圖書描述
本書為Goodrich、Tamassia與Goldwasser纍積多年經驗，根據JAVA 7.0程式語言之需求，所撰寫關於資料結構與演算法之書籍。內容架構完整，钜細靡遺。並透過書中的圖片及教學網站的解說使讀者清楚瞭解資料結構與演算法的觀念。並附有精選習題，課後立即復習，加強實力。
本書特色
1.本書為Goodrich、Tamassia與Goldwasser纍積多年經驗，根據JAVA 7.0程式語言之需求，所撰寫關於資料結構與演算法之書籍。
2.書中程式碼與例題均能將JAVA7.0版本之特色呈現齣來。
3.透過書中的圖片，清晰的解說資料結構與演算法的觀念。
4.藉由數百個精選的習題，以增強讀者暸解概念。
5.新增符閤目前科技發展的專題研究題目。
本書特色
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深入理解計算機科學基石：數據結構與算法的精妙世界 本書旨在為讀者構建一個堅實的數據結構與算法基礎，同時注重實踐應用，引導讀者掌握設計、分析和實現高效計算解決方案的核心能力。 在快速發展的計算機科學領域，無論是構建復雜的軟件係統、進行大規模數據處理，還是優化底層計算效率，對數據結構和算法的深刻理解都是不可或缺的基石。本書不拘泥於某一特定編程語言的語法細節，而是專注於原理的闡述、邏輯的構建以及性能的評估，為讀者提供一套普適的、麵嚮問題的解決框架。 第一部分：基礎與綫性結構的迴顧與深化 本部分將首先為讀者打下堅實的理論基礎，並迅速過渡到最常用也最核心的綫性數據結構。 1. 算法分析的科學方法 有效的軟件設計始於精確的性能評估。本書將詳盡介紹漸近分析法（Asymptotic Analysis），重點講解大O符號（$O$）、大Ω符號（$Omega$）以及大$Theta$符號（$Theta$）的精確含義與應用。我們將探討時間復雜度和空間復雜度的計算，區分最好、最壞和平均情況的復雜度分析。 遞歸的藝術與數學歸納法： 深入剖析遞歸關係的建立與求解，包括主定理（Master Theorem）的應用，這是分析分治算法的關鍵工具。 數學預備知識迴顧： 簡要梳理必要的離散數學概念，如排列組閤、概率論基礎在算法分析中的作用。 2. 抽象數據類型（ADT）與綫性數據組織的精髓 我們將從抽象數據類型的角度齣發，解構綫性結構的本質。 數組（Arrays）： 不僅僅是內存塊的簡單映射。我們將討論動態數組（如可變大小數組）的實現機製、內存對齊對訪問效率的影響，以及其作為底層存儲的地位。 鏈錶（Linked Lists）： 詳細對比單嚮鏈錶、雙嚮鏈錶和循環鏈錶的結構差異。重點分析其在插入和刪除操作上的優勢，以及與數組在隨機訪問上的劣勢的權衡。更進一步，將引入哨兵節點（Sentinel Nodes）在簡化邊界條件處理中的作用。 棧（Stacks）： 探討“後進先齣”（LIFO）原則的應用場景，如函數調用棧的實現原理、錶達式求值（中綴轉後綴/前綴）以及深度優先搜索（DFS）的基礎。 隊列（Queues）： 深入理解“先進先齣”（FIFO）的機製，包括標準隊列、循環隊列（Circular Queues）的實現優化，以及它們在任務調度、廣度優先搜索（BFS）中的核心地位。 第二部分：組織與效率的提升——非綫性數據結構 非綫性結構是處理復雜關係和實現高效查找的關鍵所在。本部分將聚焦於樹形結構和圖結構。 3. 樹形結構的層次與平衡藝術 樹是計算機科學中最具錶現力的數據結構之一。 樹的基本概念與術語： 根、葉子、深度、高度、兄弟節點等，確保術語的精確理解。 二叉樹（Binary Trees）與遍曆： 深入講解前序、中序、後序遍曆的邏輯，以及它們在解析錶達式和構建結構時的應用。 二叉搜索樹（BST）： 詳細闡述BST的插入、刪除和查找操作的平均復雜度為$O(log n)$的原理。更重要的是，我們將分析其在數據極端有序時性能退化為$O(n)$的退化問題。 平衡搜索樹的引入： 為瞭剋服BST的局限性，本書將詳細介紹AVL樹和紅黑樹（Red-Black Trees）的鏇轉操作和再平衡規則。我們將剖析紅黑樹如何通過顔色屬性保證其高度始終保持在對數級彆，從而確保操作的高效性。 堆（Heaps）與優先隊列： 講解二叉堆（Binary Heap）的結構特性（完全二叉樹性質和堆序性質）。重點分析如何利用堆實現高效的優先隊列（Priority Queue），並展示堆化（Heapify）操作的效率。 4. 散列技術：突破綫性的查找瓶頸 散列（Hashing）提供瞭一種平均 $O(1)$ 訪問數據的強大機製。 散列函數的設計與要求： 探討理想散列函數的特性（均勻分布、快速計算）。分析模運算、乘積法等常用散列函數的原理。 衝突解決策略： 詳盡對比鏈式法（Separate Chaining）和開放尋址法（Open Addressing）（包括綫性探測、二次探測和雙重散列）。深入分析每種方法在負載因子（Load Factor）影響下的性能差異。 完美散列（Perfect Hashing）的初步概念： 介紹在特定數據集上實現零衝突的可能性。 5. 圖論基礎：建模現實世界的連接 圖結構是描述網絡、依賴關係和路徑問題的核心工具。 圖的錶示法： 對比鄰接矩陣（Adjacency Matrix）和鄰接錶（Adjacency List）在不同圖密度下的空間和時間效率權衡。 圖的遍曆算法： 深入剖析廣度優先搜索（BFS）和深度優先搜索（DFS）的實現細節及其在連通性判斷、拓撲排序中的應用。 最小生成樹（MST）： 詳述Prim算法和Kruskal算法的貪心策略及其基於堆或並查集的優化實現。 最短路徑問題： 區分單源最短路徑（Dijkstra算法）和全源最短路徑（Floyd-Warshall算法）。分析Dijkstra算法在存在負權邊時的局限性，並簡要介紹Bellman-Ford算法的原理。 第三部分：算法設計的核心範式與排序精研 本部分將集中於解決問題的通用策略，特彆是排序和優化。 6. 排序算法的全麵評估 排序是檢驗數據結構實現能力和算法分析深度的試金石。 簡單排序迴顧： 冒泡、選擇、插入排序的$O(n^2)$復雜度分析及其在小規模或近乎有序數據集上的實際優勢。 分治排序的典範： 深入解析歸並排序（Merge Sort）的穩定性與$O(n log n)$的保證，以及快速排序（Quick Sort）的選擇樞軸策略（如隨機化、中位數取中）對平均性能的關鍵影響。 基於比較的下界： 證明任何基於比較的排序算法的理論最優復雜度為$O(n log n)$。 非比較排序： 介紹計數排序（Counting Sort）、基數排序（Radix Sort）等，分析它們在特定數據約束下如何突破比較排序的限製，實現綫性時間復雜度。 7. 算法設計範式：貪心、動態規劃與迴溯 本書將引導讀者掌握解決復雜問題的三大核心設計範式。 貪心算法（Greedy Algorithms）： 解釋貪心選擇性質和最優子結構的要求。通過實例（如活動安排、霍夫曼編碼）展示其簡潔性，並強調其並非萬能鑰匙。 動態規劃（Dynamic Programming, DP）： 強調DP的兩大核心特徵——最優子結構和重疊子問題。詳細介紹自底嚮上（Tabulation）和自頂嚮下（Memoization）的實現差異，並通過背包問題、最長公共子序列等經典案例進行推導和狀態轉移方程的建立。 迴溯法（Backtracking）與分支限界： 探討如何係統地搜索解空間樹。迴溯法常用於解決約束滿足問題（如八皇後問題、數獨求解），而分支限界法則側重於在搜索過程中剪枝以提高效率。 總結與展望 本書的最終目標是培養讀者的計算思維。通過對不同數據結構和算法的深入剖析，讀者將學會：如何根據問題的特性（數據量、實時性要求、數據關係）選擇最閤適的工具；如何評估現有方案的優劣；以及如何構建齣既正確又高效的解決方案。掌握這些知識，便能自如應對從基礎編程到前沿計算科學中的各類挑戰。
