高级数据结构(C++版)/青少年信息学奥林匹克竞赛实战辅导丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林厚从 编

图书标签:

• 数据结构
• C++
• 算法
• 青少年编程
• 信息学奥林匹克
• 竞赛辅导
• 编程入门
• 数据结构与算法
• OI
• CPP
• 实战

店铺： 火把图书专营店

出版社： 东南大学

ISBN：9787564147365

商品编码：24035205387

开本：16

出版时间：2017-05-01

基本信息

• 商品名称：**数据结构(C++版)/青少年信息学奥林匹克竞赛实战辅导丛书
• 作者：林厚从
• 定价：59
• 出版社：东南大学
• ISBN号：9787564147365

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2017-05-01
• 印刷时间：2017-05-01
• 版次：2
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：420
• 字数：686千字

内容提要

林厚从著的《**数据结构(C++版)/青少年信息 学奥林匹克竞赛实战辅导丛书》在基本数据结构的基 础上，围绕一些常用的**数据结构，结合大量实战 例题，深入分析“数据结构是如何服务于算法的”。
    本书主要内容包括：哈希表、树与二叉树、优先队列 与堆、并查集、线段树、树状数组、伸展树、Treap 、AVL树、红一黑树、SBT、块状链表与块状树、后缀 树与后缀数组、树链剖分与动态树等。
     本书的适用对象包括：中学信息学竞赛选手及辅 导老师、大学ACM比赛选手及教练、高等院校计算机 专业的师生、程序设计爱好者等。
    

