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| 編輯推薦： |
算法是一切程序设计的基础和灵魂，更是一位程序员水平高低的集中体现。
涵盖广泛：精炼的理论讲述搭配大量经典算法示例，学习查询兼而有之。
阐述到位：算法思想、算法实现和完整示例合理搭配，相辅相成。
示例完善：示例分析精准，代码注释精确，每段代码皆可通过编译执行。
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| 內容簡介： |
计算机技术的发展和普及不仅改变了人们的生活和娱乐方式，也改变了人们的工作方式，这其中最为重要的便是计算机编程技术。现代的设计任务大多通过代码编程交给计算机来完成，其中算法起到了至关重要的作用。可以毫不夸张地说，算法是一切程序设计的灵魂和基础。
本书分4篇，共15章，“第1篇 算法基础篇”介绍了算法概述，重点分析了数据结构和基本算法思想；“第2篇 算法基本应用篇”详细讲解了算法在排序、查找、数值计算、数论、经典趣题和游戏中的应用；“第3篇 算法高级应用篇”讲解了算法的一些高级应用技术，包括在密码学和数据压缩解压缩中的应用；第4篇讲解了常见的算法和数据结构的面试题。
本书知识点覆盖全面、结构安排紧凑、讲解详细、示例丰富。全书对每一个知识点都给出了相应的算法及应用示例。虽然这些例子都是以C语言来编写的，但是算法并不局限于C语言。如果读者采用其他编程语言，例如C++、C#、VB、Java等，根据其语法格式进行适当的修改即可。
本书主要定位于有一定CC++语言编程基础、想通过学习算法与数据结构提升编程水平的读者，也可作为具有一定编程经验的程序员以及大中专院校学生学习数据结构和算法的参考书。
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| 目錄：
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第1篇 算法基础篇
第1章 算法概述
1.1 什么是算法 2
1.2 算法的发展历史 3
1.3 算法的分类 4
1.4 算法相关概念的区别 4
1.5 算法的表示 5
1.5.1 自然语言表示 5
1.5.2 流程图表示 6
1.5.3 N-S图表示 7
1.5.4 伪代码表示 7
1.6 伪代码与算法程序的对应 8
1.6.1 基本对应规则 8
1.6.2 分支结构 9
1.6.2 循环结构 10
1.6.3 数组及函数 11
1.7 算法的性能评价 11
1.8 算法实例 12
1.8.1 查找数字 12
1.8.2 创建项目 13
1.8.3 编译执行 15
1.9 算法的新进展 16
1.10 小结 17
第2章 数据结构
2.1 数据结构概述 18
2.1.1 什么是数据结构 18
2.1.2 数据结构中的基本 19
2.1.3 数据结构的内容 19
2.1.4 数据结构的分类 21
2.1.5 数据结构的几种存储方式 21
2.1.6 数据类型 22
2.1.7 常用的数据结构 23
2.1.8 选择合适的数据结构解决实际问题 24
2.2 线性表 24
2.2.1 什么是线性表 25
2.2.2 线性表的基本运算 25
2.3 顺序表结构 26
2.3.1 准备数据 26
2.3.2 初始化顺序表 27
2.3.3 计算顺序表长度 27
2.3.4 插入结点 27
2.3.5 追加结点 28
2.3.6 删除结点 28
2.3.7 查找结点 29
2.3.8 显示所有结点 29
2.3.9 顺序表操作示例 30
2.4 链表结构 33
2.4.1 什么是链表结构 34
2.4.2 准备数据 35
2.4.3 追加结点 35
2.4.4 插入头结点 36
2.4.5 查找结点 37
2.4.6 插入结点 38
2.4.7 删除结点 39
2.4.8 计算链表长度 39
2.4.9 显示所有结点 40
2.4.10 链表操作示例 40
2.5 栈结构 45
2.5.1 什么是栈结构 45
2.5.2 准备数据 46
