數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法：Python語(yǔ)言描述（第2版）
定 價(jià)：79 元
叢書名：重點(diǎn)大學(xué)計(jì)算機(jī)教材
當(dāng)前圖書已被 27 所學(xué)校薦購(gòu)過(guò)！
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- 作者：裘宗燕
- 出版時(shí)間：2021/12/1
- ISBN：9787111694250
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP311.561
- 頁(yè)碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
Python是國(guó)際流行的用于教授入門級(jí)程序設(shè)計(jì)課程的語(yǔ)言，國(guó)內(nèi)高校也開始使用。本書是結(jié)合國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程現(xiàn)狀，以Python作為工作語(yǔ)言，編撰的一本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程。書中結(jié)合抽象數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)的思想，基于Python的面向?qū)ο髾C(jī)制，討論了各種基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的思想、性質(zhì)、問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)，相關(guān)算法的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和特性等。書中還研究了一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用案例。本書要求學(xué)習(xí)者已有基本Python程序設(shè)計(jì)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，可以作為基于Python的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教材，也可以作為學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言基本內(nèi)容之后的面向?qū)ο蟮雀呒?jí)編程技術(shù)的進(jìn)階讀物。
本書基于作者在北京大學(xué)用Python講授相應(yīng)課程的經(jīng)驗(yàn)，用Python作為工作語(yǔ)言討論數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的基本問(wèn)題。撰寫過(guò)程中主要有以下幾方面考慮：
●作為以Python為門計(jì)算機(jī)編程課程之后相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教材。
●結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，討論P(yáng)ython中重要數(shù)據(jù)類型的實(shí)現(xiàn)情況和性質(zhì)，幫助讀者理解Python語(yǔ)言程序，學(xué)習(xí)如何寫出高效的Python程序。
●展示Python的面向?qū)ο蠹夹g(shù)可以怎樣運(yùn)用。書中構(gòu)造了一批相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類，前面定義的類被反復(fù)應(yīng)用在后續(xù)章節(jié)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法中。鑒于這些情況，本書不但可以作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教材，也可以作為學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言編程技術(shù)的后續(xù)讀物（假設(shè)讀者已經(jīng)有了Python編程的基本知識(shí)）。
由于Python語(yǔ)言的一些優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，國(guó)外已經(jīng)有不少大學(xué)（包括許多一流大學(xué)）采用它作為門計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)課程的教學(xué)語(yǔ)言，國(guó)內(nèi)院校也已經(jīng)出現(xiàn)這種變化。作者在北京大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院開設(shè)了基于Python語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，通過(guò)親身實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)用Python講授這兩門課程也是一種很好的安排。
用Python學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，的優(yōu)點(diǎn)就是可以看到復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)怎樣一步步地從基本的語(yǔ)言機(jī)制構(gòu)造起來(lái)。在一個(gè)章節(jié)里定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，經(jīng)�？梢栽诤罄m(xù)章節(jié)的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中直接使用，如果不適用，常常可以通過(guò)簡(jiǎn)單的類派生來(lái)調(diào)整。這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還可以非常方便地用在各種練習(xí)里，或用于解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生可以看到書中的（或他們自己寫的）代碼不是玩具，而是切實(shí)有用的軟件構(gòu)件。在基于本書的課程中，很容易安排一些有一定規(guī)模的面向?qū)嶋H應(yīng)用的開發(fā)課題，使學(xué)生得到更好的實(shí)際鍛煉。