目录

**章 哈希表
1.1 哈希表的基本原理
1.2 哈希表的基本概念
1.3 哈希函数的构造
1.4 哈希表的基本操作
1.5 冲突的处理
1.6 哈希表的性能分析
1.7 哈希表的应用举例
1.8 本章习题
第2章 树与二叉树
2.1 树
2.1.1 树的存储结构
2.1.2 树的遍历
2.2 二叉树
2.2.1 普通树转换成二叉树
2.2.2 二叉树的遍历
2.2.3 二叉树的其他操作
2.2.4 二叉树的形态
2.3 二叉排序树
2.4 哈夫曼二叉树
2.5 字典树
2.6 本章习题
第3章 优先队列与二叉堆
3.1 优先队列
3.2 二叉堆
3.2.1 Put操作
3.2.2 Get操作
3.3 可并堆
3.3.1 左偏树的定义
3.3.2 左偏树的基本操作
3.4 本章习题
第4章 并查集
4.1 并查集的主要操作
4.2 并查集的实现
4.2.1 并查集的数组实现
4.2.2 并查集的链表实现
4.2.3 并查集的树实现
4.3 并查集的应用举例
4.4 本章习题
第5章 线段树
5.1 线段树的应用背景
5.2 线段树的初步实现
5.2.1 线段树的结构
5.2.2 线段树的性质
5.2.3 线段树的存储
5.2.4 线段树的常用操作
5.2.4.1 线段树的构造
5.2.4.2 线段树的查询
5.2.4.3 线段树的修改
5.2.4.4 线段树的延迟修改
5.3 线段树在一些经典问题中的应用
5.3.1 逆序对问题
5.3.2 矩形覆盖问题
5.4 线段树的扩展
5.4.1 用线段树优化动态规划
5.4.2 将线段树扩展到高维
5.4.3 线段树与平衡树的结合
5.5 线段树与其他数据结构的比较
5.6 线段树的应用举例
5.7 本章习题
第6章 树状数组
6.1 树状数组的问题模型
6.2 树状数组的基本思想
6.3 树状数组的实现
6.3.1 子集的划分方法
6.3.2 查询前缀和
6.3.3 修改子集和
6.4 树状数组的常用技巧
6.4.1 查询任意区间和
6.4.2 利用sum数组求出原数组a的某个元素值
6.4.3 找到某个前缀和对应的前缀下标index
6.4.4 成倍扩张／缩减
6.4.5 初始化树状数组
6.5 树状数组与线段树的比较
6.6 树状数组扩展到高维的情形
6.7 树状数组的应用举例
6.8 本章习题
第7章 伸展树
7.1 伸展树的主要操作
7.1.1 伸展操作
7.1.2 伸展树的基本操作
7.2 伸展树的算法实现
7.3 伸展树的效率分析
7.4 伸展树的应用举例
7.5 本章习题
第8章 Treap
8.1 Treap的基本操作
8.2 Treap的算法实现
8.3 Treap的应用举例
8.4 本章习题
第9章 平衡树
9.1 AVL树
9.2 红一黑树
9.3 SBT
9.3.1 SBT的基本操作
9.3.2 SBT的效率分析
9.3.3 SBT的算法实现
9.4 本章习题
**0章 块状链表与块状树
10.1 块状链表的基本思想
10.2 块状链表的基本操作
10.3 块状链表的扩张
10.3.1 维护区间和以及区间*值
10.3.2 维护局部数据有序化
10.3.3 维护区间翻转
10.4 块状链表与其他数据结构的比较
10.5 分块思想在树上的应用——块状树
10.6 块状链表的应用举例
10.7 本章习题
**1章 后缀树与后缀数组
11.1 后缀树的简介
11.2 后缀树的定义
11.3 后缀树的构建
11.3.1 后缀树的朴素构建算法
11.3.2 后缀树的线性时间构建算法
11.3.2.1 隐式树的朴素构建
11.3.2.2 扩展规则约定
11.3.2.3 后缀链加速
11.3.2.4 进一步加速
11.3.2.5 后缀树拓展到多串的形式
11.3.2.6 代码实现
11.3.2.7 相关证明
11.4 后缀树的应用
11.4.1 字符串(集合)的**匹配
11.4.1.1 情形一
11.4.1.2 情形二
11.4.1.3 情形三
11.4.1.4 情形四
11.4.2 公共子串问题
11.4.2.1 情形五
11.4.2.2 情形六
11.4.2.3 情形七
11.4.2.4 情形八
11.4.2.5 情形九
11.4.3 重复子串问题
11.4.3.1 情形十
11.4.3.2 情形十一
11.4.3.3 情形十二
11.5 后缀数组的简介
11.6 后缀数组的定义
11.7 后缀数组的构建
11.7.1 一种直接的构建算法
11.7.2 倍增算法
11.7.2.1 倍增算法描述
11.7.2.2 倍增算法代码
11.7.3 由后缀树得到后缀数组
11.7.4 DC3算法和DC算法
11.7.4.1 DC3算法
11.7.4.2 DC算法
11.8 LCP的引人
11.9 后缀数组的应用
11.9.1 后缀排序的直接应用
11.9.1.1 Burrows-Wheeler变换
11.9.1.2 多模式串的匹配
11.9.2 通过引入LCP优化
11.9.2.1 多模式串的匹配
11.9.2.2 重复子串问题
11.9.2.3 *长回文子串
11.9.2.4 *长公共子串
11.9.3 后缀数组的应用举例
11.10 本章习题
**2章 树链剖分与动态树
12.1 树链剖分的思想和性质
12.2 树链剖分的实现及应用
12.3 动态树的初探
12.3.1 动态树的常用功能
12.3.2 动态树的简单情形
12.4 动态树的实现
12.4.1 动态树的基本操作及其实现
12.4.1.1 动态树的问题模型
12.4.1.2 用Splay维护实路径
12.4.2 动态树操作的时间复杂度分析
12.4.2.1 动态树操作的次数
12.4.2.2 Splay操作的平摊时间
12.5 动态树的经典应用
12.5.1 求*近公共祖先
12.5.2 并查集操作
12.5.3 求*大流
12.5.4 求生成树
12.6 动态树的应用举例
12.7 本章习题
致谢