2.5.3 初始化栈结构 46
2.5.4 判断空栈 47
2.5.5 判断满栈 47
2.5.6 清空栈 47
2.5.7 释放空间 48
2.5.8 入栈 48
2.5.9 出栈 48
2.5.10 读结点数据 49
2.5.11 栈结构操作示例 49
2.6 队列结构 52
2.6.1 什么是队列结构 52
2.6.2 准备数据 53
2.6.3 初始化队列结构 53
2.6.4 判断空队列 54
2.6.5 判断满队列 54
2.6.6 清空队列 54
2.6.7 释放空间 55
2.6.8 入队列 55
2.6.9 出队列 56
2.6.10 读结点数据 56
2.6.11 计算队列长度 57
2.6.12 队列结构操作示例 57
2.7 树结构 60
2.7.1 什么是树结构 60
2.7.2 树的基本概念 61
2.7.3 二叉树 62
2.7.4 准备数据 65
2.7.5 初始化二叉树 65
2.7.6 添加结点 66
2.7.7 查找结点 68
2.7.8 获取左子树 68
2.7.9 获取右子树 69
2.7.10 判断空树 69
2.7.11 计算二叉树深度 69
2.7.12 清空二叉树 70
2.7.13 显示结点数据 70
2.7.14 遍历二叉树 71
2.7.15 树结构操作示例 73
2.8 图结构 75
2.8.1 什么是图结构 75
2.8.2 图的基本概念 76
2.8.3 准备数据 80
2.8.4 创建图 82
2.8.5 清空图 83
2.8.6 显示图 83
2.8.7 遍历图 84
2.8.8 图结构操作示例 85
2.9 小结 88
第3章 基本算法思想
3.1 常用算法思想概述 89
3.2 穷举算法思想 89
3.2.1 穷举算法基本思想 90
3.2.2 穷举算法示例 90
3.3 递推算法思想 92
3.3.1 递推算法基本思想 92
3.3.2 递推算法示例 92
3.4 递归算法思想 94
3.4.1 递归算法基本思想 94
3.4.2 递归算法示例 95
3.5 分治算法思想 96
3.5.1 分治算法基本思想 96
3.5.2 分治算法示例 96
3.6 概率算法思想 100
3.6.1 概率算法基本思想 100
3.6.2 概率算法示例 101
3.7 小结 103
第2篇 算法基本应用篇
第4章 排序算法
4.1 排序算法概述 106
4.2 冒泡排序法 107
4.2.1 冒泡排序算法 107
4.2.2 冒泡排序算法示例 108
4.3 选择排序法 110
4.3.1 选择排序算法 110
4.3.2 选择排序算法示例 111
4.4 插入排序法 113
4.4.1 插入排序算法 113
4.4.2 插入排序算法示例 114
4.5 Shell排序法 116
4.5.1 Shell排序算法 116
4.5.2 Shell排序算法示例 117
4.6 快速排序法 119
4.6.1 快速排序算法 119
4.6.2 快速排序算法示例 121
4.7 堆 排 序 法 123
4.7.1 堆排序算法 123
4.7.2 堆排序算法示例 128
4.8 合并排序法 130
4.8.1 合并排序算法 130
4.8.2 合并排序算法示例 133
4.9 排序算法的效率 136
4.10 排序算法的其他应用 137
4.10.1 反序排序 137
4.10.2 字符串数组的排序 140
4.10.3 字符串的排序 142
4.11 小结 145
第5章 查找算法
5.1 查找算法概述 146
5.2 顺序查找 147
5.2.1 顺序查找算法 147
5.2.2 顺序查找操作示例 147
5.3 折半查找 149
5.3.1 折半查找算法 149
5.3.2 折半查找操作示例 151
5.4 数据结构中的查找算法 153
5.4.1 顺序表结构中的查找算法 153
5.4.2 链表结构中的查找算法 157
5.4.3 树结构中的查找算法 160
5.4.4 图结构中的查找算法 161
5.5 小结 162
第6章 基本数学问题
6.1 判断闰年 163
