本书以"问题驱动”为导向，结合数据结构课程知识的精华内容，通过学生对日常学习、生活中遇到的典型问题和案例的分析、讨论，引导学生了解数据结构的相关知识，培养学生对算法设计和分析的兴趣，帮助学生了解"计算思维”的内涵及本质，提高学生"IT”职业素养和分析能力。 本书共10章，内容涉及线性表、堆栈、队列、查找、排序、二叉树、图等数据结构的基础知识。在内容组织上，打破传统数据结构教材的编排顺序，将需要解决的问题作为主线。除第1章绪论外，其余9章均以一个具体问题为引导，然后针对该问题展开，对相关知识进行介绍。例如，第3章奖学金争先，通过学生奖学金的计算及发放问题，对排序的相关知识进行介绍；第4章网上冲浪，根据浏览器的浏览操作原理，对堆栈及相关知识进行介绍。这样容易吸引学生的兴趣和注意力，使学习不再枯燥。 本书可作为高校相关通识课程的参考教材，也可以作为中小学生信息技术类的课外读物。

— 目 录 — 第1章 绪论 / 1 1.1 何为算法 / 1 1.2 算法的特性 / 3 1.3 “敲7”游戏 / 4 1.3.1 数据元素 / 4 1.3.2 数据的逻辑结构 / 5 1.3.3 数据的存储结构 / 6 1.3.4 线性表的删除 / 7 1.3.5 “敲7”游戏的算法 设计 / 9 1.4 计算机求解问题的基本 步骤 / 10 1.5 总结与思考 / 11 第2章 《三体》在哪里 / 12 2.1 怎样找到《三体》 这本书 / 12 2.2 线性表的定义及表示 / 14 2.2.1 类型定义 / 14 2.2.2 线性表的顺序表示和实现 / 17 2.2.3 线性链表 / 20 2.2.4 循环链表 / 27 2.3 查找的定义 / 28 2.3.1 概念与术语 / 28 2.3.2 顺序表的查找 / 29 2.3.3 有序表的查找 / 33 2.4 如何查找《三体》 这本书 / 37 2.4.1 问题分析 / 37 2.4.2 算法设计 / 37 2.5 如何找到“小明” / 38 2.5.1 问题描述 / 38 2.5.2 问题分析 / 39 2.6 总结与思考 / 39 第3章 奖学金争先 / 41 3.1 谁能拿到奖学金 / 41 3.2 常用排序方法介绍 / 42 3.2.1 概述 / 42 3.2.2 直接插入排序 / 43 3.2.3 起泡排序 / 46 3.2.4 快速排序 / 49 3.2.5 简单选择排序 / 51 3.3 奖学金竞争问题的 求解 / 53 3.3.1 问题分析 / 53 3.3.2 算法分析 / 53 3.3.3 算法设计 / 54 3.4 应用 / 55 3.4.1 荷兰**问题 / 55 3.4.2 货箱移动问题 / 57 3.5 总结与思考 / 58 第4章 网上冲浪 / 59 4.1 “Web导航”问题 / 59 4.1.1 问题描述 / 59 4.1.2 问题分析 / 61 4.2 什么是“栈” / 62 4.2.1 栈的定义 / 62 4.2.2 栈的顺序表示和 实现 / 64 4.2.3 栈的应用举例 / 64 4.2.4 生活中的栈 / 67 4.3 如何实现“Web导航” / 69 4.3.1 问题分析 / 69 4.3.2 算法设计 / 71 4.4 列车调度问题 / 73 4.4.1 问题描述 / 73 4.4.2 问题分析 / 73 4.4.3 算法设计 / 74 4.5 总结与思考 / 75 第5章 “汉诺塔”的智慧 / 77 5.1 “汉诺塔”问题 / 77 5.1.1 问题描述 / 77 5.1.2 问题分析 / 78 5.2 递归的基本概念与 应用 / 81 5.2.1 递归 / 81 5.2.2 递归函数 / 82 5.3 “汉诺塔”问题求解 / 83 5.3.1 问题分析 / 83 5.3.2 算法设计 / 84 5.4 应用 / 85 5.4.1 八皇后问题 / 85 5.4.2 快速排序 / 88 5.4.3 分苹果问题 / 88 5.5 总结与思考 / 89 第6章 舞伴的选择 / 91 6.1 舞伴组合 / 91 6.1.1 问题描述 / 91 6.1.2 问题分析 / 91 6.2 队列 / 92 6.2.1 队列的抽象数据类型定义 / 92 6.2.2 队列的基本 操作 / 93 6.2.3 生活中的队列 / 94 6.3 舞伴组合问题求解 / 95 6.3.1 算法分析 / 95 6.3.2 算法设计 / 95 6.3.3 算法设计 / 97 6.4 消息的加密和解密 / 98 6.4.1 问题描述 / 98 6.4.2 问题分析 / 98 6.4.3 算法设计 / 99 6.5 总结与思考 / 99 第7章 爱的密码 / 101 7.1 如何传输“I LOVE YOU” / 101 7.1.1 问题描述 / 101 7.1.2 问题分析 / 101 7.2 树及二叉树 / 102 7.2.1 树的定义 / 102 7.2.2 二叉树 / 104 7.3 哈夫曼树及其哈夫曼 编码 / 110 7.3.1 哈夫曼树 / 110 7.3.2 哈夫曼编码 / 113 7.3.3 传输“I LOVE YOU”的解决方案 / 114 7.4 农夫锯木板问题 / 117 7.4.1 问题描述 / 117 7.4.2 算法分析 / 117 7.4.3 算法设计 / 117 7.5 总结与思考 / 118 第8章 众里寻他千百度 / 120 8.1 微信通讯录 / 120 8.2 动态查找表 / 121 8.2.1 二叉排序树 / 121 8.2.2 平衡二叉树 / 127 8.2.3 B-树和B 树 / 129 8.3 哈希表 / 132 8.3.1 哈希表的定义 / 132 8.3.2 哈希表的查找 / 134 8.3.3 哈希表的应用 / 134 8.4 电话通讯录的实现 / 134 8.4.1 问题描述 / 134 8.4.2 问题分析 / 135 8.5 总结与思考 / 139 第9章 城市互连 / 140 9.1 城市公路连接问题 / 140 9.1.1 问题描述 / 140 9.1.2 问题分析 / 141 9.2 图的基本知识 / 141 9.2.1 图的定义和 术语 / 141 9.2.2 图的存储结构 / 144 9.3 *小生成树的求解 / 148 9.3.1 普里姆算法 / 148 9.3.2 克鲁斯卡尔 算法 / 152 9.4 城市公路连接问题的 求解 / 153 9.5 应城市之间的通信线路网建设问题 / 154 9.5.1 问题描述 / 154 9.5.2 问题分析 / 154 9.6 总结与思考 / 154 第10章 地图导航 / 155 10.1 如何去罗马 / 156 10.1.1 问题描述 / 156 10.1.2 问题分析 / 156 10.2 如何求解*短路径 / 157 10.2.1 从某个源点到 其余各顶点的* 短路径 / 157 10.2.2 每对顶点之间的 *短路径 / 160 10.3 如何实现去罗马 / 163 10.4 校园导航 / 163 10.4.1 问题描述 / 163 10.4.2 问题分析 / 164 10.4.3 算法设计 / 164 10.5 总结与思考 / 167 参考文献 / 169