本套圖書是一套以圖說的形式，趣味性地講解數據結構與算法的經典圖書，源自南洋理工學員陳小玉副教授多年心血總結。可以幫助信息技術專業的學生和對編程開發感興趣的讀者有效掌握數據結構與算法的精髓，從而寫出更有水準的程序。

《趣學算法》編輯推薦：

本書從算法之美娓娓道來，沒有高深的原理，也沒有枯燥的公式，通過趣味故事引出算法問題，包含50多個實例及圖解，結合學生提問，分析算法本質，並給出代碼實現的詳細過程和運行結果。

本書的特色和價值：

（1）實例豐富，通俗易懂

（2）完 美圖解，簡單有趣

（3）深入淺出，透析本質

（4）實戰演練，循序漸進

（5）網絡資源，技術支持



《趣學數據結構》編輯推薦：
（1）完美圖解 豐富實例，復雜問題簡單化

為基本操作配以圖解，用數據結構解決生活中的實際問題，學習過程更加輕松有趣。

（2）原理分析 實戰演練，真正地學以致用

通俗化講解基礎知識，在實戰中體會數據結構的設計和操作，鍛煉獨立思考的能力。

（3）配套代碼 在線答疑，為學習保駕護航

提供書中的範例程序源代碼、練習題以及答案解析，並在博客和QQ群中答疑解惑。

《趣學算法》內容簡介

本書內容按照算法策略分為7章。第 1章從算法之美、簡單小問題、趣味故事引入算法概念、時間復雜度、空間復雜度的概念和計算方法，以及算法設計的爆炸性增量問題，使讀者體驗算法的奧妙。第 2～7章介紹經典算法的設計策略、實戰演練、算法分析及優化拓展，分別講解貪心算法、分治算法、動態規劃、回溯法、分支限界法、線性規劃和網絡流。每一種算法都有4～10個實例，共50個大型實例，包括經典的構造實例和實際應用實例，按照問題分析、算法設計、圖解、偽代碼詳解、實戰演練、算法解析及優化拓展的流程，講解清楚且通俗易懂。附錄介紹常見的數據結構及算法改進用到的相關知識，包括sort函數、優先隊列、鄰接表、並查集、四邊不等式、排列樹、貝爾曼規則、增廣路復雜性計算、zui大流zui小割定理等內容。

本書可作為程序員的學習用書，也適合從未有過編程經驗但又對算法有強烈興趣的初學者使用，同時也可作為高等院校計算機、數學及相關專業的師生用書和培訓學校的教材。



《趣學數據結構》內容簡介
本書基於C 語言編寫，從趣味故事引入算法復雜性計算及數據結構基礎內容，涵蓋線性結構、樹形結構和圖形結構，包括鏈表、棧和隊列、樹和圖的應用等。本書內容還涉及數據結構的基本應用（包括各種查找、排序等）和高級應用（包括優先隊列、並查集、B-樹、B 樹和紅黑樹等）。通過大量圖解將抽像數據模型簡單通俗化，語言表述淺顯易懂，並結合有趣的實例幫助讀者輕松掌握數據結構。