6.2 多项式计算 165
6.2.1 一维多项式求值 165
6.2.2 二维多项式求值 167
6.2.3 多项式乘法 169
6.2.4 多项式除法 171
6.3 随机数生成算法 173
6.4 复数运算 181
6.4.1 简单的复数运算 181
6.4.2 复数的幂运算 184
6.4.3 复指数运算 186
6.4.4 复对数运算 187
6.4.5 复正弦运算 188
6.4.6 复余弦运算 189
6.5 阶乘 190
6.6 计算π的近似值 193
6.6.1 割圆术 193
6.6.2 蒙特卡罗算法 196
6.6.3 级数公式 198
6.7 矩阵运算 200
6.7.1 矩阵加法 200
6.7.2 矩阵减法 202
6.7.3 矩阵乘法 204
6.8 方 程 求 解 206
6.8.1 线性方程求解——高斯消元法 206
6.8.2 非线性方程求解——二分法 211
6.8.3 非线性方程求解——牛顿迭代法 213
6.9 小结 216
第7章 复杂的数值计算算法
7.1 拉格朗日插值 217
7.1.1 拉格朗日插值算法 217
7.1.2 拉格朗日插值示例 218
7.2 数值积分 221
7.2.1 数值积分算法 221
7.2.2 数值积分示例 222
7.3 开平方 224
7.3.1 开平方算法 224
7.3.2 开平方示例 225
7.4 极值问题的求解算法 226
7.4.1 极值求解算法 226
7.4.2 极值求解示例 229
7.5 特殊函数的计算算法 232
7.5.1 伽玛函数 232
7.5.2 贝塔函数 236
7.5.3 正弦积分函数 240
7.5.4 余弦积分函数 244
7.5.5 指数积分函数 247
7.6 小结 252
第8章 经典数据结构问题
8.1 动态数组排序 253
8.1.1 的存储和排序 253
8.1.2 动态数组排序示例 254
8.2 约 瑟 夫 环 256
8.2.1 简单约瑟夫环算法 257
8.2.2 简单约瑟夫环求解 258
8.2.3 复杂约瑟夫环算法 260
8.2.4 复杂约瑟夫环求解 261
8.3 城市之间的最短总距离 264
8.3.1 最短总距离算法 264
8.3.2 最短总距离求解 267
8.4 最短路径 271
8.4.1 最短路径算法 271
8.4.2 最短路径求解 273
8.5 括号匹配 278
8.5.1 括号匹配算法 279
8.5.2 括号匹配求解 281
8.6 小结 284
第9章 数论问题
9.1 数论 285
9.1.1 数论概述 285
9.1.2 数论的分类 286
9.1.3 初等数论 287
9.1.4 基本概念 287
9.2 完全数 288
9.2.1 完全数概述 288
9.2.2 计算完全数算法 289
9.3 亲密数 291
9.3.1 亲密数概述 291
9.3.2 计算亲密数算法 291
9.4 水仙花数 294
9.4.1 水仙花数概述 294
9.4.2 计算水仙花数算法 295
9.5 自守数 297
9.5.1 自守数概述 297
9.5.2 计算自守数算法 298
9.6 最大公约数 302
9.6.1 计算最大公约数算法——
辗转相除法 302
9.6.2 计算最大公约数算法——Stein算法 303
9.6.3 计算最大公约数示例 304
9.7 最小公倍数 305
9.8 素数 307
9.8.1 素数概述 307
9.8.2 计算素数算法 308
9.9 回文素数 309
9.9.1 回文素数概述 310
9.9.2 计算回文素数算法 310
9.10 平方回文数 313
9.10.1 平方回文数概述 313
9.10.2 计算平方回文数算法 313
9.11 分解质因数 315
9.12 小结 318
第10章 算法经典趣题
10.1 百钱买百鸡 319
10.1.1 百钱买百鸡算法 319
10.1.2 百钱买百鸡求解 320
10.2 五家共井 321
10.2.1 五家共井算法 321
10.2.2 五家共井求解 323
