目 錄
上篇 數據結構與算法基礎
第 1 章 線性結構 ........................................................................................................... 2
1.1 數組 ........................................................................................................................ 2
1.1.1 數組的基本概念 ......................................................................................... 2
1.1.2 數組的定義 ................................................................................................. 3
1.1.3 數組的基本操作 ......................................................................................... 5
1.1.4 數組的性能分析 ....................................................................................... 11
1.1.5 案例分析 ................................................................................................... 12
1.2 鏈表 ...................................................................................................................... 19
1.2.1 鏈表的基本概念 ....................................................................................... 19
1.2.2 鏈表的定義 ............................................................................................... 20
1.2.3 鏈表的基本操作 ....................................................................................... 21
1.2.4 鏈表的性能分析 ....................................................................................... 27
1.2.5 不同形態的鏈表結構 ............................................................................... 28
1.2.6 案例分析 ................................................................................................... 29
1.3 棧 .......................................................................................................................... 38
1.3.1 棧的基本概念 ........................................................................................... 38
1.3.2 棧的定義 ................................................................................................... 38
1.3.3 棧的基本操作 ........................................................................................... 40
1.3.4 案例分析 ................................................................................................... 44
1.4 隊列 ...................................................................................................................... 50
1.4.1 隊列的基本概念 ....................................................................................... 50
1.4.2 隊列的定義 ............................................................................................... 50VI ?O
1.4.3 隊列的基本操作 ....................................................................................... 52
1.4.4 雙端隊列 ................................................................................................... 56
1.4.5 實戰分析 ................................................................................................... 56
第 2 章 樹結構 ............................................................................................................. 64
2.1 樹的基本概念 ...................................................................................................... 64
2.2 二叉樹 .................................................................................................................. 65
2.3 二叉樹的遍歷 ...................................................................................................... 68
2.4 創建二叉樹 .......................................................................................................... 71
2.5 二叉排序樹與 AVL 樹 ......................................................................................... 76
2.6 案例分析 .............................................................................................................. 81
第 3 章 圖結構 ............................................................................................................. 89
3.1 圖的基本概念 ...................................................................................................... 89
3.2 圖的存儲形式 ...................................................................................................... 92
3.3 鄰接表的實現 ...................................................................................................... 94
3.4 圖的遍歷 .............................................................................................................. 97
3.5 案例分析 ............................................................................................................ 103
第 4 章 排序與查找 .................................................................................................... 109
4.1 直接插入排序 .................................................................................................... 109
4.2 冒泡排序 ............................................................................................................ 112
4.3 簡單選擇排序 .................................................................................................... 114
4.4 快速排序 ............................................................................................................ 117
4.5 希爾排序 ............................................................................................................ 120
4.6 堆排序 ................................................................................................................ 122
4.7 各種排序算法的比較 ........................................................................................ 129
4.8 折半查找算法 .................................................................................................... 130
4.9 案例分析 ............................................................................................................ 132
第 5 章 窮舉法 ........................................................................................................... 139
5.1 窮舉法的基本思想 ............................................................................................ 139
5.2 案例分析 ............................................................................................................ 142
第 6 章 遞歸算法 ....................................................................................................... 149
6.1 遞歸算法的基本思想 ........................................................................................ 149
6.2 案例分析 ............................................................................................................ 150
第 7 章 貪心算法 ....................................................................................................... 159
7.1 貪心算法的基本思想 ........................................................................................ 159
7.2 案例分析 ............................................................................................................ 160
第 8 章 動態規劃 ....................................................................................................... 168
8.1 動態規劃算法的基本思想 ................................................................................ 168
8.2 案例分析 ............................................................................................................ 173
第 9 章 回溯法 ........................................................................................................... 185
9.1 回溯法的基本思想 ............................................................................................ 185
9.2 案例分析 ............................................................................................................ 188 <

在信息科技迅猛發展的今天，互聯網、5G、人工智能等已成為炙手可熱的行業，這些行業憑借其光明的發展前景和令人羨慕的薪資水平，吸引著一屆又一屆的年輕人，而進入這些行業的門檻也隨之“水漲船高”。記得在我畢業找工作時，面試題目比今天容易很多，考查的內容基本就是Java或C 的語法知識和基礎的編程題，多有一兩道算法題“壓軸”，用以區分面試者的水平。但是現在大廠的面試題更側重於數據結構和算法，認為這樣更能考查面試者的綜合水平，包括基本的編程能力、計算機邏輯思維、數學功底，以及對數據結構和算法本身的理解。所以，學好數據結構和算法是通往大廠、獲取高薪的必由之路，大家應該認真對待。

