本书是为以数据结构、问题求解为阅读目的的读者编写的教材，以培养读者的数据结构分析、算法设计、问题求解能力为基本目标。本书读者需要掌握程序设计基础知识，并具备一定的编程能力。
本书以数据结构为主线，通过问题和案例引入内容，重点讲解利用数据结构知识求解问题的思路、算法实现与执行过程、能力拓展。全书主要内容为概论、C++编程入门、线性表、堆栈和队列、串、数组和广义表、树与二叉树、图、查找、排序、索引结构等，讲解了栈和队列、KMP、哈夫曼树与编码、最短路径、最小生成树、拓扑排序、关键路径、哈希查找、二叉查找树、B-树、B十树、Trie树等经典问题，并提供了能力拓展环节，引导读者开展数据结构应用实践。代码使用C++语言加以描述和实现，并用图解的形式详细描述了算法的执行过程，使读者能够深入了解数据结构相关算法的运行过程和结果。
本书可作为本科院校数据结构的教学用书，也可作为从事数据结构与算法设计的科技人员、算法竞赛选手的参考书及培训教材。

邓泽林，博士，长沙理工大学计算机与通信工程学院软件工程系主任、特聘教授。主要从事模式识别、深度学习等相关研究。国家级一流本科课程“程序设计、算法与数据结构”负责人，ACM程序设计类竞赛教练，近两年指导学生获得ACM ICPC亚洲区域赛、天梯赛等国家级赛事一等奖1项、二等奖7项、三等奖十余项。

第1章 概论
1.1 数据结构简介
1.2 数据结构的研究对象
1.2.1 数据逻辑结构
1.2.2 数据物理结构
1.2.3 数据存储结构
1.3 常用数据结构
1.3.1 数组
1.3.2 栈
1.3.3 队列
1.3.4 链表
1.3.5 树
1.3.6 图
1.3.7 堆
1.3.8 散列（哈希）表
1.4 数据结构常用运算
1.4.1 数据结构常用的运算
1.4.2 算法性能分析
习题
第2章 C++编程入门
2.1 语法基础
2.1.1 数据类型
2.1.2 输入输出
2.1.3 命名空间
2.1.4 内存分配与回收
2.1.5 引用
2.1.6 内联函数
2.1.7 运算符重载
2.1.8 函数重载
2.1.9 异常
2.2 类与对象
2.2.1 概述
2.2.2 构造函数
2.2.3 对象的定义与使用
2.2.4 默认构造雨数
2.2.5 成员初始化列表
2.2.6 this指针
2.2.7 析构雨函数
2.3 继承
2.3.1 继承与派生的概念
2.3.2 继承语法形式
2.3.3 访问控制规则
2.3.4 派生类构造函数定义
2.3.5 派生类构造函数与析构函数调用次序
2.3.6 构造函数与析构函数构造规则
2.4 多态
2.4.1 多态的概念
2.4.2 虚函数
2.4.3 虚析构函数
2.4.4 纯虚函数与抽象类
2.5 模板与容器
2.5.1 模板概念
2.5.2 函数模板
2.5.3 类模板
2.5.4 容器
2.5.5 迭代器
2.5.6 关联式容器
2.5.7 算法
2.6 能力拓展
2.6.1 C#语言索引器模拟
2.6.2 数据访问服务器模拟
习题
第3章 线性表
3.1 线性表概述
3.2 线性表的定义及基本操作
3.3 线性表存储结构
3.3.1 线性表的顺序存储结构
3.3.2 线性表的链表存储结构
3.4 线性表的实现
3.4.1 单链表
3.4.2 双向链表
3.4.3 循环链表
3.5 能力拓展
3.5.1 判断链表中是否存在环
3.5.2 约瑟夫环
习题
第4章 堆栈和队列
4.1 堆栈
4.1.1 堆栈的定义
4.1.2 堆栈的基本操作及抽象数据类型描述
4.2 堆栈的存储结构及实现
4.2.1 堆栈的顺序存储结构及类的实现
4.2.2 堆栈的链表存储结构及类的实现
4.3 队列
4.3.1 队列的定义
4.3.2 队列的基本操作及抽象数据类型描述
4.4 队列的存储结构及实现
4.4.1 队列的顺序存储结构及类的实现
4.4.2 队列的链表存储结构及类的实现
4.5 堆栈和队列的应用场景
4.5.1 堆栈的应用场景
4.5.2 队列的应用场景
4.6 能力拓展
4.6.1 波兰表达式求值
4.6.2 银行排队模拟
习题
第5章 串
5.1 串的定义
5.1.1 串的基本概念
5.1.2 抽象数据类型定义
5.2 申的实现
5.2.1 串的构造
5.2.2 串的赋值
5.2.3 子串截取
5.2.4 子串插入
5.2.5 串的复制
5.2.6 串的比较
5.2.7 串的拼接
5.3 串的模式匹配算法
5.3.1 暴力匹配
5.3.2 KMP匹配算法
5.3.3 改进的KMP算法
5.4 能力拓展
习题
第6章 数组和广义表
6.1 数组的基本概念
6.1.1 数组的定义
6.1.2 数组的基本操作
6.2 数组的存储结构与抽象数据类型描述
6.3 特殊矩阵的压缩存储
6.3.1 对称矩阵
6.3.2 三角矩阵
6.3.3 对角矩阵
6.4 稀疏矩阵的压缩存储
6.4.1 稀疏矩阵的顺序存储结构——三元组顺序表
6.4.2 稀疏矩阵的链式存储结构——十字链表
6.5 广义表
6.5.1 广义表的定义和基本运算
6.5.2 广义表的存储
6.6 能力拓展
习题
第7章 树与二叉树
7.1 树的概念
7.2 二叉树
7.2.1 二叉树的定义
7.2.2 二叉树的性质
7.2.3 二叉树的存储结构
7.3 二叉树的抽象数据类型描述
7.4 二叉树的操作
7.4.1 前序遍历
7.4.2 二叉树的构建
7.4.3 中序遍历
7.4.4 后序遍历
7.4.5 层序遍历
7.4.6 线索二叉树
7.5 二叉树与树、森林的转换
7.5.1 树与二叉树的转换
7.5.2 森林与二叉树的转换
7.6 树的存储结构
7.6.1 按树的度进行表示
7.6.2 孩子-兄弟表示法
7.7 树的遍历
7.7.1 一般树的遍历
7.7.2 森林的遍历
7.8 哈夫曼树
7.8.1 概念
7.8.2 哈夫曼树的构造
7.8.3 哈夫曼树的实现
7.8.4 哈夫曼编码
7.9 能力拓展
7.9.1 根据树的前序和中序构造树
7.9.2 判断一棵树是否为平衡二叉树
习题
第8章 图
8.1 图的基本概念
8.2 图的存储结构
8.2.1 图的邻接矩阵
8.2.2 图的邻接表
8.2.3 图的抽象数据类型描述
8.2.4 图类的实现
8.3 图的遍历与图的连通性
8.3.14