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第1章 数据结构入门1

1.1 本书主要内容1

1.2 数据结构的抽象形式4

1.3 作为类的ADT6

1.3.1 C++类6

1.3.2 private和public部分7

1.3.3 封装和信息隐藏7

1.3.4 time24类7

1.4 实现C++类10

1.5 明和使用对象14

1.6 使用嵌入码实现类16

1.7 应用程序编程接口(API)18

1.7.1 随机数19

1.7.2 randomNumber API19

1.7.3 应用程序：掷骰子游戏21

1.8 字符串23

1.8.1 字符串类24

1.8.2 附加字符串函数和操作25

1.9 本章小结29

1.10 本章使用的类和库30

1.11 复习题31

1.12 书面作业35

1.13 上机题41

1.14 项目设计44

第2章 对象设计技术46

2.1 软件设计47

2.1.1 需求和问题分析48

2.1.2 程序设计48

2.1.3 设计日历类49

2.1.4 程序实现52

2.1.5 实现日历类52

2.1.6 程序测试与调试54

2.1.7 程序维护57

2.2 处理运行时错误57

2.2.1 终止程序57

2.2.2 设置标志58

2.2.3 C++异常59

2.3 对象复合62

2.3.1 timeCard类63

2.3.2 实现timeCard类64

2.4 运算符重载68

2.4.1 运算符函数71

2.4.2 自由函数的运算符重载72

2.4.3 友元函数的运算符重载72

2.4.4 重载数据流I/O运算符75

2.4.5 成员函数重载78

2.5 本章小结81

2.6 本章使用的类和库82

2.7 复习题82

2.8 书面作业86

2.9 上机题90

2.10 项目设计91

第3章 算法概述96

3.1 选择排序97

3.2 简单查找算法101

3.2.1 顺序查找101

3.2.2 二分查找103

3.3 算法分析108

3.3.1 系统/内存性能标准108

3.3.2 算法性能标准：时间复杂度分析108

3.3.3 大O符号111

3.3.4 常见数量级112

3.4 分析查找算法114

3.4.1 二分查找时间复杂度114

3.4.2 查找算法比较115

3.5 算法的通用性118

3.5.1 模板语法119

3.5.2 运行时模板扩展120

3.5.3 基于模板的查找函数122

3.6 递归的概念123

3.6.1 实现递归函数125

3.6.2 递归的工作方式127

3.6.3 应用：多进制输出129

3.7 用递归解决问题131

3.7.1 汉诺塔131

3.7.2 数论：最大公约数134

3.7.3 gcd的应用：有理数136

3.7.4 计算递归式139

3.8 本章小结142

3.9 本章使用的类和库143

3.10 复习题143

3.11 书面作业147

3.12 上机题153

3.13 项目设计156

第4章 向量容器157

4.1 STL容器类概述158

4.2 模板类161

4.2.1 构造模板类161

4.2.2 声明模板类对象163

4.3 向量类164

4.3.1 向量容器入门166

4.3.2 向量API171

4.4 向量应用173

4.4.1 合并向量173

4.4.2 插入排序173

4.5 本章小结177

4.6 本章使用的类和库178

4.7 复习题178

4.8 书面作业181

4.9 上机题186

4.10 项目设计187

第5章 指针和动态内存188

5.1 C++指针189

5.1.1 声明指针变量190

5.1.2 指针赋值190

5.1.3 用指针访问数据191

5.1.4 数组和指针192

5.1.5 指针和类类型194

5.2 动态内存196

5.2.1 内存分配运算符new196

5.2.2 动态数组分配198

5.2.3 内存释放运算符delete199

5.3 使用动态内存的类200

5.3.1 dynamicClass类200

5.3.2 析构函数202

5.4 赋值和初始化204

5.4.1 赋值问题205

5.4.2 重载的赋值运算符206

5.4.3 指针this207

5.4.4 初始化问题207

5.4.5 创建复制构造函数208

5.5 miniVector类211

5.5.1 miniVector类的设计212

5.5.2 分配更多的容量214

5.5.3 miniVector的构造函数、析构函数和赋值215

5.5.4 从miniVector对象中增加和删除元素217

5.5.5 重载下标运算符220

5.6 矩阵类222

5.6.1 描述矩阵容器223

5.6.2 实现矩阵函数226

5.7 本章小结227

5.8 本章中的类和库227

5.9 复习题228

5.10 书面作业231

5.11 上机题238

5.12 项目设计239

第6章 表容器和迭代器241

6.1 表容器242

6.1.1 表ADT243

6.1.2 表API245

6.1.3 应用：表回文246

6.2 迭代器248

6.2.1 迭代器的概念248

6.2.2 常量迭代器251

6.2.3 顺序查找表252

6.2.4 应用：词的出现频率255

6.3 表插入和删除操作258

6.3.1 有序表260

6.3.2 删除重复项262

6.3.3 合并两个表264

6.4 实例研究：毕业生表265

6.4.1 问题分析265

6.4.2 程序设计265

6.4.3 程序实现266

6.5 本章小结269