算法的基石：探索数据结构的奥秘与实战应用 在信息学竞赛的风起云涌中，算法与数据结构无疑是铸就选手们智慧与速度的坚实基石。它们是理解复杂问题、优化计算效率、最终实现高效解决方案的关键所在。而对于正踏上青少年信息学奥林匹克竞赛（IOI）征途的学子们而言，一本精心打磨、兼具深度与广度的进阶数据结构教材，其重要性不言而喻。它不仅是知识的载体，更是思维的启迪者，是通往更高层次计算思维殿堂的桥梁。 本书旨在为青少年信息学奥林匹克竞赛的学习者提供一套系统、深入且贴近实战的数据结构理论与实践指南。我们深知，对于信息学竞赛而言，死记硬背的知识点远不如对概念的透彻理解和对算法的灵活运用重要。因此，本书的内容编排，力求在理论严谨性的基础上，突出其实用性和可操作性。我们选择以C++作为主要的编程语言，这不仅是因为C++在竞赛领域广泛的应用，更因为它提供了强大的抽象能力和对底层细节的精细控制，非常适合学习和实现各种复杂的数据结构。 构建坚实的理论基础，理解核心概念 数据结构，顾名思义，是组织、管理和存储数据的方式，以便能够高效地访问和修改。本书将从最基本、最核心的数据结构入手，循序渐进地深入到更高级、更复杂的结构。 数组与链表： 作为最基础的线性结构，数组提供了 O(1) 的随机访问，但插入和删除操作的效率较低。链表则在插入和删除方面表现出色，但访问效率相对较低。本书将深入探讨它们的实现原理、优劣势分析，以及在不同场景下的应用策略。例如，如何通过数组模拟链表，或者如何优化链表结构以提升某些操作的性能。 栈与队列： 这两种“先进后出”（LIFO）和“先进先出”（FIFO）的抽象数据类型，在算法设计中扮演着至关重要的角色。递归的实现、深度优先搜索（DFS）、广度优先搜索（BFS）等都离不开栈和队列的应用。我们将详细剖析它们的接口定义、实现方式，并通过大量实例展示它们在表达式求值、括号匹配、图的遍历等经典问题中的应用。 树结构： 树形结构是信息学竞赛中最为重要和频繁出现的数据结构之一。 二叉树与二叉搜索树 (BST)： 我们将从二叉树的基本概念入手，如节点、度、高度、深度等，然后深入到二叉搜索树，理解其有序性以及在查找、插入、删除操作中的平均 O(log n) 效率。同时，我们也会探讨二叉搜索树的退化问题，以及如何通过平衡二叉搜索树（如 AVL 树、红黑树）来解决这一难题。 多路查找树与 B 树： 随着数据量的增大，单路查找树的效率会下降。本书将介绍多路查找树的概念，并重点讲解 B 树及其变种（如 B+ 树），这些结构在数据库和文件系统中有着广泛的应用，能够有效降低磁盘I/O次数。 堆（Heap）： 堆是一种特殊的完全二叉树，常用于优先队列的实现。我们将详细介绍最大堆和最小堆的性质，以及堆排序算法。通过优先队列，可以高效地解决诸如求解 Top K 问题、Dijkstra 算法等问题。 Trie（字典树）： Trie 树在字符串处理中具有独特的优势，能够高效地进行字符串的查找、前缀匹配等操作。本书将深入剖析 Trie 树的构造、查找过程，并结合字符串相关的竞赛题目，展示其强大的应用能力。 线段树与树状数组（Fenwick Tree）： 这两种数据结构是解决区间（子数组）问题的高效利器。线段树能够支持区间查询（如区间和、区间最大值）和区间更新操作，而树状数组则以其简洁的实现和较快的查询/更新速度，在处理单点更新和区间查询时表现出色。本书将详细讲解它们的原理、实现技巧，以及在动态区间问题中的应用。 图结构： 图是描述对象之间关系的一种强大而灵活的数据结构。 图的表示： 我们将介绍邻接矩阵和邻接表两种主要的图表示方法，并分析它们在存储空间和操作效率上的差异。 图的遍历： 深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）是图论中最基础的算法，我们将通过生动的图示和实例，讲解它们的搜索过程、应用场景，以及如何利用它们解决连通性、判断环等问题。 最短路径算法： 从单源最短路径的 Dijkstra 算法，到所有顶点对最短路径的 Floyd-Warshall 算法，本书将深入讲解这些算法的原理、复杂度分析，以及在网络路由、地图导航等领域的应用。 