《趣學算法》目錄



第 1章算法之美 1

1.1打開算法之門 2

1.2妙不可言—算法復雜性 2

1.3美不勝收—魔鬼序列 9

1.4靈魂之交—馬克思手稿中的數學題 16

1.5算法學習瓶頸 21

1.6你怕什麼 22

第 2章貪心算法 24

2.1人之初，性本貪 25

2.1.1  貪心本質 25

2.1.2  貪亦有道 26

2.1.3  貪心算法秘籍 26

2.2加勒比海盜船—**優裝載問題 27

2.2.1  問題分析 27

2.2.2  算法設計 28

2.2.3  完 美圖解 28

2.2.4  偽代碼詳解 29

2.2.5  實戰演練 30

2.2.6  算法解析及優化拓展 31

2.3阿裡巴巴與四十大盜—背包問題 32

2.3.1  問題分析 32

2.3.2  算法設計 33

2.3.3  完 美圖解 33

2.3.4  偽代碼詳解 34

2.3.5  實戰演練 35

2.3.6  算法解析及優化拓展 36

2.4高 級鐘點秘書—會議安排 37

2.4.1  問題分析 38

2.4.2  算法設計 39

2.4.3  完 美圖解 40

2.4.4  偽代碼詳解 41

2.4.5  實戰演練 42

2.4.6  算法解析及優化拓展 45

2.5一場說走就走的旅行—**短路徑 45

2.5.1  問題分析 46

2.5.2  算法設計 46

2.5.3  完 美圖解 47

2.5.4  偽代碼詳解 51

2.5.5  實戰演練 52

2.5.6  算法解析及優化拓展 55

2.6神秘電報密碼—哈夫曼編碼 59

2.6.1  問題分析 60

2.6.2  算法設計 62

2.6.3  完 美圖解 63

2.6.4  偽代碼詳解 65

2.6.5  實戰演練 74

2.6.6  算法解析及優化拓展 77

2.7溝通無限校園網—**小生成樹 77

2.7.1  問題分析 78

2.7.2  算法設計 79

2.7.3  完 美圖解 80

2.7.4  偽代碼詳解 87

2.7.5  實戰演練 88

2.7.6  算法解析 90

2.7.7  算法優化拓展 90

第3章分治法 99

3.1山高皇帝遠 100

3.1.1  治眾如治寡—分而治之 100

3.1.2  天時地利人和—分治算法要素 100

3.1.3  分治算法秘籍 101

3.2猜數遊戲—二分搜索技術 101

3.2.1  問題分析 101

3.2.2  算法設計 102

3.2.3  完 美圖解 102

3.2.4  偽代碼詳解 103

3.2.5  實戰演練 104

3.2.6  算法解析與拓展 105

3.3合久必分，分久必合—合並排序 107

3.3.1  問題分析 108

3.3.2  算法設計 108

3.3.3  完 美圖解 108

3.3.4  偽代碼詳解 108

3.3.5  實戰演練 111

3.3.6  算法解析與拓展 112

3.4兵貴神速—快速排序 113

3.4.1  問題分析 114

3.4.2  算法設計 115

3.4.3  完 美圖解 116

3.4.4  偽代碼詳解 117

3.4.5  實戰演練 118

3.4.6  算法解析與拓展 120

3.5效率到上—大整數乘法 124

3.5.1  問題分析 124

3.5.2  算法設計 125

3.5.3  完 美圖解 126

3.5.4  偽代碼詳解 128

3.5.5  實戰演練 132

3.5.6  算法解析與拓展 135

3.6分治算法復雜度求解秘籍 137

第4章動態規劃 141

4.1神奇的兔子序列 142

4.2動態規劃基礎 143

4.2.1算法思想 143

4.2.2算法要素 143

4.2.3解題秘籍 143

4.3孩子有多像爸爸—**長的公共子序列 145

4.3.1問題分析 145

4.3.2算法設計 147

4.3.3完 美圖解 148

4.3.4偽代碼詳解 152

4.3.5實戰演練 153

4.3.6算法解析及優化拓展 155

4.4DNA基因鋻定—編輯距離 156

4.4.1問題分析 156

4.4.2算法設計 158

4.4.3完 美圖解 159

4.4.4偽代碼詳解 161

4.4.5實戰演練 162

4.4.6算法解析及優化拓展 163