6.6 本章使用的类和库270

6.7 复习题270

6.8 书面作业273

6.9 上机题276

6.10 项目设计279

第7章 栈281

7.1 栈ADT282

7.1.1 多进制输出285

7.1.2 分解栈元素288

7.2 递归代码和运行栈291

7.3 栈的实现294

7.3.1 miniStack类的实现296

7.3.2 STL stack类的实现(选学)297

7.4 后缀表达式299

7.4.1 后缀计算300

7.4.2 postfixEval类301

7.5 实例研究：中缀表达式计算307

7.5.1 中缀表达式的特征307

7.5.2 中缀到后缀的转换：算法设计308

7.5.3 中缀转换为后缀：对象设计312

7.5.4 infix2Postfix类的实现314

7.6 本章小结318

7.7 本章使用的类319

7.8 复习题320

7.9 书面作业323

7.10 上机题328

7.11 项目设计328

第8章 队列和优先级队列330

8.1 队列 ADT331

8.2 基数排序335

8.3 实现miniQueue类339

8.4 实例研究：时间驱动的模拟343

8.4.1 模拟程序设计343

8.4.2 模拟程序的具体实现344

8.5 用数组实现队列349

8.5.1 设计有界队列351

8.5.2 有界队列的实现353

8.6 优先级队列354

8.6.1 优先级队列ADT355

8.6.2 优先级队列排序357

8.6.3 公司内的支持服务358

8.7 本章小结362

8.8 本章使用的类和库363

8.9 复习题363

8.10 书面作业367

8.11 上机题371

8.12 项目设计373

第9章 链表376

9.1 链表结点378

9.1.1 链表结点类378

9.1.2 添加和删除结点381

9.2 建立链表382

9.2.1 定义单向链表382

9.2.2 在链表表头插入结点384

9.2.3 在链表表头删除结点385

9.2.4 删除特定的结点386

9.3 处理链表表尾389

9.4 用链表实现队列393

9.4.1 linkedQueue类393

9.4.2 实现linkedQueue类395

9.5 双向链表398

9.5.1 dnode对象399

9.5.2 双向循环链表401

9.6 更新双向链表403

9.6.1 insert()函数404

9.6.2 erase()函数405

9.7 约瑟夫问题409

9.8 miniList类411

9.8.1 miniList类的私有成员412

9.8.2 miniList类的构造函数和析构函数413

9.8.3 处理表两端元素的函数414

9.8.4 miniList的迭代器415

9.8.5 miniList类成员函数begin()和end()417

9.8.6 miniList类的通用插入函数418

9.9 选择顺序容器419

9.10 本章小结419

9.11 本章使用的类和库421

9.12 复习题421

9.13 书面作业427

9.14 上机题430

9.15 项目设计431

第10章 二叉树434

10.1 树结构435

10.1.1 术语436

10.1.2 二叉树437

10.2 二叉树结点440

10.3 二叉树遍历算法443

10.3.1 递归的树遍历443

10.3.2 迭代层次遍历446

10.4 使用树遍历算法450

10.4.1 叶结点计数450

10.4.2 计算树的深度450

10.4.3 复制二叉树453

10.4.4 删除树结点456

10.4.5 显示二叉树457

10.5 二叉搜索树458

10.5.1 二叉搜索树概述459

10.5.2 创建二叉搜索树459

10.5.3 二叉搜索树中的数据查找460

10.5.4 二叉搜索树的删除461

10.5.5 二叉搜索树类462

10.5.6 访问和更新操作463

10.6 二叉搜索树的应用467

10.6.1 应用：消除重复项467

10.6.2 应用：录像带商店469

10.7 stree类的实现474

10.7.1 stree类数据成员475

10.7.2 构造函数、析构函数和赋值运算符475

10.7.3 更新操作476

10.7.4 二叉搜索树的算法复杂度483

10.8 stree迭代器(选学)483

10.9 本章小结488

10.10 本章使用的类和库489

10.11 复习题489

10.12 书面作业494

10.13 上机题497

10.14 项目设计499

第11章 关联容器503

11.1 关联容器概述503

11.1.1 关联容器的种类504

11.1.2 STL关联容器506

11.1.3 实现关联容器506

11.2 集合507

11.2.1 使用迭代器显示容器元素508

11.2.2 集合的访问和更新函数508

11.2.3 简单的拼写检查程序511

11.2.4 应用：埃拉托斯特尼筛法514

11.2.5 集合运算517

11.2.6 应用：更新计算机账号520

11.3 映射522

11.3.1 map类接口523

11.3.2 映射的操作函数525

11.3.3 映射的下标运算符526

11.3.4 实例学习：单词统计529

11.4 多重集534

11.5 实现集合和映射538

11.5.1 实现miniSet的操作函数539

11.5.2 miniMap类540

11.5.3 实现miniMap类542

11.5.4 miniMap的下标运算符543

11.6 本章小结543

11.7 本章使用的类和库544

11.8 复习题545

