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章由曹金静编写，第3章由刘勇编写，第4～6章由刘超编写，第7章由周爱中编写，第8章由刘培顺编写，第9、10章由刘伟、苏爱玲、张天晴编写，曲海鹏负责全书内容的规划，刘培顺还负责全书编排、审核等工作，陈锦涛、聂晓阳等参与了全书拓展实验案例的整理。本书的出版得益于山东省“111计划”项目以及清华大学出版社的大力支持，在此表示感谢。我们衷心希望本书能成为广大计算机科学与技术、人工智能、软件工程等相关专业学生以及自学者的良师益友。

由于编者水平有限，书中难免存在疏漏与不足之处，恳请广大读者和专家批评指正，以便我们在后续版本中不断完善。

《数据结构与算法设计编程实践》编写组2026年1月