4.5長江一日遊—遊艇租賃 164

4.5.1問題分析 164

4.5.2算法設計 166

4.5.3完 美圖解 166

4.5.4偽代碼詳解 170

4.5.5實戰演練 171

4.5.6算法解析及優化拓展 172

4.6快速計算—矩陣連乘 172

4.6.1問題分析 173

4.6.2算法設計 176

4.6.3完 美圖解 176

4.6.4偽代碼詳解 180

4.6.5實戰演練 181

4.6.6算法解析及優化拓展 182

4.7切呀切披薩—**優三角剖分 183

4.7.1問題分析 183

4.7.2算法設計 186

4.7.3完 美圖解 187

4.7.4偽代碼詳解 191

4.7.5實戰演練 192

4.7.6算法解析及優化拓展 194

4.8小石子遊戲—石子合並 194

4.8.1問題分析 195

4.8.2算法設計 197

4.8.3完 美圖解 198

4.8.4偽代碼詳解 203

4.8.5實戰演練 205

4.8.6算法解析及優化拓展 206

4.9大賣場購物車1—0-1背包問題 209

4.9.1問題分析 210

4.9.2算法設計 211

4.9.3完 美圖解 212

4.9.4偽代碼詳解 216

4.9.5實戰演練 217

4.9.6算法解析及優化拓展 218

4.10快速定位—**優二叉搜索樹 220

4.10.1問題分析 221

4.10.2算法設計 225

4.10.3完 美圖解 226

4.10.4偽代碼詳解 239

4.10.5實戰演練 241

4.10.6算法解析及優化拓展 243

4.11動態規劃算法秘籍 246

第5章回溯法 248

5.1回溯法基礎 249

5.1.1算法思想 249

5.1.2算法要素 249

5.1.3解題秘籍 251

5.2大賣場購物車2—0-1背包問題 252

5.2.1問題分析 252

5.2.2算法設計 253

5.2.3完 美圖解 255

5.2.4偽代碼詳解 258

5.2.5實戰演練 259

5.2.6算法解析 262

5.2.7算法優化拓展 262

5.3部落護衛隊—**大團 265

5.3.1問題分析 266

5.3.2算法設計 267

5.3.3完 美圖解 269

5.3.4偽代碼詳解 274

5.3.5實戰演練 275

5.3.6算法解析及優化拓展 277

5.4地圖調色板—地圖著色 278

5.4.1問題分析 278

5.4.2算法設計 279

5.4.3完 美圖解 280

5.4.4偽代碼詳解 285

5.4.5實戰演練 286

5.4.6算法解析及優化拓展 288

5.5一山不容二虎—n皇後問題 289

5.5.1問題分析 290

5.5.2算法設計 291

5.5.3完 美圖解 292

5.5.4偽代碼詳解 300

5.5.5實戰演練 301

5.5.6算法解析及優化拓展 303

5.6機器零件加工—**優加工順序 305

5.6.1問題分析 305

5.6.2算法設計 308

5.6.3完 美圖解 308

5.6.4偽代碼詳解 313

5.6.5實戰演練 314

5.6.6算法解析 316

5.6.7算法優化拓展 316

5.7奇妙之旅1—旅行商問題 319

5.7.1問題分析 319

5.7.2算法設計 320

5.7.3完 美圖解 321

5.7.4偽代碼詳解 330

5.7.5實戰演練 331

5.7.6算法解析及優化拓展 333

5.8回溯法算法秘籍 336

第6章分支限界法 338

6.1橫行天下—廣度優先 339

6.1.1算法思想 340

6.1.2算法步驟 340

6.1.3解題秘籍 341

6.2大賣場購物車3—0-1背包問題 341

6.2.1問題分析 342

6.2.2算法設計 343

6.2.3完 美圖解 345

6.2.4偽代碼詳解 350

6.2.5實戰演練 352

6.2.6算法解析 355

6.2.7算法優化拓展—優先隊列式分支限界法 356

6.3奇妙之旅2—旅行商問題 366

6.3.1問題分析 366

6.3.2算法設計 367

6.3.3完 美圖解 368

6.3.4偽代碼詳解 371

6.3.5實戰演練 373

6.3.6算法解析 376

6.3.7算法優化拓展 377

6.4鋪設電纜—**優工程布線 385