11.9 书面作业548

11.10 上机题551

11.11 项目设计552

第12章 高级关联结构555

12.1 哈希法557

12.2 设计哈希函数559

12.2.1 函数对象559

12.2.2 函数对象举例561

12.2.3 整型哈希函数563

12.2.4 字符串哈希函数564

12.2.5 定制哈希函数565

12.3 哈希表566

12.3.1 线性探测开放寻址法566

12.3.2 独立表链地址法568

12.4 hash类569

12.4.1 应用：使用哈希表571

12.4.2 hash类的实现574

12.4.3 实现哈希迭代器577

12.4.4 无序关联容器580

12.5 哈希表的性能581

12.6 2-3-4树586

12.6.1 2-3-4树的插入算法588

12.6.2 2-3-4树操作函数的时间复杂度591

12.7 红黑树592

12.7.1 红黑树的属性593

12.7.2 向红黑树中添加结点595

12.7.3 构造红黑树599

12.7.4 查找算法的时间复杂度(选学)601

12.7.5 从红黑树中删除结点602

12.8 rbtree类603

12.8.1 rbtree类的私有部分606

12.8.2 拆分4-结点606

12.8.3 insert()操作函数608

12.9 本章小结609

12.10 本章用到的类和库610

12.11 复习题610

12.12 书面作业615

12.13 上机题621

12.14 项目设计623

第13章 继承和抽象类625

13.1 C++中的继承626

13.1.1 明员工层次关系628

13.1.2 派生类的构造函数631

13.1.3 实现成员函数632

13.2 图形层次635

13.2.1 circleShape类637

13.2.2 其他图形类和文本类639

13.2.3 polyShape类的实现641

13.3 图形系统644

13.4 安全向量647

13.5 有序表649

13.6 多态属性和虚函数651

13.6.1 动态绑定653

13.6.2 应用：用多态性机制编写支付员工薪金的程序655

13.6.3 C++的多态实现657

13.6.4 虚函数和析构函数659

13.7 抽象类661

13.7.1 抽象类接口662

13.7.2 栈接口662

13.8 本章小结663

13.9 本章使用的类和库664

13.10 复习题664

13.11 书面作业669

13.12 上机题675

13.13 项目设计677

第14章 堆、2进制文件和位组679

14.1 基于数组的二叉树680

14.2 堆681

14.2.1 堆的插入操作682

14.2.2 从堆中删除元素684

14.2.3 堆排序688

14.2.4 向量堆化691

14.3 优先级队列的实现693

14.4 2进制文件696

14.4.1 文件结构696

14.4.2 直接读写文件697

14.4.3 读写2 进制文件698

14.4.4 应用：银行账户记录698

14.5 位组702

14.5.1 bitVector类703

14.5.2 实现bitVector类706

14.6 实例研究：霍夫曼压缩709

14.6.1 创建霍夫曼树712

14.6.2 霍夫曼压缩的实现714

14.6.3 霍夫曼解压缩720

14.7 本章小结722

14.8 本章使用的类和库724

14.9 复习题724

14.10 书面作业728

14.11 上机题735

14.12 项目设计738

第15章 递归算法740

15.1 分而治之算法741

15.1.1 创建标尺741

15.1.2 并排序743

15.1.3 快速排序750

15.1.4 排序算法的比较758

15.1.5 应用：搜索第k大的元素760

15.2 组合学762

15.2.1 查找所有子集763

15.2.2 排列766

15.3 动态编程769

15.3.1 自顶向下的动态编程770

15.3.2 应用：组合772

15.3.3 自底向上动态编程774

15.3.4 背包问题775

15.4 回溯法：八皇后问题782

15.4.1 问题分析783

15.4.2 程序设计785

15.4.3 显示棋盘788

15.4.4 八皇后问题实例分析789

15.5 本章小结790

15.6 本章使用的类和库791

15.7 复习题792

15.8 书面作业797

15.9 上机题800

15.10 项目设计804

第16章 图807

16.1 图论术语808

16.1.1 有向图809

16.1.2 加权图810

16.2 图类810

16.2.1 图的API清单810

16.2.2 图的表示815

16.3 图类设计816

16.3.1 顶点信息表示817

16.3.2 顶点映射和Vinfo表818

16.3.3 图类声明821

16.3.4 图类的实现822

16.4 图的遍历算法826

16.4.1 广度优先搜索算法827

16.4.2 深度优先访问算法830

16.4.3 深度优先搜索834

16.5 图遍历的应用835

16.5.1 无环图835

16.5.2 拓扑排序838

16.5.3 强连通分量841

16.6 图的最小化算法845

16.6.1 最短路径算法845

16.6.2 Dijkstra最小路径算法849

16.6.3 最小生成树855

16.7 本章小结862

16.8 本章使用的类和库862

16.9 复习题863

16.10 书面作业865

16.11 上机题873

16.12 项目设计874