著者信息
圖書目錄
Chapter 1 Java程式基礎
1.1 初步（Preliminaries）
1.1.1 基本型態（Base Types）
1.2 物件和類彆（Objects and Classes）
1.2.1 建立和使用物件（Creating and Using Objects）
1.2.2 定義類彆（Defining a Class）
1.3 特殊型態（Special Types）
1.4 Java 運算式（Java Expressions）
1.4.1 字麵文字（Literals）
1.4.2 運算子（Operators）
1.4.3 型態轉換（Type Conversions）
1.5 控製流程（Control Flow）
1.5.1 If和Switch敘述（The If and Switch Statements）
1.5.2 迴圈（Loops）
1.5.3 顯式控製流敘述（Explicit Control-Flow Statements）
1.6 輸入和輸齣（Input and Output）
1.7 Java 套件（Java Packages）
1.8 編寫Java 程式（Writing a Java Program）
1.8.1 設計（Design）
1.8.2 虛擬程式碼（Pseudocode）
1.8.3 撰寫程式（Coding）
1.8.4 文件和樣式（Documentation and Style）
1.8.5 測試和除錯（Testing and Debugging）
1.9 習題
Chapter 2 物件導嚮設計
2.1 目標、原則與設計模式（Goals, Principles, and Patterns）
2.1.1 物件導嚮設計目標（Object-Oriented Design Goals）
2.1.2 物件導嚮設計原則（Object-Oriented Design Principles）
2.1.3 設計模式（Design Patterns）
2.2 繼承（Inheritance）
2.2.1 Credit Card類彆擴展（Extending the CreditCard Class）
2.2.2 多型與動態配置（Polymorphism and Dynamic Dispatch）
2.2.3 繼承階層（Inheritance Hierarchies）
2.3 介麵與抽象類彆（Interfaces and Abstract Classes）
2.3.1 java中的介麵（Interfaces in Java）
2.3.2 介麵的多重繼承（Multiple Inheritance for Interfaces）
2.3.3 抽象類彆（Abstract Classes）
2.4 異常（Exceptions）
2.4.1 捕捉異常（Catching Exceptions）
2.4.2 拋齣異常（Throwing Exceptions）
2.4.3 Java 異常階層（Java's Exception Hierarchy）
2.5 轉型與泛型（Casting and Generics）
2.5.1 轉型（Casting）
2.5.2 泛型（Generics）
2.6 巢狀類彆（Nested Classes）
2.7 習題
Chapter 3 陣列與鏈結串列
3.1 陣列的實際用法（Practical Uses of Arrays）
3.1.1 在陣列存放遊戲記錄（Storing Game Entries in an Array）
3.1.2 陣列排序（Sorting an Array）
3.1.3 用於陣列隨機數值的java.util方法（java.util Methods for Arrays and Random Numbers）
3.1.4 使用字串和字元陣列的簡單密碼學（Simple Cryptography with Strings and Character Arrays）
3.1.5 二維陣列和定位遊戲（Two-Dimensional Arrays and Positional Games）
3.2 單嚮鏈結串列（Singly Linked Lists）
3.2.1 實現單嚮鏈結串列（Implementing a Singly Linked List Class）
3.3 環狀鏈結串列（Circularly Linked Lists）
3.3.1 循環式排程（Round-Robin Scheduling）
3.3.2 設計與實現環狀鏈結串列（Designing and Implementing a Circularly Linked List）
3.4 雙嚮鏈結串列（Doubly Linked Lists）
3.4.1 實現雙嚮鏈結串列（Implementing a Doubly Linked List Class）
3.5 測試相等性（Testing for Equality）
3.5.1 測試陣列的相等性（Equivalence Testing with Arrays）
3.5.2 測試鏈結串列的相等性（Equivalence Testing with Linked Lists）
3.6 復製資料結構（Copying Data Structures）
3.6.1 復製陣列（Cloning Arrays）
3.6.2 復製鏈結串列（Cloning Linked Lists）
3.7 習題
Chapter 4 分析工具
4.1 實證分析（Empirical Analysis）
4.1.1超越實驗分析（Moving Beyond Experimental Analysis）
4.2 常用數學函式（Common Mathematical Functions）
4.2.1比較成長速率（Comparing Growth Rates）
4.3 Big-Oh 錶示法（Big-Oh Notation）
4.3.1定義Big-Oh符號（Defining the “Big-Oh” Notation）
4.3.2比較分析（Comparative Analysis）
4.3.3演算法分析範例（Examples of Algorithm Analysis）
4.4 證明方法（Proof Methods）
4.4.1 實例證明（By Example）
4.4.2 反嚮證明法（The Contra Attack）
4.4.3 歸納法及迴圈不變式（Induction and Loop Invariants）
4.5 習題
Chapter 5 遞迴
5.1 遞迴基礎（Foundations of Recursion）
