●第1章數據結構基礎
1.1數據結構1
1.1.1數據結構的核心技術1
1.1.2數據結構的起源和發展現狀2
1.1.3數據結構中的基本概念2
1.2常用的數據結構和分類3
1.2.1數據結構的分類3
1.2.2常用的數據結構6
1.3數據類型和抽像數據類型7
1.3.1數據類型7
1.3.2抽像數據類型7
第2章算法
2.1算法是程序的靈魂9
2.1.1算法的定義9
2.1.2算法的特征10
2.1.3為什麼說算法是程序的靈魂10
2.1.4認識計算機中的算法11
2.2數據結構和算法的關繫12
2.3在計算機中表示算法的方法13
2.3.1用流程圖來表示算法13
2.3.2用N-S流程圖來表示算法14
2.3.3用計算機語言來表示算法15
2.4時間復雜度15
2.4.1尋找很優算法16
2.4.2常見算法的時間復雜度16
2.4.3實戰演練——用Python體驗時間復雜度17
2.5常用的算法思想19
2.5.1枚舉算法思想19
2.5.2遞歸算法思想20
2.5.3分治算法思想20
2.5.4貪心算法思想20
2.5.5試探法算法思想21
2.5.6迭代算法22
第3章Python內置的幾種數據結構
3.1使用列表23
3.1.1列表的基本用法23
3.1.2實戰演練——刪除列表中素並保持順序不變25
3.1.3實戰演練——找出列表中出現次數素26
3.1.4實戰演練——排序類定義的實例26
3.1.5實戰演練——使用列表推導式27
3.1.6實戰演練——命名切片28
3.組29
3.2.1實戰演練——創建組29
3.2.2實戰演練——連組30
3.2.3實戰演練—組30
3.2.4實戰演練——使用內置方組31
3.2.5實戰演練——將序列分解為單獨的變量31
3.2.6實戰演練——將序列中的最後幾項作為歷史記錄33
3.2.7實戰演練——實現優先級隊列33
3.3使用字典35
3.3.1實戰演練——創建並訪問字典36
3.3.2實戰演練——添加、修改、刪除字素36
3.3.3實戰演練——映射多個值38
3.3.4實戰演練——使用OrderedDict類創建有序字典39
3.3.5實戰演練——獲取字典中的優選值和最小值40
3.3.6實戰演練——獲取兩個字典中的相同鍵值對41
3.3.7實戰演練——使用函數itemgetter()對字典進行排序42
3.3.8使用字典推導式43
3.3.9實戰演練——根據記錄進行分組44
3.3.10實戰演練——轉換並換算數據45
3.3.11實戰演練——將多個映射合並為單個映射47
第4章線性表
4.1線性表的定義和基本特征49
4.1.1線性表和線性結構49
4.1.2線性表的基本操作過程50
4.2順序表的基本操作50
4.2.1順序表的定義和操作50
4.2.2實戰演練——建立空的順序表53
4.2.3實戰演練——按值查找53
4.2.4實戰演練——素54
4.2.5實戰演練——刪除操作55
4.2.6實戰演練——實現順序表的插入、檢索、刪除和反轉操作56
4.3鏈表操作59
4.3.1什麼是鏈表59
4.3.2實戰演練——Python中的鏈表操作59
4.3.3實戰演練——單向鏈表62
4.3.4實戰演練——單向循環鏈表70
4.3.5實戰演練——雙向鏈表75
4.3.6實戰演練——雙向循環鏈表78
4.3.7實戰演練——在鏈表中增加比較功能83
4.3.8實戰演練——單鏈表結構字符串85
4.3.9實戰演練——改進後的多次匹配操作87
第5章隊列和棧
5.1隊列90
5.1.1什麼是隊列90
5.1.2Python內置的隊列操作方法91
5.1.3實戰演練——基於內置模塊queue的隊列92
5.1.4實戰演練——基於列表自定義實現的優先隊列96
5.1.5實戰演練——基於堆實現的優先隊列98
5.1.6實戰演練——雙端隊列100
5.1.7實戰演練——銀行業務隊列簡單模擬101
5.2棧103
5.2.1什麼是棧103
5.2.2實戰演練——入棧和出棧103
5.2.3實戰演練——順序棧105
5.2.4實戰演練——鏈棧107
5.2.5實戰演練——檢查小括號是否成對109
第6章樹
6.1樹的基礎知識111
6.1.1什麼是樹111
6.1.2樹的相關概念112
6.2使用列表構建樹113
6.2.1實戰演練——實現一個簡單的樹113
6.2.2實戰演練——使用列表創建二叉樹114
6.3二叉樹115
6.3.1二叉樹的定義115
6.3.2二叉樹的性質116
6.3.3二叉樹存儲117
6.3.4實戰演練——使用嵌套列表構建樹119
6.3.5實戰演練——把二叉樹的任何子節點當成二叉樹進行處理121
6.3.6實戰演練——實現二叉搜索樹查找操作122
6.3.7實戰演練——實現二叉搜索樹的刪除操作128
6.3.8實戰演練——遍歷二叉樹136
6.3.9實戰演練——使用線索二叉樹140
6.4堆排列和二叉堆148
6.4.1實戰演練——使用Python內置的堆操作方法148
6.4.2實戰演練——實現二叉堆操作149
6.5哈夫曼樹151
6.5.1哈夫曼樹基礎152
6.5.2實戰演練——使用面向過程方式和面向對像方式實現哈夫曼樹154
6.5.3實戰演練——實現哈夫曼樹的基本操作155
第7章圖
7.1圖的起源159
7.2圖的相關概念160
7.3存儲結構163
7.3.1使用鄰接矩陣表示圖163