10.3 鸡兔同笼 324
10.3.1 鸡兔同笼算法 325
10.3.2 鸡兔同笼求解 325
10.4 猴子吃桃 326
10.4.1 猴子吃桃算法 326
10.4.2 猴子吃桃求解 327
10.5 舍罕王赏麦 328
10.5.1 舍罕王赏麦问题 328
10.5.2 舍罕王赏麦求解 329
10.6 汉诺塔 330
10.6.1 汉诺塔算法 330
10.6.2 汉诺塔求解 332
10.7 窃贼问题 333
10.7.1 窃贼问题算法 333
10.7.2 窃贼问题求解 335
10.8 马踏棋盘 338
10.8.1 马踏棋盘算法 338
10.8.2 马踏棋盘求解 340
10.9 八皇后问题 342
10.9.1 八皇后问题算法 342
10.9.2 八皇后问题求解 343
10.10 寻找假银币 346
10.10.1 寻找假银币算法 346
10.10.2 寻找假银币求解 348
10.11 青蛙过河 350
10.11.1 青蛙过河算法 351
10.11.2 青蛙过河求解 352
10.12 三色旗 355
10.12.1 三色旗算法 355
10.12.2 三色旗求解 356
10.13 渔夫捕鱼 359
10.13.1 渔夫捕鱼算法 359
10.13.2 渔夫捕鱼求解 360
10.14 爱因斯坦的阶梯 360
10.14.1 爱因斯坦的阶梯算法 361
10.14.2 爱因斯坦的阶梯求解 361
10.15 兔子产仔 362
10.15.1 兔子产仔算法 363
10.15.2 兔子产仔求解 363
10.16 常胜将军 364
10.16.1 常胜将军算法 364
10.16.2 常胜将军求解 365
10.17 新郎和新娘 367
10.17.1 新郎和新娘算法 367
10.17.2 新郎和新娘求解 368
10.18 三色球 370
10.18.1 三色球算法 370
10.18.2 三色球求解 371
10.19 小结 372
第11章 游戏中的算法
11.1 洗扑克牌 373
11.1.1 洗扑克牌算法 373
11.1.2 洗扑克牌示例 374
11.2 取火柴游戏 377
11.2.1 取火柴游戏算法 377
11.2.2 取火柴游戏示例 378
11.3 10点半 380
11.3.1 10点半算法 380
11.3.2 10点半游戏示例 385
11.4 生命游戏 390
11.4.1 生命游戏的原理 391
11.4.2 生命游戏的算法 392
11.4.3 生命游戏示例 393
11.5 小结 399
第3篇 算法高级应用篇
第12章 密码学算法
12.1 密码学概述 402
12.1.1 密码学的发展 402
12.1.2 密码学的基本概念 403
12.1.3 柯克霍夫斯原则 404
12.1.4 经典密码学算法 404
12.2 换位加密解密 405
12.2.1 换位加密解密算法 405
12.2.2 换位加密解密算法示例 408
12.3 替换加密解密 411
12.3.1 替换加密解密算法 411
12.3.2 替换加密解密算法示例 412
12.4 位加密解密 414
12.4.1 位加密解密算法 414
12.4.2 位加密解密算法示例 416
12.5 一次一密加密解密 417
12.5.1 一次一密加密解密算法 418
12.5.2 一次一密加密解密算法示例 419
12.6 小结 421
第13章 压缩与解压缩算法
13.1 压缩与解压缩概述 422
13.1.1 压缩与解压缩分类 422
13.1.2 典型的压缩解压缩算法 423
13.2 压缩算法 423
13.3 解压缩算法 426
13.4 压缩解压缩示例 429
13.5 小结 432
第4篇 常见面试题
第14章 算法常见面试题及解答
14.1 排序类算法面试题 434
14.1.1 排序算法效率 434
14.1.2 鸡尾酒排序算法 435
14.1.3 文件排序 437
14.1.4 城市名称 438
14.2 查找类算法面试题 439
14.2.1 递归求极值 439
