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内容大纲
本书全面系统地讲解了使用Python语言实现数据结构和算法的基础知识和实践技能。全书分为14章，主要内容包括数据结构与算法概述、Python语言基础、线性表、栈与递归、队列、串、数组与广义表、树和二叉树、图、查找、排序、回溯算法、递归与分治算法等。
本书内容由浅入深，语言通俗易懂，理论结合实践，采用大量丰富的案例，帮助读者高效学习，且将知识更好地应用在实际学习和工作中。
本书可作为计算机、人工智能、大数据等行业相关技术人员的参考书，也可供高等院校计算机相关专业师生学习使用。 -
作者介绍
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目录
第1章 数据结构概述
1.1 基本概念和术语
1.2 数据的逻辑结构与存储结构
1.2.1 逻辑结构
1.2.2 存储结构
1.3 抽象数据类型及其描述
1.3.1 什么是抽象数据类型
1.3.2 抽象数据类型的描述
第2章 算法概述
2.1 算法的相关概念
2.1.1 数据结构与算法的关系
2.1.2 什么是算法
2.1.3 算法的五大特性
2.1.4 算法的描述
2.2 算法分析
2.2.1 算法设计的4个目标
2.2.2 算法效率评价
2.2.3 算法的时间复杂度
2.2.4 算法的空间复杂度
第3章 数据结构与算法的语言基础——Python语言
3.1 Python语言开发环境
3.2 Python基本语法及输入输出
3.2.1 基本语法
3.2.2 输入与输出
3.3 Python列表、元组、字典、集合
3.3.1 列表
3.3.2 元组
3.3.3 字典
3.3.4 集合
3.4 函数与类
3.4.1 函数
3.4.2 类
3.5 NumPy中的array
第4章 线性表——最简单的线性结构
4.1 线性表的定义及抽象数据类型
4.1.1 什么是线性表
4.1.2 线性表的抽象数据类型
4.2 线性表的顺序表示与实现
4.2.1 线性表的顺序存储结构
4.2.2 顺序表的基本运算
4.2.3 顺序表的基本运算性能分析
4.2.4 顺序表的优缺点
4.2.5 顺序表应用举例
4.3 线性表的链式表示与实现
4.3.1 单链表的存储结构
4.3.2 单链表上的基本运算
4.3.3 单链表存储结构与顺序存储结构的优缺点
4.3.4 单链表应用举例
4.4 循环单链表
4.4.1 循环单链表的链式存储
4.4.2 循环单链表应用举例
4.5 双向链表
4.5.1 双向链表的存储结构
4.5.2 双向链表的插入和删除操作
4.6 综合案例：一元多项式的表示与相乘
4.6.1 一元多项式的表示
4.6.2 一元多项式相乘
第5章 栈与递归——一种后进先出的线性结构
5.1 栈的表示与实现
5.1.1 什么是栈
5.1.2 栈的抽象数据类型
5.1.3 顺序栈
5.1.4 链栈
5.2 栈的应用
5.2.1 数制转换
5.2.2 行编辑程序
5.2.3 算术表达式求值——计算机如何计算表达式的值
5.3 递归
5.3.1 递归——自己调用自己
5.3.2 消除递归——用栈模拟递归调用过程
第6章 队列
6.1 队列的表示与实现
6.1.1 队列的定义
6.1.2 队列的抽象数据类型
6.1.3 顺序队列
6.1.4 顺序循环队列
6.1.5 双端队列
6.1.6 链式队列
6.2 队列的应用
6.2.1 舞伴问题
6.2.2 队列在杨辉三角中的应用
6.2.3 队列在回文中的应用
第7章 串——数据为字符串的线性结构
7.1 串的定义及抽象数据类型
7.1.1 什么是串
7.1.2 串的抽象数据类型
7.2 串的存储表示
7.2.1 串的顺序存储
7.2.2 串的链式存储
7.2.3 顺序串应用举例
7.3 串的模式匹配
7.3.1 朴素模式匹配算法——模式匹配算法Brute-Force
7.3.2 KMP算法
7.3.3 模式匹配应用举例
第8章 数组与广义表
8.1 数组的定义及抽象数据类型
8.1.1 什么是数组
8.1.2 数组的顺序存储结构
8.1.3 特殊矩阵的压缩存储
8.1.4 稀疏矩阵的压缩存储
8.2 广义表
8.2.1 什么是广义表
8.2.2 广义表的抽象数据类型