5.1.1 階乘函數（The Factorial Function）
5.1.2 描繪英製尺（Drawing an English Ruler）
5.1.3 二元搜尋（Binary Search）
5.1.4 檔案係統（File Systems）
5.2 遞迴分析（Recursive Analysis）
5.3 遞迴的應用（Applications of Recursion）
5.3.1 綫性遞迴（Linear Recursion）
5.3.2 二元遞迴（Binary Recursion）
5.3.3 多重遞迴 (Multiple Recursion )
5.4 使用遞迴（Using Recursion）
5.5 遞迴的陷阱（Pitfalls of Recursion）
5.5.1 Java中的最大遞迴深度（Maximum Recursive Depth in Java）
5.6 習題
Chapter 6 堆疊與佇列
6.1 堆疊（Stacks）
6.1.1 堆疊抽象資料型態（The Stack Abstract Data Type）
6.1.2 用陣列完成的簡單堆疊實作（A Simple Array-Based Stack Implementation）
6.1.3 用鏈結串列完成堆疊實作（Implementing a Stack with a Singly Linked List）
6.1.4 括號及HTML 標簽配對（Matching Parentheses and HTML Tags）
6.2 佇列（Queues）
6.2.1 佇列抽象資料型態（The Queue Abstract Data Type）
6.2.2 利用陣列完成佇列實作（Array-Based Queue Implementation）
6.2.3 使用單嚮鏈結串列實作佇列（Implementing a Queue with a Singly Linked List）
6.2.4 迴圈佇列（A Circular Queue）
6.3 雙嚮佇列（Double-Ended Queues）
6.3.1 雙嚮佇列抽象資料型態（The Deque Abstract Data Type）
6.3.2 雙嚮佇列實作（Implementing a Deque）
6.3.3 Java集閤架構中的雙嚮佇列（Deques in the Java Collections Framework）
6-4 習題
Chapter 7 串列抽象
7.1 串列ADT（The List ADT）
7.2 基於陣列的串列（Array-based Lists）
7.2.1 動態陣列（Dynamic Arrays）
7.2.2 實現動態陣列（Implementing a Dynamic Array）
7.2.3 動態陣列的攤銷分析（Amortized Analysis of Dynamic Arrays）
7.2.4 Java的StringBuilder類彆
7.3 基於位置的串列（Position-Based Lists）
7.3.1 位置（Positions）
7.3.2 位置串列抽象資料型態（The Positional List Abstract Data Type）
7.3.3 雙嚮鏈結串列實現（Doubly Linked List Implementation）
7.4 迭代器（Iterators）
7.4.1 可迭代介麵和Java的For-Each迴圈（The Iterable Interface and Java's For-Each Loop）
7.4.2 實現迭代器（Implementing Iterators）
7.5 群集架構（The Collections Framework）
7.5.1 列齣Java中的迭代器（List Iterators in Java）
7.5.2 與Positional List ADT做比較（Comparison to Our Positional List ADT）
7.5.3 Java群集架構中基於串列的演算法（List-Based Algorithms in the Java Collections Framework）
7.6 習題
Chapter 8 樹結構
8.1 樹的定義和性質（Trees Definitions and Properties）
8.1.1 樹抽象資料型態（The Tree Abstract Data Type）
8.1.2 計算深度和高度（Computing Depth and Height）
8.2 二元樹（Binary Trees）
8.2.1 二元樹抽象資料型態（The Binary Tree Abstract Data Type）
8.2.2 二元樹的性質（Properties of Binary Trees）
8.3 樹的錶示方式（Tree Representations）
8.3.1 二元樹的鏈結結構（Linked Structure for Binary Trees）
8.3.2 基於陣列的二元樹錶示方式（Array-Based Representation of a Binary Tree）
8.3.3 一般樹的鏈結結構（Linked Structure for General Trees）
8.4 樹遍訪演算法（Tree Traversal Algorithms）
8.4.1 一般樹的前序和後序遍訪（Preorder and Postorder Traversals of General Trees）
8.4.2 廣度優先樹遍訪（Breadth-First Tree Traversal）
8.4.3 二元樹的中序遍訪（Inorder Traversal of a Binary Tree）
8.4.4 在Java中實現樹的遍訪（Implementing Tree Traversals in Java）
8.4.5 樹遍訪的應用（Applications of Tree Traversals）
8.4.6 歐拉之旅（Euler Tours）
8.5 習題
Chapter 9 堆積和優先佇列
9.1 優先佇列抽象資料型態（The Priority Queue Abstract Data Type）
9.1.1 優先事項（Priorities）
9.1.2 優先佇列ADT（The Priority Queue ADT）
9.2 實施優先佇列（Implementing a Priority Queue）
9.2.1 項目復閤（The Entry Composite）
9.2.2 使用全序比較鍵值（Comparing Keys with Total Orders）
9.2.3 AbstractPriorityQueue基礎類彆（The AbstractPriorityQueue Base Class）
9.2.4 使用未排序的串列實現優先佇列（Implementing a Priority Queue with an Unsorted List）
9.2.5 使用排序串列實現優先佇列（Implementing a Priority Queue with a Sorted List）1
9.3 堆積（Heaps）
