数据结构与算法设计编程实践
本书是国家级一流本科课程《数据结构与算法》 建设成果的重要组成部分,也是面向新一代信息技术的山东省计算机科学与技术专业“111计划”建设项目中核心课程“数据结构与算法”建设项目的配套教材.

作者:曲海鹏、刘培顺、刘勇、刘伟、王玉锋

丛书名:新时代高等学校计算机类专业教材

定价:68元

印次:1-1

ISBN:9787302711582

出版日期:2026.03.01

印刷日期:2026.03.18

图书责编:袁勤勇

图书分类:教材

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"本书是《数据结构与算法》的配套教材,基于国家级一流本科课程与“面向新一代信息技术的山东省计算机科学与技术专业‘111计划’建设项目”成果,系统提供了线性表、栈与队列、串、数组和广义表、树、图、经典算法思想、查找及排序的经典案例和基础实验内容,每章的拓展实验选择了相关的程序设计竞赛题目。 本书注重培养读者的计算思维和工程实践能力,既适合作为本科生教材,也可作为研究生及工程技术人员的参考读物。 "

前言 “数据结构与算法”是计算机科学与技术专业的核心基础课程之一,是程序设计的灵魂,也是解决复杂问题的关键工具。无论是软件开发、人工智能、大数据处理还是系统设计,扎实的数据结构与算法功底都是不可或缺的。然而,理论知识的掌握离不开实践的支撑——只有通过亲手设计算法、实现数据结构、分析复杂度,才能真正理解其内在逻辑与应用场景。基于这一理念,我们编写了《数据结构与算法设计编程实践》,旨在为读者提供一套系统、实用、循序渐进的实验指导,帮助读者通过实践深化理论认知,提升问题解决能力。 本书是国家级一流本科课程“数据结构与算法”建设成果的重要组成部分,也是“面向新一代信息技术的山东省计算机科学与技术专业‘111计划’建设项目”(以下简称为山东省“111计划”项目)中核心课程“数据结构与算法”建设项目的配套教材。本书的编写严格遵循该计划的目标要求,在内容设计、难度梯度、实践导向等方面进行了精心规划与打磨,力求体现基础性、前沿性与挑战性的统一。 本书共10章,涵盖数据结构与算法的核心内容,实验设计遵循“由浅入深、循序渐进”的原则,既包含验证性基础实验(如线性表操作、栈队列实现),也涵盖综合实验(如文件加密解密、校园导航系统),并引入蓝桥杯、CCFCSP等竞赛真题作为案例,培养读者解决实际问题的能力。题目设置不仅分层次,更兼具创新性和挑战性,涵盖以日常生活、实际问题为背景的题目,计算机系统能力培养方面的融合性应用题目,应用性高阶算法,以及结合程序设计竞赛和考研真题以考查知识点的实验题目。 本书的编写凝聚了课程团队全体同仁的智慧结晶与辛勤付出。其中,第1章由王玉锋编写,第2章由曹...

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第1章绪论1

1.1导学1

1.1.1思维导图1

1.1.2重难点分析2

1.2案例3

1.3基础实验7

实验1.1判断一个大于2的正整数n是否为素数7

实验1.2数组遍历8

实验1.3冷热数据队列10

实验1.4数组元素删除14

1.4拓展实验15

实验1.5纸张尺寸15

实验1.6刷题统计17

实验1.7翻硬币18

第2章线性表20

2.1导学20

2.1.1思维导图20

2.1.2重难点分析21

2.2案例21

案例2.1线性表元素的插入操作21

案例2.2删除顺序表中指定值的所有元素23

案例2.3查找链表中的最大值24

案例2.4删除链表中满足区间值的结点26

2.3基础实验28

实验2.1顺序表L的所有元素逆置28

实验2.2两个递增的有序链表合并为一个递增的有序链表28

实验2.3求出A与B的交集,并存放在A链表中30

实验2.4链表原地逆转31

实验2.5猴子选大王(约瑟夫环问题)32

实验2.6查找链表中倒数第k个结点33

实验2.7删除链表中绝对值相等的结点34

2.4拓展实验36

实验2.8坐标变换36

实验2.9环形链表39

实验2.10LRU缓存40

第3章栈与队列44

3.1导学44

3.1.1思维导图44

3.1.2重难点分析44

3.2案例44

案例3.1数制转换44

案例3.2括号匹配47

案例3.3行编辑程序48

案例3.4表达式求值50

3.3基础实验52

实验3.1栈的顺序表示和实现52

实验3.2栈的链式表示和... 查看详情

"本书是一本关于数据结构与算法的实验指南,配合《数据结构与算法》教材,涵盖了数据结构的基础知识、算法设计、实验目的、内容、要求和分析。通过多个实验案例,详细介绍了线性表、栈和队列、串、数组和广义表、树、图、查找和排序等数据结构与算法的应用。同时扩展部分提供了分布式数据结构(如布隆过滤器、LSM树、空间索引R树)、并发数据结构(并发哈希表、无锁队列)和外部存储算法(如B+树、外排序),以及机器学习数值计算(如矩阵运算的稀疏优化)、梯度下降算法,图神经网络(GNN)相关数据结构等内容。每个实验案例都旨在加深对特定数据结构和算法的理解,并通过具体的编程实践来提高解决实际问题的能力。教材强调了算法效率的重要性,包括时间复杂度和空间复杂度的分析,并通过实验来验证理论知识。


教材不仅涵盖基础数据结构理论,同时引入了人工智能、区块链、生物信息学等前沿技术领域的实践案例,使学生在掌握了解**的信息技术,同时能感受到技术发展的前沿脉动与数字经济时代的变革。案例内容既有贴近日常生活的简单实例,也涵盖物联网数据处理、云计算资源调度、海洋数据分析及基因组数据解析等多个领域,极大拓宽了学生的视野,培养了跨学科思考的能力。

教材内容安排严谨、结构合理,既适合初学者系统掌握数据结构基础知识,也为有一定基础的学生提供了深入研究和工程实践的丰富素材。突出知识点之间的内在逻辑和应用场景,帮助学生构建从数据结构设计到数据工程实现的完整思维体系。教材积极响应国家关于计算机教育教学改革的政策要求,立足于培养既具扎实理论功底又具备实践操作能力的复合型人才,为学生在未来从事信息技术和数字经济相关工作奠定坚实基础。"


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