数据结构与算法(上)

课程简介

计算机是现代社会中用于解决问题的重要工具。利用计算机解决实际问题需要将问题抽象，并对数据进行操作，最后通过计算机程序求解问题。而本门课程主要内容就是对以上内容进行研究。

课程大纲

第一章 概论

1.1课程介绍

1.2问题求解

1.3数据结构与抽象数据类型

1.4算法特性及分类

1.5算法效率与度量

1.6补充  面向对象简介

1.7补充  类的特殊成员

1.8补充 模版函数与模版类

1.9补充 输入输出流

第二章 线性表

2.1线性结构

2.2顺序表

2.3链表

2.4顺序表和链表的比较

第三章 栈与队列

3.1栈

3.2栈与递归

3.3递归转非递归（选修）

3.4队列

3.5队列的应用

第四章 字符串

4.1字符串基本概念  

4.2字符串的存储结构  

4.3字符串运算的算法实现

4.4字符串的快速模式匹配（选修）

第五章 二叉树（上）

5.1二叉树的概念  

5.2二叉树的抽象数据类型  

5.3二叉树的搜索    

5.4二叉树的存储结构

第六章 二叉树（下）

6.1二叉搜索树  

6.2堆与优先队列

6.3Huffman树及其应用

第七章 树

7.1树的定义、树与二叉树的等价转换

7.2树的抽象数据类型及树的遍历  

7.3树的链式存储结构    

7.4树的父指针表示法  

7.5树的顺序存储和K叉树  

第八章 图

8.1图的概念和抽象数据类型

8.2图的存储结构  

8.3图的遍历    

8.4最短路径

8.5最小生成树  

课程说明

本课程采用张铭主编的国家“十一五”规划教材《数据结构与算法》（高等教育出版社）。适合计算机以及相关理工专业的大二本科生学习，需要先修过计算概论等课程，具有结构化和面向对象的程序设计基础。

课程主要包括的内容有：线性表，栈与队列，字符串，二叉树，树，图，排序（内排序，外排序），检索，索引，高级数据结构、以及数据结构应用。课程持续16周（分为两个部分，每个8周），学习者每周在本课程上需要投入4－8小时。在第一部分学完了线性表、栈与队列、字符串、二叉树、树和图这些基础数据结构之后，第二部分我们将深入学习排序、检索、索引、高级数据结构以及数据结构应用等内容。涉及快速排序、外排序等各种经典排序算法，集合、散列、位图等检索方法，B/B+树、Trie树等索引结构，广义表、多维数组等高级线性结构，AVL、红黑树、伸展树等平衡二叉树。第二部分课程持续8周，学习者每周在本课程上需要投入4－8小时。本课程的本次开设得到Google研究经费支持。

参考资料

[1] 张铭，王腾蛟，赵海燕，《数据结构与算法》，高等教育出版社，2008年 6月。普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
Textbook: Ming Zhang, Tengjiao Wang, Haiyan Zhao, "Data Structures and Algorithms", Higher Education Press, 2008.
[2] 张铭，赵海燕，王腾蛟，《数据结构与算法实验教程》，高等教育出版社，2011年 1月。普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
[3] 张铭、赵海燕、王腾蛟，《数据结构与算法－－学习指导与习题解析》，高等教育出版社，2005年 10月。 “十五”国家级规划教材配套参考书。
[4] S. Sahni ，《数据结构算法与应用—C++语言描述》 ，汪诗林等译，机械工业出版社，2000.
[5] M. H. Alsuwaiyel, Algorithms Design Techniques and Analysis, 电子工业出版社影印，2003年1月。
[6] T. H.Cormen, C. E.Leiserson, R. L. Rivest, C. Stein, Inroduction to Algorithms, 高等教育出版社影印，2002年5月。
[7] D. E.Knuth 著，苏运霖 译，《计算机程序设计艺术，第1卷基本算法》，国防工业出版社，2002年。
[8] J. Kleinberg, E. Tardos. Algorithm Design. Addison Wesley, 2005.
[9] C. A. Shaffer, Data Structures and Algorithm Analysis in C++, Third Edition, Dover Publications., 2011.
[10] 王晓东，《算法设计与分析》 ，清华大学出版社，2003年1月。

拓展阅读

其他

主讲教师

张铭   教授

北京大学信息科学技术学院教授，ACM Education Council惟一的中国委员兼任中国ACM教育专委会主席，ACM中国教育专委会主席，CCF教育工委会副主任。自1984年考入北京大学，分别获得学士、硕士和博士学位。研究方向为文本挖掘、社会网络分析等，目前主持国家自然科学基金和教育部博士点基金在研项目。合作发表学术论文100多篇（不乏TKDE、ICML、KDD、AAAI、ACL、WWW等A类会议和期刊），获得机器学习顶会ICML2014最佳论文奖，获得网络领域顶级会议WWW2016最佳论文提名。出版学术专著1部，获软件著作权6项，获发明专利3项。主编多部教材，其中2部教材为国家“十一五”规划教材，《数据结构与算法》获北京市精品教材奖并得到国家“十二五”规划教材支持。主持的“数据结构与算法”被评选为国家级和北京市级精品课程。

赵海燕   副教授

暂无简介

宋国杰   副教授

暂无简介

王腾蛟   教授

王腾蛟，男，北京大学信息学院教授，博士生导师。北京大学文理大数据研究中心常务副主任、先进技术研究院数据与知识工程研究中心主任。中国软件行业协会数据库及应用软件分会秘书长，中国计算机学会数据库专委会委员，大数据专委会委员。

黄骏   讲师

暂无简介

邹磊   教授

暂无简介

课程助教