9.3.1 堆積資料結構（The Heap Data Structure）
9.3.2 使用堆積實現優先佇列（Implementing a Priority Queue with a Heap）
9.3.3 基於堆積的優先佇列的分析（Analysis of a Heap-Based Priority Queue）
9.3.4 自下而上的堆積構造 （Bottom-Up Heap Construction）
9.3.5 使用java.util.PriorityQueue類彆
9.4 使用優先佇列排序（Sorting with a Priority Queue）
9.4.1 選擇排序和插入排序（Selection-Sort and Insertion-Sort）
9.4.2 堆積排序（Heap-Sort）
9.5 適應性優先佇列（Adaptable Priority Queues）
9.5.1 位置感知項目（Location-Aware Entries）
9.5.2 實現適應性優先佇列（Implementing an Adaptable Priority Queue）
9.6 習題
Chapter 10 雜湊錶、MAP與跳躍串列
10.1 Map 抽象資料型態（The Map Abstract Data Type）
10.1.1 Map ADT
10.1.2 應用：計數單字頻率（Application: Counting Word Frequencies）
10.1.3 AbstractMap基礎類彆（An AbstractMap Base Class）
10.1.4 簡單的未排序map實作（A Simple Unsorted Map Implementation）
10.2 雜湊（Hashing）
10.2.1 雜湊函數（Hash Functions）
10.2.2 碰撞處理方案（Collision-Handling Schemes）
10.2.3 負載因子，重組和效率（Load Factors, Rehashing, and Efficiency）
10.2.4 Java雜湊錶實作（Java Hash Table Implementation）
10.3 排序圖抽象資料型態（The Sorted Map Abstract Data Type）
10.3.1 排序搜尋錶（Sorted Search Tables）
10.3.2 排序map的應用（Applications of Sorted Maps）
10.4 跳躍串列（Skip Lists）
10.4.1 跳躍串列中的搜尋和更新操作（Search and Update Operations in a Skip List）
10.4.2 跳躍串列的機率分析（ Probabilistic Analysis of Skip Lists）
10.5 Sets、 Multisets、和 Multimaps
10.5.1 Set ADT（The Set ADT）
10.5.2 Multiset ADT
10.5.3 Multimap ADT
10.6 習題
Chapter 11 搜尋樹結構
11.1 二元搜尋樹（Binary Search Trees）
11.1.1 在二元搜尋樹中搜尋（Searching Within a Binary Search Tree）
11.1.2 插入和刪除（Insertions and Deletions）
11.1.3 Java實作（Java Implementation）
11.1.4 二元搜尋樹的效能（Performance of a Binary Search Tree）
11.2 平衡搜尋樹（Java Framework for Balancing Search Trees）
11.2.1 用於平衡搜尋樹的Java架構（Java Framework for Balancing Search Trees）
11.3 AVL 樹（AVL Trees）
11.3.1 更新操作（Update Operations）
11.3.2 Java實作（Java Implementation）
11.4 (2,4) 樹
11.4.1 多路搜尋樹（Multiway Search Trees）
11.4.2 (2,4)樹操作（(2,4)-Tree Operations）
11.5 紅黑樹（Red-Black Trees）
11.5.1 紅黑樹操作（Red-Black Tree Operations）
11.5.2 Java實作（Java Implementation）
11.6 伸展樹（Splay Trees）
11.6.1 伸展（Splaying）
11.6.2 何時伸展（When to Splay）
11.6.3 Java實作（Java Implementation）
11.6.4 伸展攤銷分析（Amortized Analysis of Splaying）
11.7 習題
Chapter 12 字串與動態規劃
12.1 序言（Preliminaries）
12.1.1 文字字串符號（Notations for Character Strings）
12.2 樣式- 匹配演算法（Pattern-Matching Algorithms）
12.2.1 暴力法（Brute Force）
12.2.2 Boyer-Moore演算法（The Boyer-Moore Algorithm）
12.2.3 Knuth-Morris-Pratt演算法
12.3 Tries 樹（Tries）
12.3.1 標準tries 樹（Standard Tries）
12.3.2 壓縮tries （Compressed Tries）
12.3.3 字尾tries （Suffix Tries）
12.3.4 搜尋引擎索引（Search Engine Indexing）
12.4 文字壓縮和貪婪法（Text Compression and the Greedy Method）
12.4.1 霍夫曼編碼演算法（The Huffman Coding Algorithm）
12.4.2 貪婪法（The Greedy Method）
12.5 動態規劃（Dynamic Programming）
12.5.1 矩陣鏈乘法（Matrix Chain-Product）
12.5.2 DNA和文字序列校對（DNA and Text Sequence Alignment）
12.6 習題
Chapter 13 排序和選擇
13.1 閤併排序（Merge-Sort）
13.1.1 各個擊破法（Divide-and-Conquer）
13.1.2 基於陣列的Merge-Sort實現（Array-Based Implementation of Merge-Sort）
13.1.3 閤併排序的執行時間（The Running Time of Merge-Sort）
13.1.4 閤併排序和遞迴方程式（Merge-Sort and Recurrence Equations）
13.1.5 閤併排序的另類實現（Alternative Implementations of Merge-Sort）
13.2 快速排序（Quick-Sort）