最小生成树算法： Prim 算法和 Kruskal 算法是求解图的最小生成树的经典算法。我们将详细阐述它们的贪心策略和实现细节，以及在网络连接、通信线路规划等问题中的应用。 强连通分量与拓扑排序： 对于有向图，我们还将介绍 Tarjan 算法和 Kosaraju 算法求解强连通分量，以及如何进行拓扑排序，这在任务调度、依赖关系分析等问题中至关重要。 哈希表（散列表）： 哈希表通过哈希函数将键映射到存储位置，实现平均 O(1) 的查找、插入和删除操作。本书将深入探讨哈希函数的选择、冲突解决策略（如链地址法、开放地址法），并展示其在字典、缓存、查找重复元素等问题中的强大应用。 精选实战案例，强化竞赛思维 理论知识的学习固然重要，但将其转化为解决实际问题的能力，才是信息学竞赛的精髓。因此，本书精选了大量源自历年信息学奥林匹克竞赛的经典题目，将理论知识与实战应用紧密结合。 题目分析与解题思路： 对于每一个实战案例，我们都将提供详尽的题目分析，帮助读者理解问题的本质。随后，将引导读者一步步思考，从数据结构的选取、算法的设计，到具体的实现细节，逐步构建出完整的解决方案。 多种解法与性能权衡： 对于一些复杂的问题，我们可能会提供多种不同的数据结构和算法的解法，并对它们的性能进行详细的比较和分析。这有助于读者培养在不同场景下选择最优解决方案的能力，理解时间复杂度和空间复杂度的权衡。 代码实现与优化技巧： 本书中的代码实现，不仅力求清晰易懂，更注重效率和规范性。我们将分享一些常用的C++编程技巧和优化方法，帮助读者写出高质量的代码，并在竞赛中取得更好的成绩。 易错点提示与调试指导： 在讲解过程中，我们会特别指出一些常见的错误点和陷阱，帮助读者规避问题。同时，也会提供一些调试的思路和技巧，让读者在遇到bug时能够更有效地解决问题。 进阶主题与前沿展望 除了上述经典内容，本书还将适时引入一些更具挑战性的进阶主题，为有志于在信息学竞赛中取得更高成就的学子们指明方向。 平衡树的深入探讨： 例如，Splay 树（伸展树）在某些操作上比 AVL 树和红黑树更具优势，尤其是在动态维护序列的场景下。我们将对其进行深入的介绍和分析。 高级图算法： 除了基础图算法，我们还将涉及二分图匹配、网络流初步等更高级的图算法，这些算法在解决更复杂的组合优化问题时发挥着重要作用。 字符串匹配算法： KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法、BM（Boyer-Moore）算法等高效的字符串匹配算法，对于处理大规模文本数据至关重要。 计算几何初步： 对于一些涉及点、线、面等几何元素的题目，计算几何的基本概念和算法将是解决问题的关键。 本书的内容编排，力求循序渐进，由浅入深，从基础概念到高级应用，层层递进。我们相信，通过对本书内容的系统学习和大量习题的练习，读者不仅能够掌握丰富的数据结构知识，更重要的是能够培养出严谨的逻辑思维能力、强大的问题解决能力以及高效的编程实践能力，为他们在青少年信息学奥林匹克竞赛的征程中奠定坚实的基础，助其攀登更高的荣誉。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，一开始拿到这本书，我并没有抱太大的期望，毕竟“高级数据结构”加上“信息学奥赛”这样的组合，我总觉得会是那种枯燥、晦涩、理论性很强的内容。但当我翻开第一页，就被它独特的讲解风格吸引了。作者没有上来就抛出一堆术语和复杂的公式，而是用一种非常生活化、甚至带点故事性的方式来引入各种数据结构的概念。比如，讲解哈希表时，会用图书馆借书的场景来类比，讲解图的遍历时，会用迷宫探险来类比。这种方式让我一下子就拉近了和知识的距离，感觉学习过程一点也不累。而且，书中的代码实现也非常精炼， C++的语法运用得恰到好处，很多地方的优化思路都让我拍案叫绝。对于我这种有点代码洁癖的人来说，这本书的范例代码简直就是艺术品。更重要的是，它不仅仅讲解了“是什么”，更深入地探讨了“为什么”，以及“怎么用”。我感觉这本书就像一本宝典，不仅能教我武功秘籍，还能告诉我如何运用这些招式去闯荡江湖。