第2版做了些內(nèi)容調(diào)整，主要是精簡(jiǎn)了有關(guān)Python面向?qū)ο蟮挠懻�，增加（或者充�?shí)）了廣義表和數(shù)組（3.6節(jié)）、等價(jià)類和查并集（6.8節(jié)）、平衡二叉樹的刪除操作（8.7.4節(jié)）、外存字典（8.8.4節(jié)）、外排序問(wèn)題和算法（9.6節(jié)）等方面的內(nèi)容。本書覆蓋了大部分高校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程（教材）的基本內(nèi)容和研究生入學(xué)考試要求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)。
本書的成型源于作者多年講授基于C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的經(jīng)驗(yàn)，張乃孝老師的《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——C語(yǔ)言描述》是作者一直使用的教材，本書編寫時(shí)也參考了該書的一些體例。此外，北京大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院2013級(jí)的學(xué)生在學(xué)習(xí)中提出了許多很好的問(wèn)題，參加課程輔導(dǎo)工作的劉海洋、胡婷婷、張可和陳晨也提供了很多幫助。在此表示衷心的感謝。
裘宗燕
2021年9月于北京
裘宗燕: 北京大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院信息科學(xué)系教授。長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)軟件與理論、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和符號(hào)計(jì)算方面的研究和教學(xué)工作。已出版多部著作和譯著，包括《程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言基礎(chǔ)》（譯著，北京大學(xué)出版社，1990），《Mathematica數(shù)學(xué)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用與程序設(shè)計(jì)》（編著，北京大學(xué)出版社，1994），《計(jì)算概論（上）》（合著，高等教育出版社，1997），《從問(wèn)題到程序—程序設(shè)計(jì)與C語(yǔ)言引論》（編著，北京大學(xué)出版社，1999）等；自2000年以來(lái)，他先后為機(jī)械工業(yè)出版社華章分社翻譯了《程序設(shè)計(jì)實(shí)踐》（2000），《C++程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（特別版）》（2001），《C++語(yǔ)言的設(shè)計(jì)和演化》（2002），《程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言——概念和結(jié)構(gòu)》（2002），《從規(guī)范出發(fā)的程序設(shè)計(jì)》（2003），《計(jì)算機(jī)程序的構(gòu)造和解釋》（2004）等一系列經(jīng)典著作，他認(rèn)真的工作作風(fēng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，以及所做出的巨大貢獻(xiàn)，贏得廣大讀者的好評(píng)。 在北京大學(xué)教授的主要課程：計(jì)算概論（一年級(jí)本科生，主要內(nèi)容為C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)），程序設(shè)計(jì)技術(shù)與方法（本科生），程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言原理（研究生），算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（本科生），算法設(shè)計(jì)與分析（本科生和研究生），數(shù)理邏輯（本科生）等。 點(diǎn)擊進(jìn)入[URL=http://www.math.pku.edu.cn/teachers/qiuzy/]作者主頁(yè)[/URL]。
前言
第1章 緒論1
1.1 計(jì)算機(jī)問(wèn)題求解1
1.1.1 程序開發(fā)過(guò)程1
1.1.2 一個(gè)簡(jiǎn)單例子3
1.2 問(wèn)題求解：交叉路口的紅綠燈安排4
1.2.1 問(wèn)題分析和嚴(yán)格化5
1.2.2 圖的頂點(diǎn)分組和算法6
1.2.3 算法的精化和Python描述7
1.2.4 討論8
1.3 算法和算法分析10
1.3.1 問(wèn)題、問(wèn)題實(shí)例和算法10
1.3.2 算法的代價(jià)及其度量13
1.3.3 算法分析19
1.3.4 Python程序的計(jì)算代價(jià)（復(fù)雜度）21
1.4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)24
1.4.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其分類24
1.4.2 計(jì)算機(jī)內(nèi)存對(duì)象表示27
1.4.3 Python對(duì)象和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30
練習(xí)32
第2章 抽象數(shù)據(jù)類型和Python類34
2.1 抽象數(shù)據(jù)類型34
2.1.1 數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)構(gòu)造34
2.1.2 抽象數(shù)據(jù)類型的概念36