14.2.2 寻找共同元素 441
14.2.3 查找最大子串 442
14.3 综合类算法面试题 444
14.3.1 求序列和 444
14.3.2 递归球累加和 445
14.3.3 猜苹果数 446
14.3.4 拟置字符串 448
14.3.5 递归法拟置字符串 449
14.3.6 位运算求负数 450
14.4 小结 450
第15章 数据结构常见面试题及解答
15.1 基本数据结构面试题 451
15.1.1 如何实现数据缓存区 451
15.1.2 出栈队列 451
15.1.3 入栈队列 452
15.1.4 二叉树叶节点个数 453
15.1.5 有向图和无向图 454
15.2 数据结构应用面试题 454
15.2.1 设计包含min函数的栈 455
15.2.2 设计计算指定节点层数算法 458
15.2.3 链表法筛选成绩 459
15.2.4 将二叉树转变成排序的
双向链表 461
15.2.5 单链表逆转 463
15.3 小结 465
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| 內容試閱：
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【前言】
计算机程序设计是信息化进程中最为重要的设计手段。一个应用程序往往由编程语言、数据结构和算法组成。其中，算法是整个程序设计的核心。算法代表求解具体问题的手段和方法，可以毫不夸张地说，算法是一切程序设计的灵魂和基础。选择合理的算法，可以起到事半功倍的效果。因此，对于程序员来说，学习和掌握算法成为重中之重。
但是，数据结构和算法理论性很强，读者在学习的过程中会感到枯燥和吃力，往往学习一段时间后便丧失了兴趣，这就使得学习的效率大大降低。如何才能提高读者学习的兴趣，使读者能快速掌握数据结构和算法的知识呢？其实读者需要的不仅是理论知识，还需要了解这些知识点的代码实现以及应用示例。另外，对知识背景的介绍和理解往往能激发读者学习的兴趣。编者便从这些基本点出发，为读者编写了一本可以轻松学习数据结构和算法的参考书。
C语言加上它的衍生语言C++是目前最为流行的编程语言。本书中所有的算法及示例都是采用C语言进行编写的，当然因为基本语法一样，所以同时也能在C++环境下运行。但是，这些算法并不局限于C语言。如果读者采用其他编程语言，例如C#、VB、Java等，根据其语法格式进行适当的修改便可使用。毕竟算法是核心，C和C++语言也是众多其他语言发展时的重要参考，很多语法特点也相同。
修订说明
为了保证本次修订的质量，我们充分吸取读者意见的同时，组织多位经验丰富的程序员，细细筛查书中知识和代码，找出错误和不完善的地方，一一修订；力争做到让代码更精准，让注释更简约。
本书特色
为了保证读者掌握算法这个程序设计的核心技术，我们一开始就为本书规划了一些特色，以保证其质量和延长其生命力。与其他书籍相比，本书有如下特色：
（1）本书由浅入深、循序渐进地带领读者学习数据结构和算法的知识。
（2）本书不仅详细介绍了算法的基础知识和应用，还对常用的加密解密和数据压缩等高级算法编程技术进行了详细的讲解。
（3）本书在讲解每个知识点的同时，均给出了相应的算法原理和算法实现，同时还给出了完整的应用示例，每个示例都可以通过编译执行，使读者可以快速掌握相应的知识点在程序设计中的应用。
（4）本书在介绍各个知识点的同时，尽量结合历史背景并给出问题的完整分析，使读者可以了解问题的来龙去脉，避免了代码类书籍的枯燥乏味，增加了图书的易读性。
（5）本书对每一个示例的程序代码都进行了详细的注释和分析，并给出了运行结果，使读者在学习时更加容易理解。
在本次修订版中，根据读者的反馈，我们特别加入了本书配套学习视频45讲。希望能辅助读者学好算法。本书以实用性、系统性、完整性和前沿性为特点，详细介绍了算法的基本思想和不同领域的应用示例。
本书内容共分3篇13章。
第1篇是算法基础篇，共分为3章，详细介绍了算法和数据结构的相关知识。