评分☆☆☆☆☆

作为一个正在备战信息学奥赛的学生，我一直在寻找一本能够真正帮助我提升算法能力的参考书，而这本《高级数据结构(C++版)》无疑给了我惊喜。它并不是一本简单堆砌知识点的教材，而是更侧重于实战应用和思维训练。在讲解完各种数据结构后，书中会立刻配上经典的奥赛题目，并且对题目的解题思路、算法设计以及代码实现进行了非常详尽的分析。我特别欣赏它在分析题目时，会从多个角度去思考，比如有没有更优化的解法，不同算法的时间空间复杂度差异等等，这些都极大地开拓了我的解题视野。书中的C++代码也写得非常规范和高效，很多技巧和写法都是我之前没有接触过的，学习了这些代码，感觉自己的编程能力得到了显著的提升。而且，作者在讲解过程中，还会时不时地引用一些实际问题的场景，将抽象的数据结构与现实生活联系起来，这让我觉得学习过程更有意义，不再是枯燥的编码练习。这本书的价值在于它不仅仅是教授“怎么做”，更重要的是引导我去思考“为什么这么做”，以及“如何做得更好”。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我看到了数据结构学习的另一种可能性。我之前接触过一些数据结构的书籍，但总感觉它们要么过于理论化，要么就是简单罗列一些代码。而这本《高级数据结构》则完全不同。它非常注重将理论知识与实际应用相结合，尤其是与信息学奥赛的实战联系非常紧密。在讲解每一个高级数据结构时，作者都会先从它所能解决的问题入手，然后逐步引入这个数据结构的原理和实现。我尤其喜欢它在分析不同数据结构的时间复杂度和空间复杂度时，会给出非常直观的图表和例子，这让我能够非常清晰地理解它们之间的优劣。书中的C++代码也写得非常严谨，并且提供了多种解题思路，这对于我这种喜欢钻研代码细节的读者来说，简直是福音。读完这本书，我感觉自己不仅掌握了各种高级数据结构的知识，更重要的是，培养了自己分析问题、设计算法的能力。它让我明白了，学习数据结构不是为了应付考试，而是为了更好地解决现实世界中的问题。

评分☆☆☆☆☆

我之前对数据结构一直存在一种模糊的认识，总觉得学了也用不上，或者就算用了也感觉很被动，不知道背后的原理。这本《高级数据结构》彻底改变了我的看法。它就像一位循循善诱的老师，不仅教会了我各种高级数据结构（比如线段树、字典树、KMP算法中的next数组等）的具体实现，更重要的是，它深入浅出地解释了这些结构是如何诞生的，它们各自解决了什么问题，以及在什么场景下最优。书中的例子非常贴切，而且讲解得条理清晰，一点也不像是那种“为奥赛而奥赛”的书。它更像是一本引导你深入理解计算机科学核心思想的书籍。我尤其喜欢它在介绍一些看似复杂的算法时，都会从最基础的问题出发，一步步推导出最优解。这种“由浅入深”的学习方法，让我能够真正理解算法的精髓，而不是死记硬背。读完这本书，我感觉自己对问题的分析能力和解决问题的能力都有了质的飞跃，再遇到一些复杂的编程挑战，心里也更有底气了。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我眼前一亮，我原本以为“高级数据结构”这个词听起来就很高冷，而且又是面向信息学奥赛的，肯定得是啃不动的硬骨头。但翻开这本书，我才发现它比我想象的要亲切得多。作者在讲解每个概念时，都花了大量篇幅来解释其背后的思想，而不是简单地给出定义和代码。比如，在讲到平衡二叉搜索树时，不仅仅是讲解了AVL树和红黑树的插入删除操作，更深入地剖析了它们为什么需要旋转，旋转的目的是什么，以及不同平衡策略的优劣。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，让我这个对数据结构稍有了解的读者，也能很轻松地理解那些看似复杂的算法原理。而且，书中还穿插了很多小的思考题和练习，这些题目难度适中，能够及时巩固刚学到的知识点，让我感觉自己不是在被动地听讲，而是在积极地参与学习过程。我尤其喜欢它在介绍一些进阶概念时，会先回顾一些基础知识，并指出它们之间的联系，这种循序渐进的学习路径，让我在构建知识体系时感到非常扎实。不得不说，这本书的排版和插图也相当用心，图文并茂，让抽象的概念变得生动形象，阅读体验非常舒适。