数据结构是计算机科学中的核心课程，它探讨了如何有效地存储、组织和操作数据。这份“国外名校数据结构讲义（JAVA描述版）”是专为深入理解和应用数据结构设计的，采用Java语言进行描述，适合那些希望提升自己编程技能和算法理解能力的学生。Java是一种广泛使用的面向对象编程语言，以其强大的跨平台能力和丰富的类库而闻名，因此选择Java作为描述数据结构的语言，可以帮助学习者更好地将理论与实践相结合。 讲义中可能涵盖了以下关键知识点： 1. **数组**：数组是最基本的数据结构，用于存储固定大小的同类型元素序列。Java中的数组可以直接创建，并提供了索引访问和操作元素的能力。 2. **链表**：链表允许在内存中不连续的位置存储元素，通过指针或引用连接各个节点。包括单链表、双链表和循环链表等类型。 3. **栈**：栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，常用于函数调用、表达式求值等。Java中的`java.util.Stack`类提供了栈的操作。 4. **队列**：队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，常见于任务调度和消息传递。Java中的`java.util.Queue`接口及其实现类如`LinkedList`支持队列操作。 5. **散列表（哈希表）**：散列表通过哈希函数实现快速查找，具有平均O(1)的查找和插入时间复杂度。Java的`java.util.HashMap`和`java.util.HashSet`是散列表的典型应用。 6. **树**：包括二叉树、平衡树（如AVL树和红黑树）等，它们在搜索、排序和关联数据等方面有广泛应用。Java的`java.util.TreeSet`和`java.util.TreeMap`实现了红黑树。 7. **图**：图由顶点和边构成，用于表示实体间的关系。图的遍历算法如深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）是基础。 8. **排序算法**：如冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序、堆排序等，以及在不同数据结构上的应用。 9. **查找算法**：二分查找、哈希查找等，以及它们的效率分析。 10. **动态规划**：用于解决最优化问题，如背包问题、最长公共子序列等。 11. **贪心算法**：局部最优解来达到全局最优解的方法，如霍夫曼编码。 12. **回溯法**：在解决问题时，遇到困境就退回一步，尝试其他路径，常用于解谜题和组合优化问题。 13. **分治策略**：将大问题分解为小问题来解决，如快速排序、归并排序。 此外，伯克利大学的课程可能还会涉及数据结构的设计原则、算法分析（时间复杂度和空间复杂度）、递归、内存管理等主题。全英文的讲义对于提升阅读和理解英文技术文档的能力也大有裨益。通过学习这些内容，你可以增强自己的编程思维，为解决更复杂的计算问题打下坚实的基础。

本书全面讲述算法和数据结构的必备知识，具有以下几大特色。  算法领域的经典参考书 Sedgewick畅销著作的最新版，反映了经过几十年演化而成的算法核心知识体系  内容全面 全面论述排序、搜索、图处理和字符串处理的算法和数据结构，涵盖每位程序员应知应会的50种算法  全新修订的代码 全新的Java实现代码，采用模块化的编程风格，所有代码均可供读者使用  与实际应用相结合 在重要的科学、工程和商业应用环境下探讨算法，给出了算法的实际代码，而非同类著作常用的伪代码  富于智力趣味性 简明扼要的内容，用丰富的视觉元素展示的示例，精心设计的代码，详尽的历史和科学背景知识，各种难度的练习，这一切都将使读者手不释卷  科学的方法 用合适的数学模型精确地讨论算法性能，这些模型是在真实环境中得到验证的  与网络相结合 配套网站algs4.cs.princeton.edu提供了本书内容的摘要及相关的代码、测试数据、编程练习、教学课件等资源

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第1章 算法引论。第2章 递归与分治策略。第3章 动态规划。第4章 贪心算法 。第5章 回溯法。第6章 分支限界法。第7章 概率算法。第8章 NP完全性理论。第9章 近似算法。第10章 算法优化策略