如何纔能學好數據結構和算法呢？我認為大道至簡：隻要做到夯實基礎、注重實踐、舉一反三，就一定能學通弄懂。因此在寫作本書的過程中，我力求將這三點貫穿始終，努力為廣大讀者呈現一本適合自學和自我提高的算法書。

夯實基礎是指要對數據結構和算法基礎的知識點有非常深刻的理解和認識。這就像蓋大樓，地基必須夯實築牢，否則蓋出的大樓不會穩固。這似乎不言自明，但是往往容易被大家忽視。現在人們生活節奏加快，速成、抄近道的想法普遍存在，很多人希望通過背幾個模板、學幾個套路就把數據結構和算法搞懂，這其實是不太可能的。任何知識體繫的構建都有其客觀規律，隻有扎扎實實地把這些基礎的知識點學通透、弄明白，纔能穩扎穩打、步步為營。因此我在本書的上篇中用了相當大的篇幅為讀者梳理和總結數據結構和算法的基礎知識，目的就是希望讀者在刷題之前能夠溫習和鞏固這些基礎、重要的內容。隻有這樣，我們構建的知識體繫大廈纔能穩固堅硬，不但有利於應聘職位，對於大家今後從事開發和研究工作也有很多好處。

除了夯實基礎，注重實踐也是學好數據結構和算法的必要條件。學習數據結構和算法的終目標是解決實際問題，所以必須進行大量的實踐和練習，不斷加深理解，進而提高水平。我在本書中為讀者整理和分析了大量的題目，旨在幫助讀者通過實踐和練習提高自身的水平。

大家在刷題的同時，還應該清楚地認識到：題目是無窮無盡的，試圖窮舉出每一個題目是不可能的。我們如何在有限的時間內高效刷題，覆蓋盡可能多的知識點呢？答案就是舉一反三。對於一個問題，我們不應當隻局限於一個思路、一種解法，而是應當盡可能多地用不同的方法求解。本書中的題目分析就充分體現出舉一反三的特點，很多題目並不拘泥於單一解法，而是采取由易到難、由低級到高級的方式給出多種解法，這樣讀者就可以通過一個問題復習多個知識點，學習效率也會顯著提高。

以上是我的經驗總結，也是創作本書的核心理念。除此之外，與同類圖書相比，本書還有以下亮點。

結構清晰，內容全面

本書分為上、下兩篇。上篇主要介紹數據結構和算法基礎知識，為讀者梳理數據結構的基礎知識以及常用的算法思想，方便讀者復習和鞏固已有知識、夯實理論基礎，為後續刷題打下基礎。下篇主要介紹經典的大廠面試題，通過妙趣橫生的數據結構和算法題目幫助讀者鞏固基礎、開闊思路，提高職場競爭力。

實例豐富，講解到位

注重實踐是本書的創作理念和主要特色，書中包含大量編程實例，從上篇的案例分析到下篇的大廠面試題，每個題目都經過精挑細選，很值得讀者學習研究。同時每個題目都使用星號（★）標注其難度，從難度小的一星（★）到難度的四星（★★★★），一目了然。除此之外，講解到位是本書的另一大特點，不采用“貼代碼”式的講解，而是將每個題目的思考過程清晰地展示給讀者，力求深入淺出、把問題講清講透，使讀者在看懂題目的同時學到思考問題的正確方法，從而在遇到類似問題時能夠舉一反三、觸類旁通。

題目經典，妙趣橫生

本書中選取的題目多為經典的數據結構和算法題目，不但具有明確的針對性，也經常被拿來當作大廠的筆試或面試題目，因此具有很高的學習價值和實用價值。除此之外，本書中的題目還兼具趣味性，力求讓讀者對數據結構和算法產生興趣，進而不再畏懼難題，願意思考和解決它們。

讀者可以關注我的微信公眾號“算法匠人”並在“匠人作品”中下載全書源代碼資源。讓我們共同切磋，一起提高。

由於本人水平有限，書中難免存在不足和紕漏之處，歡迎廣大讀者批評指正。

楊峰