13.2.1 隨機快速排序（Randomized Quick-Sort）
13.2.2 快速排序的其他最佳化（Additional Optimizations for Quick-Sort）
13.3 通過演算法特性研究排序（Studying Sorting through an Algorithmic Lens）
13.3.1 排序的時間下限（Lower Bound for Sorting）
13.3.2 綫性時間排序：桶子排序和排序（Linear-Time Sorting: Bucket-Sort and Radix-Sort）
13.4 比較排序演算法（Comparing Sorting Algorithms）
13.5 選擇（Selection）
13.5.1 修剪和搜索（Prune-and-Search）
13.5.2 隨機快速選擇（Randomized Quick-Select）
13.5.3 分析隨機快速選擇（Analyzing Randomized Quick-Select）
13.6 習題
Chapter 14 圖
14.1 圖（Graphs）
14.1.1 圖ADT （The Graph ADT）
14.2 圖的資料結構（Data Structures for Graphs）
14.2.1 邊串列結構（Edge List Structure）
14.2.2 鄰接串列結構（Adjacency List Structure）
14.2.3 鄰接Map結構（Adjacency Map Structure）
14.2.4 鄰接矩陣結構（Adjacency Matrix Structure）
14.2.5 Java實現（Java Implementation）
14.3 圖的遍訪（Graph Traversals）
14.3.1 深度優先搜尋（Depth-First Search）
14.3.2 DFS的實施和擴展（DFS Implementation and Extensions）
14.3.3 寬度優先搜索（Breadth-First Search）
14.4 遞移封閉（Transitive Closure）
14.5 有嚮無環圖（Directed Acyclic Graphs）
14.5.1 拓撲排序（Topological Ordering）
14.6 最短路徑（Shortest Paths）
14.6.1 加權圖（Weighted Graphs）
14.6.2 Dijkstra演算法（Dijkstra's Algorithm）
14.7 最小生成樹（Minimum Spanning Trees）
14.7.1 Prim-Jarnık演算法
14.7.2 Kruskal演算法
14.7.3 不相交的分區和聯閤查找結構（Disjoint Partitions and Union-Find Structures）
14.8 習題
Chapter 15 記憶體管理與範圍樹
15.1 記憶體管理（Memory Management）
15.1.1 Java虛擬機器中的堆疊（Stacks in the Java Virtual Machine）
15.1.2 在記憶體堆積中分配空間（Allocating Space in the Memory Heap）
15.1.3 垃圾收集（Garbage Collection）
15.2 記憶體層次結構和快取（Memory Hierarchies and Caching）
15.2.1 記憶體係統（Memory Systems）
15.2.2 快取策略（Caching Strategies）
15.3 外部搜尋和B 樹（External Searching and B-Trees）
15.3.1 (a, b)樹
15.3.2 B樹
15.4 外部記憶體排序（External-Memory Sorting）
15.4.1 多路閤併（Multiway Merging）
15.5 範圍樹（Range Trees）
15.5.1 一維範圍搜尋（One-Dimensional Range Searching）
15.5.2 二維範圍樹（Two-Dimensional Range Trees）
15.5.3 二維範圍搜尋（Two-Dimensional Range Searching）
15.5.4 插入和刪除（Insertion and Deletion）
15.5.5 優先搜尋樹（Priority Search Trees）
15.5.6 優先範圍樹（Priority Range Trees）
15.6 習題
1.1 初步（Preliminaries）
1.1.1 基本型態（Base Types）
1.2 物件和類彆（Objects and Classes）
1.2.1 建立和使用物件（Creating and Using Objects）
1.2.2 定義類彆（Defining a Class）
1.3 特殊型態（Special Types）
1.4 Java 運算式（Java Expressions）
1.4.1 字麵文字（Literals）
1.4.2 運算子（Operators）
1.4.3 型態轉換（Type Conversions）
1.5 控製流程（Control Flow）
1.5.1 If和Switch敘述（The If and Switch Statements）
1.5.2 迴圈（Loops）
1.5.3 顯式控製流敘述（Explicit Control-Flow Statements）
1.6 輸入和輸齣（Input and Output）
1.7 Java 套件（Java Packages）
1.8 編寫Java 程式（Writing a Java Program）
1.8.1 設計（Design）
1.8.2 虛擬程式碼（Pseudocode）
1.8.3 撰寫程式（Coding）
1.8.4 文件和樣式（Documentation and Style）
1.8.5 測試和除錯（Testing and Debugging）
1.9 習題
Chapter 2 物件導嚮設計
2.1 目標、原則與設計模式（Goals, Principles, and Patterns）
2.1.1 物件導嚮設計目標（Object-Oriented Design Goals）
2.1.2 物件導嚮設計原則（Object-Oriented Design Principles）
2.1.3 設計模式（Design Patterns）
2.2 繼承（Inheritance）
2.2.1 Credit Card類彆擴展（Extending the CreditCard Class）
2.2.2 多型與動態配置（Polymorphism and Dynamic Dispatch）
2.2.3 繼承階層（Inheritance Hierarchies）
2.3 介麵與抽象類彆（Interfaces and Abstract Classes）
2.3.1 java中的介麵（Interfaces in Java）
2.3.2 介麵的多重繼承（Multiple Inheritance for Interfaces）
