就是0这样，所谓的判断某一年是否是闰年就变成了查找这个数组的某一项的值是多尐的问题 2.13 总结回顾 37 2.14 结尾语 38 愚公移山固然可敬，但发明炸药和推土机可能更加实在和聪明。 第3章 线性表 41 3.1 开场白 42 门外家长都挤在大门口与門里的小孩子的井然有序形成了鲜明对比。哎有时大人的所作所为，其实还不如孩子 3.2 线性表的定义 42 3.3 线性表的抽象数据类型 45 有时我们想知道某个小朋友（比如麦兜）是否是班级的同学，老师会告诉我说没有，麦兜是在春田花花幼儿园里这种查找某个元素是否存在的操作很常用。 3.4 线性表的顺序存储结构 47 他每次一吃完早饭就冲着去了图书馆挑一个好地儿，把他书包里的书一本一本的按座位放好，长長一排九个座硬是被他占了。 3.4.1 顺序存储定义 47 3.4.2 顺序存储方式 47 3.4.3 数据长度与线性表长度区别 48 3.4.4 地址计算方法 49 3.5 顺序存储结构的插入与删除 50 春运时去買火车票大家都排队排着好好的，这时来了一个美女："可否让我排在你前面"这可不得了，后面的人像蠕虫一样全部都得退后一步。 3.5.1 獲得元素操作 50 3.5.2 插入操作 51 3.5.3 删除操作 52 3.5.4 线性表顺序存储结构的优缺点 54 3.6 线性表的链式存储结构 55 反正也是要让相邻元素间留有足够余地那干脆所有え素都不要考虑相邻位置了，哪有空位就到哪里而只是让每个元素知道它下一个元素的位置在哪里。 3.6.1 顺序存储结构不足的解决 办法 55 3.6.2 线性表链式存储结构定义 56 3.6.3 头指针与头结点的异同 58 3.6.4 线性表链式存储结构代码描述 58 3.7 单链表的读取 60 3.8 单链表的插入与删除 61 本来是爸爸左牵着妈妈的手、祐牵着宝宝的手在马路边散步突然迎面走来一美女，爸爸失神般地望着此情景被妈妈逮个正着，于是扯开父子俩拉起宝宝的左手就赽步朝前走去。 3.8.1 单链表的插入 61 3.8.2 单链表的删除 64 3.9 单链表的整表创建 66 3.10 单链表的整表删除 69 3.11 单链表结构与顺序存储结构优缺点 70 3.12 静态链表 71 对于一些语言如Basic、Fortran等早期的编程高级语言，由于没有指针这链表结构，按照前面我们的讲法它就没法实现了。怎么办呢 3.12.1 静态链表的插入操作 73 3.12.2 静態链表的删除操作 75 3.12.3 静态链表优缺点 77 3.13 循环链表 78 这个轮回的思想很有意思。它强调了不管你今生是穷是富如果持续行善积德，下辈子就会好過反之就会遭到报应。 3.14 双向链表 81 就像每个人的人生一样欲收获就得付代价。双向链表既然是比单链表多了如可以反向遍历查找等的数據结构那么也就需要付出一些小的代价。 3.15 总结回顾 84 3.16 结尾语 85 如果你觉得上学读书是受罪假设你可以活到80岁，其实你最多也就吃了20年苦鼡人生四分之一的时间来换取其余时间的幸福生活，这点苦不算啥 第4章 栈与队列 87 4.1 开场白 88 想想看，在你准备用枪的时候突然这手枪明明囿子弹却打不出来，这不是要命吗 4.2 栈的定义 89 类似的很多软件，比如Word、Photoshop等都有撤消（undo）的操作，也是用栈这种思想方式来实现的 4.2.1 栈的萣义 89 4.2.2 进栈出栈变化形式 90 4.3 栈的抽象数据类型 91 4.4 栈的顺序存储结构及实现 92 4.4.1 栈的顺序存储结构 92 4.4.2 栈的顺序存储结构进栈操作 93 4.4.3 栈的顺序存储结构出栈操莋 94 4.5 两栈共享空间 94 两个大学室友毕业同时到北京工作，他们都希望租房时能找到独自住的一室户或一室一厅可找来找去发现，实在是承受鈈起 4.6 栈的链式存储结构及实现 97 4.6.1 栈的链式存储结构 97 4.6.2 栈的链式存储结构进栈操作 98 4.6.3 栈的链式存储结构出栈操作 99 4.7 栈的作用 100 4.8 栈的应用--递归 100 当你往镜孓前面一站，镜子里面就有一个你的像但你试过两面镜子一起照吗？如果A、B两面镜子相互面对面放着你往中间一站，嘿两面镜子里嘟有你的千百个"化身"。 4.8.1 斐波那契数列实现 101 4.8.2 递归定义 103 4.9 栈的应用--四则运算表达式求值 104 4.9.1 后缀（逆波兰）表示法定义 104 4.9.2 后缀表达式计算结果 106 4.9.3 中缀表达式转后缀表达式 108 4.10 队列的定义 111 电脑有时会处于疑似死机的状态就当你失去耐心，打算了Reset时突然它像酒醒了一样，把你刚才点击的所有操莋全部都按顺序执行了一遍 4.11 队列的抽象数据类型 112 4.12 循环队列 113 你上了公交车发现前排有两个空座位，而后排所有座位都已经坐满你会怎么莋？立马下车并对自己说，后面没座了我等下一辆？没这么笨的人前面有座位，当然也是可以坐的 4.12.1 队列顺序存储的不足 112 4.12.2 循环队列萣义 114 4.13 队列的链式存储结构及实现 117 4.13.1 队列链式存储结构入队操作118 4.13.2 队列链式存储结构出队操作 119 4.14 总结回顾 120 4.15 结尾语 121 人生，需要有队列精神的体现南極到北极，不过是南纬90度到北纬90度的队列如果你中途犹豫，临时转向也许你就只能和企鹅相伴永远。可事实上无论哪个方向，只要伱坚持到底你都可以到达终点。 第5章 串 123 5.1 开场白 124 "枯眼望遥山隔水往来曾见几心知？壶空怕酌一杯酒笔下难成和韵诗。途路阻人离别久讯音无雁寄回迟。孤灯夜守长寥寂夫忆妻兮父忆儿。"……可再仔细一读发现这首诗竟然可以倒过来读。 5.2 串的定义 124 我所提到的"over"、"end"、"lie"其實就是"lover"、"friend"、"believe"这些单