7.3.2實戰演練——將鄰接矩陣輸出成圖165
7.3.3實戰演練——使用鄰接表表示圖165
7.3.4鄰接矩陣與鄰接表的對比168
7.4圖的遍歷169
7.4.1深度優先搜索169
7.4.2廣度優先搜索171
7.4.3實戰演練——實現圖的深度優先和廣度優先172
7.4.4深度優先算法和廣度優先算法的比較和選擇174
7.5圖的連通性175
7.5.1無向圖連通分量175
7.5.2實戰演練——通過二維數組建立無向圖176
7.5.3實戰演練——根據鄰接矩陣繪制無向圖177
7.5.4最小生成樹178
7.5.5實戰演練——實現最小生成樹和拓撲序列179
7.5.6關鍵路徑180
7.5.7實戰演練——使用遞歸解決AOE網絡路關鍵路徑的問題182
7.6尋求最短路徑184
7.6.1求某一頂點到其他各頂點的最短路徑184
7.6.2任意一對頂點間的最短路徑186
7.6.3實戰演練——使用Dijkstra算法計算指定一個點到其他
各頂點的路徑188
7.6.4實戰演練——使用Floyd-Warshall算法計算圖的最短路徑189
7.6.5實戰演練——使用Bellman-Ford算法計算圖的最短路徑190
7.6.6實戰演練——使用Dijkstra算法解決加權最短路徑問題191
7.6.7幾種最短路徑算法的比較193
第8章數據結構的查找算法
8.1數據結構的查找處理195
8.1.1查找的基本概念195
8.1.2查找算法的分類196
8.2順序查找196
8.2.1順序查找法基礎196
8.2.2分析順序查找的性能197
8.2.3使用Python內置函數順序查找197
8.2.4實戰演練———遍歷有序列表198
8.2.5實戰演練———遍歷無序列表198
8.2.6實戰演練———查找兩個有序列表的中位數201
8.2.7實戰演練———在列表中順序查找優選值和最小值202
8.3折半查找算法202
8.3.1折半查找法基礎203
8.3.2分析折半查找法的性能203
8.3.3實戰演練——使用折半查找算法查找指定的數據203
8.3.4實戰演練——使用遞歸折半查找和非遞歸折半查找204
8.3.5實戰演練——比較順序查找算法和折半查找算法的效率206
8.4插值查找算法207
8.4.1插值查找算法基礎207
8.4.2分析插值查找的性能208
8.4.3實戰演練——使用插值查找算法查找指定的數據208
8.5分塊查找算法209
8.5.1分塊查找算法基礎209
8.5.2分析分塊查找算法的性能210
8.5.3實戰演練——使用分塊查找算法在列表中素210
8.5.4實戰演練——升級策略後的分塊查找算法212
8.5.5實戰演練——一道算法題213
8.6二叉排序樹法216
8.6.1二叉排序樹法基礎216
8.6.2分析二叉排序樹法的性能216
8.6.3實戰演練——實現二叉樹的搜索、插入、刪除、先序遍歷和後序遍歷操作217
8.7平衡查找樹法221
8.7.12-3查找樹221
8.7.2平衡查找樹之紅黑樹（Red-Black Tree）225
8.7.3平衡二叉樹227
8.8哈希查找算法233
8.8.1哈希查找算法的基本思想233
8.8.2分析哈希查找算法的性能234
8.8.3實戰演練——使用哈希查找算法查找數據234
8.9斐波那契查找算法235
8.9.1斐波那契查找算法基礎235
8.9.2實戰演練——使用斐波那契查找算法查找數據236
第9章數據結構的排序算法
9.1數據結構排序的基礎知識238
9.1.1排序算法的定義和評價標準238
9.1.2排序算法的分類239
9.2使用插入排序算法239
9.2.1插入排序算法基礎239
9.2.2直接插入排序240
9.2.3實戰演練——使用直接插入排序算法對列素進行排序241
9.2.4折半插入排序242
9.2.5實戰演練——使用折半插入排序法查找指定數字243
9.2.6實戰演練——使用折半插入排序243
9.2.7實戰演練——對鏈表進行插入排序244
9.3使用希爾排序算法245
9.3.1希爾排序算法基礎245
9.3.2分析希爾排序算法的性能246
9.3.3實戰演練——使用希爾排序算法對數據進行排序處理246
9.3.4實戰演練——排序一個大的隨機列表247
9.4冒泡排序算法249
9.4.1冒泡排序算法基礎249
9.4.2分析冒泡排序算法的性能250
9.4.3實戰演練——實現從大到小的冒泡排序250
9.4.4實戰演練——使用冒泡排序法實現升序排序251
9.5使用快速排序算法252
9.5.1快速排序算法基礎252
9.5.2分析快速排序算法的性能253
9.5.3實戰演練——使用快速排序算法排列輸入的列表254
9.6選擇排序255
9.6.1直接選擇排序255
9.6.2實戰演練——使用直接選擇排序法排序列表lis素256
9.6.3樹形選擇排序257
9.6.4實戰演練——創建二叉樹並實現完整樹形排序257
9.6.5堆排序259
9.6.6實戰演練——對9個待排序數字實現完整堆排序260
9.7歸並排序263
9.7.1歸並排序算法原理與性能263
9.7.2實戰演練——使用歸並排序算法由小到大排序一個列表265
9.8基數排序266
9.8.1基數排序算法原理與性能266
9.8.2實戰演練——使用基數排序算法排列一個列表267