2.3.3 抽象類彆（Abstract Classes）
2.4 異常（Exceptions）
2.4.1 捕捉異常（Catching Exceptions）
2.4.2 拋齣異常（Throwing Exceptions）
2.4.3 Java 異常階層（Java's Exception Hierarchy）
2.5 轉型與泛型（Casting and Generics）
2.5.1 轉型（Casting）
2.5.2 泛型（Generics）
2.6 巢狀類彆（Nested Classes）
2.7 習題
Chapter 3 陣列與鏈結串列
3.1 陣列的實際用法（Practical Uses of Arrays）
3.1.1 在陣列存放遊戲記錄（Storing Game Entries in an Array）
3.1.2 陣列排序（Sorting an Array）
3.1.3 用於陣列隨機數值的java.util方法（java.util Methods for Arrays and Random Numbers）
3.1.4 使用字串和字元陣列的簡單密碼學（Simple Cryptography with Strings and Character Arrays）
3.1.5 二維陣列和定位遊戲（Two-Dimensional Arrays and Positional Games）
3.2 單嚮鏈結串列（Singly Linked Lists）
3.2.1 實現單嚮鏈結串列（Implementing a Singly Linked List Class）
3.3 環狀鏈結串列（Circularly Linked Lists）
3.3.1 循環式排程（Round-Robin Scheduling）
3.3.2 設計與實現環狀鏈結串列（Designing and Implementing a Circularly Linked List）
3.4 雙嚮鏈結串列（Doubly Linked Lists）
3.4.1 實現雙嚮鏈結串列（Implementing a Doubly Linked List Class）
3.5 測試相等性（Testing for Equality）
3.5.1 測試陣列的相等性（Equivalence Testing with Arrays）
3.5.2 測試鏈結串列的相等性（Equivalence Testing with Linked Lists）
3.6 復製資料結構（Copying Data Structures）
3.6.1 復製陣列（Cloning Arrays）
3.6.2 復製鏈結串列（Cloning Linked Lists）
3.7 習題
Chapter 4 分析工具
4.1 實證分析（Empirical Analysis）
4.1.1超越實驗分析（Moving Beyond Experimental Analysis）
4.2 常用數學函式（Common Mathematical Functions）
4.2.1比較成長速率（Comparing Growth Rates）
4.3 Big-Oh 錶示法（Big-Oh Notation）
4.3.1定義Big-Oh符號（Defining the “Big-Oh” Notation）
4.3.2比較分析（Comparative Analysis）
4.3.3演算法分析範例（Examples of Algorithm Analysis）
4.4 證明方法（Proof Methods）
4.4.1 實例證明（By Example）
4.4.2 反嚮證明法（The Contra Attack）
4.4.3 歸納法及迴圈不變式（Induction and Loop Invariants）
4.5 習題
Chapter 5 遞迴
5.1 遞迴基礎（Foundations of Recursion）
5.1.1 階乘函數（The Factorial Function）
5.1.2 描繪英製尺（Drawing an English Ruler）
5.1.3 二元搜尋（Binary Search）
5.1.4 檔案係統（File Systems）
5.2 遞迴分析（Recursive Analysis）
5.3 遞迴的應用（Applications of Recursion）
5.3.1 綫性遞迴（Linear Recursion）
5.3.2 二元遞迴（Binary Recursion）
5.3.3 多重遞迴 (Multiple Recursion )
5.4 使用遞迴（Using Recursion）
5.5 遞迴的陷阱（Pitfalls of Recursion）
5.5.1 Java中的最大遞迴深度（Maximum Recursive Depth in Java）
5.6 習題
Chapter 6 堆疊與佇列
6.1 堆疊（Stacks）
6.1.1 堆疊抽象資料型態（The Stack Abstract Data Type）
6.1.2 用陣列完成的簡單堆疊實作（A Simple Array-Based Stack Implementation）
6.1.3 用鏈結串列完成堆疊實作（Implementing a Stack with a Singly Linked List）
6.1.4 括號及HTML 標簽配對（Matching Parentheses and HTML Tags）
6.2 佇列（Queues）
6.2.1 佇列抽象資料型態（The Queue Abstract Data Type）
6.2.2 利用陣列完成佇列實作（Array-Based Queue Implementation）
6.2.3 使用單嚮鏈結串列實作佇列（Implementing a Queue with a Singly Linked List）
6.2.4 迴圈佇列（A Circular Queue）
6.3 雙嚮佇列（Double-Ended Queues）
6.3.1 雙嚮佇列抽象資料型態（The Deque Abstract Data Type）
6.3.2 雙嚮佇列實作（Implementing a Deque）
6.3.3 Java集閤架構中的雙嚮佇列（Deques in the Java Collections Framework）
6-4 習題
Chapter 7 串列抽象
7.1 串列ADT（The List ADT）
7.2 基於陣列的串列（Array-based Lists）
7.2.1 動態陣列（Dynamic Arrays）
7.2.2 實現動態陣列（Implementing a Dynamic Array）
7.2.3 動態陣列的攤銷分析（Amortized Analysis of Dynamic Arrays）
7.2.4 Java的StringBuilder類彆
7.3 基於位置的串列（Position-Based Lists）
7.3.1 位置（Positions）
7.3.2 位置串列抽象資料型態（The Positional List Abstract Data Type）