目录 第1章　 基础　　1 1.1　基础编程模型　　4 1.1.1　Java程序的基本结构　　4 1.1.2　原始数据类型与表达式　　6 1.1.3　 语句　　8 1.1.4　 简便记法　　9 1.1.5　 数组　　10 1.1.6　 静态方法　　12 1.1.7　 API　　16 1.1.8　 字符串　　20 1.1.9　 输入输出　　21 1.1.10　 二分查找　　28 1.1.11　 展望　　30 1.2　 数据抽象　　38 1.2.1　 使用抽象数据类型　　38 1.2.2　 抽象数据类型举例　　45 1.2.3　 抽象数据类型的实现　　52 1.2.4　 更多抽象数据类型的实现　　55 1.2.5　 数据类型的设计　　60 1.3　 背包、队列和栈　　74 1.3.1　 API　　74 1.3.2　 集合类数据类型的实现　　81 1.3.3　 链表　　89 1.3.4　 综述　　98 1.4　 算法分析　　108 1.4.1　 科学方法　　108 1.4.2　 观察　　108 1.4.3　 数学模型　　112 1.4.4　 增长数量级的分类　　117 1.4.5　 设计更快的算法　　118 1.4.6　 倍率实验　　121 1.4.7　 注意事项　　123 1.4.8　 处理对于输入的依赖　　124 1.4.9　 内存　　126 1.4.10　 展望　　129 1.5　 案例研究：union-find算法　　136 1.5.1　 动态连通性　　136 1.5.2　 实现　　140 1.5.3　 展望　　148 第2章　 排序　　152 2.1　 初级排序算法　　153 2.1.1　 游戏规则　　153 2.1.2　 选择排序　　155 2.1.3　 插入排序　　157 2.1.4　 排序算法的可视化　　159 2.1.5　 比较两种排序算法　　159 2.1.6　 希尔排序　　162 2.2　 归并排序　　170 2.2.1　 原地归并的抽象方法　　170 2.2.2　 自顶向下的归并排序　　171 2.2.3　 自底向上的归并排序　　175 2.2.4　 排序算法的复杂度　　177 2.3　 快速排序　　182 2.3.1　 基本算法　　182 2.3.2　 性能特点　　185 2.3.3　 算法改进　　187 2.4　 优先队列　　195 2.4.1　 API　　195 2.4.2　 初级实现　　197 2.4.3　 堆的定义　　198 2.4.4　 堆的算法　　199 2.4.5　 堆排序　　205 2.5　 应用　　214 2.5.1　 将各种数据排序　　214 2.5.2　 我应该使用哪种排序算法　　218 2.5.3　 问题的归约　　219 2.5.4　 排序应用一览　　221 第3章　查找　　227 3.1　符号表　　228 3.1.1　API　　228 3.1.2　有序符号表　　230 3.1.3　用例举例　　233 3.1.4　无序链表中的顺序查找　　235 3.1.5　有序数组中的二分查找　　238 3.1.6　对二分查找的分析　　242 3.1.7　预览　　244 3.2　二叉查找树　　250 3.2.1　基本实现　　250 3.2.2　分析　　255 3.2.3　有序性相关的方法与删除操作　　257 3.3　平衡查找树　　269 3.3.1　2-3查找树　　269 3.3.2　红黑二叉查找树　　275 3.3.3　实现　　280 3.3.4　删除操作　　282 3.3.5　红黑树的性质　　284 3.4　散列表　　293 3.4.1　散列函数　　293 3.4.2　基于拉链法的散列表　　297 3.4.3　基于线性探测法的散列表　　300 3.4.4　调整数组大小　　304 3.4.5　内存使用　　306 3.5　应用　　312 3.5.1　我应该使用符号表的哪种实现　　312 3.5.2　集合的API　　313 3.5.3　字典类用例　　315 3.5.4　索引类用例　　318 3.5.5　稀疏向量　　322 第4章　 图　　329 4.1　 无向图　　331 4.1.1　 术语表　　331 4.1.2　 表示无向图的数据类型　　333 4.1.3　 深度优先搜索　　338 4.1.4　 寻找路径　　342 4.1.5　 广度优先搜索　　344 4.1.6　 连通分量　　349 4.1.7　 符号图　　352 4.1.8　 总结　　358 4.2　 有向图　　364 4.2.1　 术语　　364 4.2.2　 有向图的数据类型　　365 4.2.3　 有向图中的可达性　　367 4.2.4　 环和有向无环图　　369 4.2.5　 有向图中的强连通性　　378 4.2.6　 总结　　385

This fourth edition of Robert Sedgewick and Kevin Wayne’s Algorithms is the leading textbook on algorithms today and is widely used in colleges and universities worldwide. This book surveys the most important computer algorithms currently in use and provides a full treatment of data structures and algorithms for sorting, searching, graph processing, and string processing--including fifty algorithms every programmer should know. In this edition, new Java implementations are written in an accessible modular programming style, where all of the code is exposed to the reader and ready to use. The algorithms in this book represent a body of knowledge developed over the last 50 years that has become indispensable, not just for professional programmers and computer science students but for any student with interests in science, mathematics, and engineering, not to mention students who use computation in the liberal arts. The companion web site, algs4.cs.princeton.edu, contains An online synopsis Full Java implementations Test data Exercises and answers Dynamic visualizations Lecture slides Programming assignments with checklists Links to related material The MOOC related to this book is accessible via the "Online Course" link at algs4.cs.princeton.edu. The course offers more than 100 video lecture segments that are integrated with the text, extensive online assessments, and the large-scale discussion forums that have proven so valuable. Offered each fall and spring, this course regularly attracts tens of thousands of registrants. Robert Sedgewick and Kevin Wayne are developing a modern approach to disseminating knowledge that fully embraces technology, enabling people all around the world to discover new ways of learning and teaching. By integrating their textbook, online content, and MOOC, all at the state of the art, they have built a unique resource that greatly expands the breadth and depth of the educational experience.

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数据结构与算法Java描述 习题答案 Data Structures and Algorithm Analysis in Java 3rd Edition Practice Answers 原作者 答案