第1章为算法概述，介绍了什么是算法，以及算法的发展、分类、基本概念、表示以及性能评价等。同时，还通过一个示例分析算法的编写和编译执行等。最后，本章还介绍了一些算法的最新进展，扩展读者的知识面。
第2章为数据结构，首先介绍了数据结构基本概念，然后重点介绍了顺序表结构、链表结构、栈结构、队列结构、树结构和图结构的实现。
第3章为基本算法思想，介绍了穷举算法思想、递推算法思想、递归算法思想、分治算法思想和概率算法思想的原理和应用。
第2篇为算法基本应用篇，共分为8章，详细讲解了算法在排序、查找、数值计算、数论、经典趣题和游戏中的应用。
第4章为排序算法，详细介绍冒泡、选择、插入、Shell、快速、堆排等各种排序算法及其应用示例。
第5章为查找算法，详细讲解了顺序、折半等各种查找算法及其应用示例。
第6章为基本数学问题，介绍了多项式计算、随机数生成、复数运算、阶乘、计算圆周率、矩阵运算和方程求解中的算法，并通过完整的示例来演示算法的应用。
第7章为复杂的数值计算算法，介绍了在科学和工程计算中常用的插值、数值积分、开平方、求极值以及一些特殊函数的数值计算算法。
第8章为经典数据结构问题，介绍与数据结构相关的一些典型问题，包括动态数组排序、约瑟夫环、最短总距离、最短路径和括号匹配等内容。
第9章为数论问题，首先介绍了数论的基本知识，然后介绍了初等数论中一些基本数据的计算算法。
第10章为算法经典趣题，介绍了一些历史上非常有名的算法问题和智力趣题等。这些经典趣题是历史累积的算法财富，通过这些有趣的问题，可以提升读者的编程能力和激发学习算法的兴趣。
第11章为游戏中的算法，讲解了一些经典游戏中的算法，包括洗扑克牌算法、取火柴游戏算法、10点半算法以及生命游戏算法。
第3篇为算法高级应用篇，共分为2章，详细讲解了算法在密码学和数据压缩解压缩中的应用。
第12章为密码学算法，首先介绍了密码学的基本知识，然后详细介绍了换位加密算法、替换加密算法、位加密算法和一次一密加密算法。
第13章为压缩与解压缩算法，首先介绍了数据压缩的基本知识，然后重点介绍了LZW压缩算法和解压缩算法的实现，最后结合示例讲解了压缩解压缩算法的应用。
第4篇为经典面试题篇，共分为2章，详细分析了近几年各大IT公司在算法以及数据结构方面的常见面试题。
第14章为算法常见面试题及解答，通过多个典型算法面试题的分析和解答，帮助读者掌握当前面试题的类型和出题方向，更加轻松地应对面试。
第15章为数据结构常见面试题及解答，通过多个典型数据结构面试题的分析和解答，帮助读者掌握提高分析问题和解决问题的能力，更加轻松地应对面试。
适合的读者
系统开发人员
程序设计初学者
C程序员
电脑培训班学员
计算机爱好者
大学、大专等相关专业的学生及教师
本书结构紧凑，涉及的知识点也较全面，内容翔实，示例丰富。由于本书内容较多，编写时间仓促，书中如有疏漏或不足之处，恳请广大读者提出宝贵意见，以便进一步改进。
附赠光盘
在本次的修订过程中，我们为了让图书达到更优性价比，在勘误书中错误的同时，我们根据本书内容特意录制了45讲、超过10小时的精彩讲解视频，精炼的分析CC++算法的基本理论和实践应用，希望读者在学习本书时，与配套光盘相辅相成，可达到最佳学习效果。
增值服务
一本真正的好书，从策划到出版上市会凝聚很多人行之有效的想法以及智慧，它不但为读者打开一扇学习知识的门，更要为读者在书本之外搭建起一条提升能力的阶梯。感谢嵌入式开发工程师陈黎娟女士为本书检查代码做出勘误修订。为了让本书更加完善，读者在学习本书的过程中如果发现有不明白的地方或者有更好的算法和其他建议，我们真诚地欢迎您发邮件到1057762679@qq.com 和我们交流，相互学习和一起提升。另外，阅读完本书后，读者如果有增加学习深度和了解其他算法相关技术的想法，也可到本书专有的读者服务网站http:www.rzchina.net上交流学习心得、阅读相关技术，还可以阅读在实际工作中可能会用到的其他算法技术资料，该资料内容至少有600页。同时，我们还会在这个网站上提供辅助视频教学服务，供读者下载或者在线学习。
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