6.4.1問題分析 386

6.4.2算法設計 386

6.4.3完 美圖解 387

6.4.4偽代碼詳解 399

6.4.5實戰演練 400

6.4.6算法解析及優化拓展 403

6.5回溯法與分支限界法的異同 404

第7章線性規劃網絡流 405

7.1線性規劃問題 406

7.1.1  線性規劃標準型 408

7.1.2  單純形算法圖解 409

7.1.3  解題秘籍 413

7.1.4  練習 413

7.2工廠**大效益—單純形算法 414

7.2.1  問題分析 414

7.2.2  完 美圖解 415

7.2.3  偽代碼詳解 418

7.2.4  實戰演練 420

7.2.5  算法解析及優化拓展 423

7.3**大網絡流—**短增廣路算法 424

7.3.1  問題分析 424

7.3.2  增廣路算法 427

7.3.3  完 美圖解 431

7.3.4  偽代碼詳解 437

7.3.5  實戰演練 439

7.3.6  算法解析 441

7.3.7  算法優化拓展—重貼標簽算法ISAP 442

7.4**小費用**大流—**小費用路算法 455

7.4.1  問題分析 456

7.4.2  算法設計 456

7.4.3  完 美圖解 457

7.4.4  偽代碼詳解 459

7.4.5  實戰演練 461

7.4.6  算法解析 465

7.4.7  算法優化拓展—消圈算法 466

7.5精明的老板—配對方案問題 468

7.5.1  問題分析 468

7.5.2  算法設計 469

7.5.3  完 美圖解 469

7.5.4  偽代碼詳解 470

7.5.5  實戰演練 471

7.5.6  算法解析 475

7.5.7  算法優化拓展—匈牙利算法 475

7.6國際會議交流—圓桌問題 480

7.6.1  問題分析 481

7.6.2  算法設計 482

7.6.3  完 美圖解 482

7.6.4  偽代碼詳解 484

7.6.5  實戰演練 485

7.6.6  算法解析及優化拓展 489

7.7要考試啦—試題庫問題 489

7.7.1  問題分析 490

7.7.2  算法設計 490

7.7.3  完 美圖解 491

7.7.4  偽代碼詳解 493

7.7.5  實戰演練 494

7.7.6  算法解析及優化拓展 498

7.8太空實驗計劃—**大收益問題 499

7.8.1  問題分析 499

7.8.2  算法設計 500

7.8.3  完 美圖解 502

7.8.4  偽代碼詳解 505

7.8.5  實戰演練 506

7.8.6  算法解析及優化拓展 510

7.9央視娛樂節目購物街—方格取數問題 511

7.9.1  問題分析 511

7.9.2  算法設計 512

7.9.3  完 美圖解 513

7.9.4  偽代碼詳解 514

7.9.5  實戰演練 516

7.9.6  算法解析及優化拓展 520

7.10走著走著，就走到了西藏—旅遊路線問題 521

7.10.1  問題分析 521

7.10.2  算法設計 523

7.10.3  完 美圖解 523

7.10.4  偽代碼詳解 525

7.10.5  實戰演練 528

7.10.6  算法解析及優化拓展 532

7.11網絡流問題解題秘籍 533

附錄A特征方程和通項公式 534

附錄Bsort函數 537

附錄C優先隊列 541

附錄D鄰接表 549

附錄E並查集 555

附錄F四邊不等式 561

附錄G排列樹 565

附錄H貝爾曼規則 579

附錄I增廣路中稱為關鍵邊的次數 582

附錄J**大流**小割定理 585



《趣學數據結構》目錄


第 1章數據結構入門 1

1.1數據結構基礎知識2

1.2算法復雜度10

1.3一棋盤麥子17

1.4神奇魔鬼序列18

1.5本章要點23

第2章 線性表24

2.1順序表25

2.1.1靜態分配25

2.1.2動態分配26

2.1.3順序表的基本操作28

2.2單鏈表35

2.2.1單鏈表的存儲方式35

2.2.2單鏈表的基本操作37

2.3雙向鏈表48

2.3.1雙向鏈表的存儲方式48

2.3.2雙向鏈表的基本操作48

2.4循環鏈表54

2.5線性表的應用55