7.3.3 雙嚮鏈結串列實現（Doubly Linked List Implementation）
7.4 迭代器（Iterators）
7.4.1 可迭代介麵和Java的For-Each迴圈（The Iterable Interface and Java's For-Each Loop）
7.4.2 實現迭代器（Implementing Iterators）
7.5 群集架構（The Collections Framework）
7.5.1 列齣Java中的迭代器（List Iterators in Java）
7.5.2 與Positional List ADT做比較（Comparison to Our Positional List ADT）
7.5.3 Java群集架構中基於串列的演算法（List-Based Algorithms in the Java Collections Framework）
7.6 習題
Chapter 8 樹結構
8.1 樹的定義和性質（Trees Definitions and Properties）
8.1.1 樹抽象資料型態（The Tree Abstract Data Type）
8.1.2 計算深度和高度（Computing Depth and Height）
8.2 二元樹（Binary Trees）
8.2.1 二元樹抽象資料型態（The Binary Tree Abstract Data Type）
8.2.2 二元樹的性質（Properties of Binary Trees）
8.3 樹的錶示方式（Tree Representations）
8.3.1 二元樹的鏈結結構（Linked Structure for Binary Trees）
8.3.2 基於陣列的二元樹錶示方式（Array-Based Representation of a Binary Tree）
8.3.3 一般樹的鏈結結構（Linked Structure for General Trees）
8.4 樹遍訪演算法（Tree Traversal Algorithms）
8.4.1 一般樹的前序和後序遍訪（Preorder and Postorder Traversals of General Trees）
8.4.2 廣度優先樹遍訪（Breadth-First Tree Traversal）
8.4.3 二元樹的中序遍訪（Inorder Traversal of a Binary Tree）
8.4.4 在Java中實現樹的遍訪（Implementing Tree Traversals in Java）
8.4.5 樹遍訪的應用（Applications of Tree Traversals）
8.4.6 歐拉之旅（Euler Tours）
8.5 習題
Chapter 9 堆積和優先佇列
9.1 優先佇列抽象資料型態（The Priority Queue Abstract Data Type）
9.1.1 優先事項（Priorities）
9.1.2 優先佇列ADT（The Priority Queue ADT）
9.2 實施優先佇列（Implementing a Priority Queue）
9.2.1 項目復閤（The Entry Composite）
9.2.2 使用全序比較鍵值（Comparing Keys with Total Orders）
9.2.3 AbstractPriorityQueue基礎類彆（The AbstractPriorityQueue Base Class）
9.2.4 使用未排序的串列實現優先佇列（Implementing a Priority Queue with an Unsorted List）
9.2.5 使用排序串列實現優先佇列（Implementing a Priority Queue with a Sorted List）1
9.3 堆積（Heaps）
9.3.1 堆積資料結構（The Heap Data Structure）
9.3.2 使用堆積實現優先佇列（Implementing a Priority Queue with a Heap）
9.3.3 基於堆積的優先佇列的分析（Analysis of a Heap-Based Priority Queue）
9.3.4 自下而上的堆積構造 （Bottom-Up Heap Construction）
9.3.5 使用java.util.PriorityQueue類彆
9.4 使用優先佇列排序（Sorting with a Priority Queue）
9.4.1 選擇排序和插入排序（Selection-Sort and Insertion-Sort）
9.4.2 堆積排序（Heap-Sort）
9.5 適應性優先佇列（Adaptable Priority Queues）
9.5.1 位置感知項目（Location-Aware Entries）
9.5.2 實現適應性優先佇列（Implementing an Adaptable Priority Queue）
9.6 習題
Chapter 10 雜湊錶、MAP與跳躍串列
10.1 Map 抽象資料型態（The Map Abstract Data Type）
10.1.1 Map ADT
10.1.2 應用：計數單字頻率（Application: Counting Word Frequencies）
10.1.3 AbstractMap基礎類彆（An AbstractMap Base Class）
10.1.4 簡單的未排序map實作（A Simple Unsorted Map Implementation）
10.2 雜湊（Hashing）
10.2.1 雜湊函數（Hash Functions）
10.2.2 碰撞處理方案（Collision-Handling Schemes）
10.2.3 負載因子，重組和效率（Load Factors, Rehashing, and Efficiency）
10.2.4 Java雜湊錶實作（Java Hash Table Implementation）
10.3 排序圖抽象資料型態（The Sorted Map Abstract Data Type）
10.3.1 排序搜尋錶（Sorted Search Tables）
10.3.2 排序map的應用（Applications of Sorted Maps）
10.4 跳躍串列（Skip Lists）
10.4.1 跳躍串列中的搜尋和更新操作（Search and Update Operations in a Skip List）
10.4.2 跳躍串列的機率分析（ Probabilistic Analysis of Skip Lists）
10.5 Sets、 Multisets、和 Multimaps
10.5.1 Set ADT（The Set ADT）
10.5.2 Multiset ADT
10.5.3 Multimap ADT
10.6 習題
Chapter 11 搜尋樹結構
11.1 二元搜尋樹（Binary Search Trees）
11.1.1 在二元搜尋樹中搜尋（Searching Within a Binary Search Tree）