8.2.3 广义表的头尾链表表示
8.2.4 广义表的扩展线性链表表示
第9章 树和二叉树——一对多的数据结构
9.1 树
9.1.1 什么是树
9.1.2 树的逻辑表示
9.2 二叉树
9.2.1 什么是二叉树
9.2.2 二叉树的性质
9.2.3 二叉树的抽象数据类型
9.2.4 二叉树的存储表示
9.3 二叉树的遍历
9.3.1 什么是二叉树的遍历
9.3.2 二叉树的先序遍历
9.3.3 二叉树的中序遍历
9.3.4 二叉树的后序遍历
9.3.5 二叉树的层次遍历
9.3.6 二叉树遍历的应用
9.4 二叉树的线索化及应用
9.4.1 什么是二叉树的线索化
9.4.2 二叉树的线索化
9.4.3 线索二叉树的遍历
9.4.4 线索二叉树的应用举例
9.5 树、森林与二叉树
9.5.1 树的存储结构
9.5.2 树转换为二叉树
9.5.3 森林转换为二叉树
9.5.4 二叉树转换为树和森林
9.5.5 树和森林的遍历
9.6 并查集
9.6.1 并查集的定义
9.6.2 并查集的实现
9.6.3 并查集的应用
9.7 二叉树的典型应用——哈夫曼树
9.7.1 哈夫曼树及应用
9.7.2 利用二叉树求解算术表达式的值
第10章 图——多对多的数据结构类型
10.1 图的定义与相关概念
10.1.1 什么是图
10.1.2 图的相关概念
10.1.3 图的抽象数据类型
10.2 图的存储结构
10.2.1 邻接矩阵表示法
10.2.2 邻接表表示法
10.2.3 十字链表表示法
10.2.4 邻接多重表表示法
10.3 图的遍历
10.3.1 图的深度优先遍历
10.3.2 图的广度优先遍历
10.4 图的连通性问题
10.4.1 无向图的连通分量与生成树
10.4.2 最小生成树
10.5 有向无环图
10.5.1 AOV网与拓扑排序
10.5.2 AOE网与关键路径
10.6 最短路径
10.6.1 从某个顶点到其余各顶点的最短路径
10.6.2 每一对顶点之间的最短路径
第11章 查找
11.1 查找的基本概念
11.2 静态查找
11.2.1 顺序表的查找
11.2.2 有序顺序表的查找
11.2.3 索引顺序表的查找
11.3 动态查找
11.3.1 二叉排序树
11.3.2 平衡二叉树
11.4 B-树与B+树
11.4.1 B-树
11.4.2 B+树
11.5 哈希表
11.5.1 哈希表的定义
11.5.2 哈希函数的构造方法
11.5.3 处理冲突的方法
11.5.4 哈希表应用举例
第12章 排序
12.1 排序的基本概念
12.2 插入排序
12.2.1 直接插入排序
12.2.2 折半插入排序
12.2.3 希尔排序
12.2.4 插入排序应用举例
12.3 选择排序
12.3.1 简单选择排序
12.3.2 堆排序
12.4 交换排序
12.4.1 冒泡排序
12.4.2 快速排序
12.4.3 交换排序应用举例
12.5 归并排序
12.6 非比较类排序
12.6.1 基数排序
12.6.2 桶排序
12.6.3 计数排序
第13章 回溯算法——深度优先搜索的方法
13.1 回溯算法的基本思想
13.1.1 问题的解空间
13.1.2 回溯算法的求解步骤
13.2 和式分解（非递归实现）
13.3 填字游戏
13.4 装载问题
13.5 迷宫求解
第14章 递归与分治算法——化繁为简
14.1 分治算法的基本思想
14.2 简单递归
14.2.1 求n的阶乘
14.2.2 斐波那契数列
14.2.3 求n个数中的最大者
14.2.4 求n个数的和
14.2.5 将十进制整数转换为二进制数
14.2.6 求整数的逆序数
14.2.7 求最大公约数
14.2.8 求Ackermann函数的值
14.2.9 求C(n,m)的值
14.3 复杂递归
14.3.1 逆置字符串
14.3.2 求最大和次大元素
14.3.3 求第K大个数
14.3.4 和式分解
14.3.5 台阶问题
14.3.6 大牛生小牛问题
14.3.7 从1～n自然数中任选r个数的所有组合数
14.3.8 求最大子序列的和
14.3.9 找假硬币问题
14.3.10 表达式求值
14.3.11 大整数乘法
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