2.5.1合並有序順序表55

2.5.2合並有序鏈表60

2.5.3就地逆置單鏈表64

2.5.4查找鏈表的中間節點68

2.5.5刪除鏈表中素71

2.6線性表學習秘籍75

第3章棧和隊列78

3.1順序棧79

3.2鏈棧83

3.3順序隊列87

3.3.1順序隊列的定義88

3.3.2循環隊列的定義92

3.3.3循環隊列的基本操作96

3.4鏈隊列98

3.5棧和隊列的應用102

3.5.1數制的轉換102

3.5.2回文判定104

3.5.3雙端隊列106

3.6棧和隊列學習秘籍116

第4章字符串121

4.1字符串122

4.2模式匹配BF算法124

4.3模式匹配KMP算法128

4.4改進的KMP算法133

4.5字符串的應用——病毒檢測135

4.6字符串學習秘籍137

第5章數組與廣義表139

5.1數組的順序存儲140

5.2特殊矩陣的壓縮存儲143

5.2.1對稱矩陣143

5.2.2三角矩陣145

5.2.3對角矩陣146

5.2.4稀疏矩陣150

5.3廣義表151

5.4好玩貪喫蛇——數字矩陣151

5.5數組與廣義表學習秘籍156

第6章樹158

6.1樹159

6.1.1樹的定義159

6.1.2樹的存儲結構162

6.1.3樹、森林與二叉樹的轉換165

6.2二叉樹167

6.2.1二叉樹的性質168

6.2.2二叉樹的存儲結構173

6.2.3二叉樹的創建175

6.3二叉樹的遍歷183

6.3.1先序遍歷183

6.3.2中序遍歷186

6.3.3後序遍歷188

6.3.4層次遍歷192

6.4線索二叉樹196

6.4.1線索二叉樹存儲結構196

6.4.2構造線索二叉樹197

6.4.3遍歷線索二叉樹201

6.5樹和森林的遍歷204

6.5.1樹的遍歷204

6.5.2森林的遍歷209

6.6樹的應用212

6.6.1二叉樹的深度212

6.6.2二叉樹的葉子數213

6.6.組創建二叉樹214

6.6.4遍歷序列還原樹218

6.6.5哈夫曼樹223

6.7樹學習秘籍239

第7章圖241

7.1圖的基本術語242

7.2圖的存儲結構249

7.2.1鄰接矩陣250

7.2.2鄰接表256

7.2.3十字鏈表266

7.2.4鄰接多重表268

7.3圖的遍歷270

7.3.1廣度優先搜索270

7.3.2深度優先搜索275

7.4圖的應用279

7.4.1單源短路徑——Dijkstra279

7.4.2各頂點之間短路徑——Floyd287

7.4.3小生成樹——prim293

7.4.4小生成樹——kruskal305

7.4.5拓撲排序308

7.4.6關鍵路徑316

7.5圖學習秘籍324

第8章查找327

8.1線性表查找328

8.1.1順序查找328

8.1.2折半查找330

8.2樹表查找335

8.2.1二叉查找樹335

8.2.2平衡二叉查找樹346

8.3散列表的查找361

8.3.1散列函數361

8.3.2處理衝突的方法364

8.3.3散列查找及性能分析376

8.4查找學習秘籍378

第9章排序379

9.1插入排序381

9.1.1直接插入排序381

9.1.2希爾排序387

9.2交換排序389

9.2.1冒泡排序389

9.2.2快速排序392

9.3選擇排序401

9.3.1簡單選擇排序401

9.3.2堆排序403

9.4合並排序412

9.5分配排序417

9.5.1桶排序417

9.5.2基數排序418

9.6排序學習秘籍421

第10章 高級數據結構425

10.1並查集426

10.2優先隊列430

10.2.1出隊431

10.2.2入隊433

10.2.3構建初始堆435

10.3B-樹437

10.3.1樹高與性能439

10.3.2查找440

10.3.3插入441

10.3.4刪除444

10.4B 樹449

10.4.1查找450

10.4.2插入451

10.4.3刪除454

10.5紅黑樹457

10.5.1紅黑樹的定義457

10.5.2樹高與性能458

10.5.3紅黑樹與4階B樹459

10.5.4查找460

10.5.5插入460

10.5.6刪除466

10.6高級數據結構學習秘籍476