2.1.3 抽象數(shù)據(jù)類型的描述37
2.2 Python的類和面向?qū)ο缶幊?9
2.2.1 類的定義和使用39
2.2.2 繼承44
2.2.3 異常類和自定義異常48
2.2.4 本書采用的ADT描述形式50
總結(jié)50
練習(xí)51
第3章 線性表53
3.1 線性表的概念和表抽象數(shù)據(jù)類型53
3.1.1 表的概念和性質(zhì)53
3.1.2 表抽象數(shù)據(jù)類型53
3.1.3 線性表的實(shí)現(xiàn)：基本考慮55
3.2 順序表56
3.2.1 基本實(shí)現(xiàn)方式56
3.2.2 順序表基本操作的實(shí)現(xiàn)57
3.2.3 順序表的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)61
3.2.4 Python的list64
3.2.5 順序表的簡(jiǎn)單總結(jié)65
3.3 鏈接表66
3.3.1 線性表的基本需要和鏈接表66
3.3.2 單鏈表67
3.3.3 單鏈表類的實(shí)現(xiàn)72
3.4 鏈表的變形和操作75
3.4.1 單鏈表的簡(jiǎn)單變形75
3.4.2 循環(huán)單鏈表78
3.4.3 雙鏈表79
3.4.4 兩個(gè)鏈表操作81
3.4.5 在順序表里實(shí)現(xiàn)“鏈表”85
3.4.6 不同鏈表的簡(jiǎn)單總結(jié)86
3.5 表的應(yīng)用87
3.5.1 Josephus問(wèn)題和基于數(shù)組概念的解法87
3.5.2 基于順序表的解88
3.5.3 基于循環(huán)單鏈表的解88
*3.6 廣義表和數(shù)組 本書中標(biāo)星號(hào)的小節(jié)為選學(xué)/選講內(nèi)容。89
3.6.1 廣義表89
3.6.2 數(shù)組92
3.6.3 矩陣94
總結(jié)97
練習(xí)98
第4章 字符串102
4.1 字符集、字符串和字符串操作102
4.1.1 字符串的相關(guān)概念102
4.1.2 字符串抽象數(shù)據(jù)類型104
4.2 字符串的實(shí)現(xiàn)104
4.2.1 基本實(shí)現(xiàn)問(wèn)題和技術(shù)104
4.2.2 實(shí)際語(yǔ)言里的字符串105
4.2.3 Python的字符串106
4.3 字符串匹配（子串查找）107
4.3.1 字符串匹配問(wèn)題107
4.3.2 串匹配和樸素匹配算法108
4.3.3 無(wú)回溯串匹配算法（KMP算法）110
4.4 字符串匹配問(wèn)題115
4.4.1 串匹配/搜索的不同需要115
4.4.2 一種簡(jiǎn)化的正則表達(dá)式117
*4.5 Python正則表達(dá)式119
4.5.1 正則表達(dá)式標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)包re119
4.5.2 基本情況119
4.5.3 主要操作120
4.5.4 正則表達(dá)式的構(gòu)造121
4.5.5 正則表達(dá)式的使用127
總結(jié)127
練習(xí)128
第5章 棧和隊(duì)列130
5.1 概述130
5.1.1 棧、隊(duì)列和數(shù)據(jù)使用順序130
5.1.2 應(yīng)用環(huán)境131
5.2 棧：概念和實(shí)現(xiàn)131
5.2.1 棧抽象數(shù)據(jù)類型131
5.2.2 棧的順序表實(shí)現(xiàn)132
5.2.3 棧的鏈接表實(shí)現(xiàn)134
5.3 棧的應(yīng)用134
5.3.1 簡(jiǎn)單應(yīng)用：括號(hào)匹配問(wèn)題135
5.3.2 表達(dá)式的表示、計(jì)算和變換137
5.3.3 棧與遞歸144
5.4 隊(duì)列149
5.4.1 隊(duì)列抽象數(shù)據(jù)類型149
5.4.2 隊(duì)列的鏈接表實(shí)現(xiàn)150
5.4.3 隊(duì)列的順序表實(shí)現(xiàn)150
5.4.4 隊(duì)列的list實(shí)現(xiàn)152
5.4.5 隊(duì)列的應(yīng)用155
5.5 迷宮求解和狀態(tài)空間搜索156
5.5.1 迷宮求解：分析和設(shè)計(jì)156
5.5.2 求解迷宮的算法159
5.5.3 迷宮問(wèn)題和搜索161
5.6 幾點(diǎn)補(bǔ)充166
5.6.1 與�；蜿�(duì)列相關(guān)的幾種結(jié)構(gòu)166
5.6.2 順序?qū)崿F(xiàn)和鏈接實(shí)現(xiàn)166
總結(jié)167
練習(xí)168
第6章 二叉樹和樹170
6.1 二叉樹170
6.1.1 概念和性質(zhì)170
6.1.2 抽象數(shù)據(jù)類型175
6.1.3 遍歷二叉樹176
6.2 二叉樹的list實(shí)現(xiàn)177
6.2.1 設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)178
6.2.2 二叉樹的簡(jiǎn)單應(yīng)用：表達(dá)式樹179
6.3 優(yōu)先隊(duì)列182
6.3.1 概念182
6.3.2 基于線性表的實(shí)現(xiàn)183
6.3.3 樹形結(jié)構(gòu)和堆185
6.3.4 優(yōu)先隊(duì)列的堆實(shí)現(xiàn)186
6.3.5 堆的應(yīng)用：堆排序189
6.4 應(yīng)用：離散事件模擬190
6.4.1 通用的模擬框架191
6.4.2 海關(guān)檢查站模擬系統(tǒng)192
6.5 二叉樹的類實(shí)現(xiàn)196
6.5.1 二叉樹結(jié)點(diǎn)類197
6.5.2 遍歷算法198
6.5.3 二叉樹類202
6.6 哈夫曼樹203
6.6.1 哈夫曼樹和哈夫曼算法203
6.6.2 哈夫曼算法的實(shí)現(xiàn)204
6.6.3 哈夫曼編碼205
6.7 樹和樹林207
6.7.1 實(shí)例和表示207
6.7.2 定義和相關(guān)概念208
6.7.3 抽象數(shù)據(jù)類型和操作210
6.7.4 樹的實(shí)現(xiàn)211
6.7.5 樹的Python實(shí)現(xiàn)212
*6.8 等價(jià)類和查并集214
6.8.1 概念和問(wèn)
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