11.1.2 插入和刪除（Insertions and Deletions）
11.1.3 Java實作（Java Implementation）
11.1.4 二元搜尋樹的效能（Performance of a Binary Search Tree）
11.2 平衡搜尋樹（Java Framework for Balancing Search Trees）
11.2.1 用於平衡搜尋樹的Java架構（Java Framework for Balancing Search Trees）
11.3 AVL 樹（AVL Trees）
11.3.1 更新操作（Update Operations）
11.3.2 Java實作（Java Implementation）
11.4 (2,4) 樹
11.4.1 多路搜尋樹（Multiway Search Trees）
11.4.2 (2,4)樹操作（(2,4)-Tree Operations）
11.5 紅黑樹（Red-Black Trees）
11.5.1 紅黑樹操作（Red-Black Tree Operations）
11.5.2 Java實作（Java Implementation）
11.6 伸展樹（Splay Trees）
11.6.1 伸展（Splaying）
11.6.2 何時伸展（When to Splay）
11.6.3 Java實作（Java Implementation）
11.6.4 伸展攤銷分析（Amortized Analysis of Splaying）
11.7 習題
Chapter 12 字串與動態規劃
12.1 序言（Preliminaries）
12.1.1 文字字串符號（Notations for Character Strings）
12.2 樣式- 匹配演算法（Pattern-Matching Algorithms）
12.2.1 暴力法（Brute Force）
12.2.2 Boyer-Moore演算法（The Boyer-Moore Algorithm）
12.2.3 Knuth-Morris-Pratt演算法
12.3 Tries 樹（Tries）
12.3.1 標準tries 樹（Standard Tries）
12.3.2 壓縮tries （Compressed Tries）
12.3.3 字尾tries （Suffix Tries）
12.3.4 搜尋引擎索引（Search Engine Indexing）
12.4 文字壓縮和貪婪法（Text Compression and the Greedy Method）
12.4.1 霍夫曼編碼演算法（The Huffman Coding Algorithm）
12.4.2 貪婪法（The Greedy Method）
12.5 動態規劃（Dynamic Programming）
12.5.1 矩陣鏈乘法（Matrix Chain-Product）
12.5.2 DNA和文字序列校對（DNA and Text Sequence Alignment）
12.6 習題
Chapter 13 排序和選擇
13.1 閤併排序（Merge-Sort）
13.1.1 各個擊破法（Divide-and-Conquer）
13.1.2 基於陣列的Merge-Sort實現（Array-Based Implementation of Merge-Sort）
13.1.3 閤併排序的執行時間（The Running Time of Merge-Sort）
13.1.4 閤併排序和遞迴方程式（Merge-Sort and Recurrence Equations）
13.1.5 閤併排序的另類實現（Alternative Implementations of Merge-Sort）
13.2 快速排序（Quick-Sort）
13.2.1 隨機快速排序（Randomized Quick-Sort）
13.2.2 快速排序的其他最佳化（Additional Optimizations for Quick-Sort）
13.3 通過演算法特性研究排序（Studying Sorting through an Algorithmic Lens）
13.3.1 排序的時間下限（Lower Bound for Sorting）
13.3.2 綫性時間排序：桶子排序和排序（Linear-Time Sorting: Bucket-Sort and Radix-Sort）
13.4 比較排序演算法（Comparing Sorting Algorithms）
13.5 選擇（Selection）
13.5.1 修剪和搜索（Prune-and-Search）
13.5.2 隨機快速選擇（Randomized Quick-Select）
13.5.3 分析隨機快速選擇（Analyzing Randomized Quick-Select）
13.6 習題
Chapter 14 圖
14.1 圖（Graphs）
14.1.1 圖ADT （The Graph ADT）
14.2 圖的資料結構（Data Structures for Graphs）
14.2.1 邊串列結構（Edge List Structure）
14.2.2 鄰接串列結構（Adjacency List Structure）
14.2.3 鄰接Map結構（Adjacency Map Structure）
14.2.4 鄰接矩陣結構（Adjacency Matrix Structure）
14.2.5 Java實現（Java Implementation）
14.3 圖的遍訪（Graph Traversals）
14.3.1 深度優先搜尋（Depth-First Search）
14.3.2 DFS的實施和擴展（DFS Implementation and Extensions）
14.3.3 寬度優先搜索（Breadth-First Search）
14.4 遞移封閉（Transitive Closure）
14.5 有嚮無環圖（Directed Acyclic Graphs）
14.5.1 拓撲排序（Topological Ordering）
14.6 最短路徑（Shortest Paths）
14.6.1 加權圖（Weighted Graphs）
14.6.2 Dijkstra演算法（Dijkstra's Algorithm）
14.7 最小生成樹（Minimum Spanning Trees）
14.7.1 Prim-Jarnık演算法
14.7.2 Kruskal演算法
14.7.3 不相交的分區和聯閤查找結構（Disjoint Partitions and Union-Find Structures）
14.8 習題
Chapter 15 記憶體管理與範圍樹
15.1 記憶體管理（Memory Management）
15.1.1 Java虛擬機器中的堆疊（Stacks in the Java Virtual Machine）
15.1.2 在記憶體堆積中分配空間（Allocating Space in the Memory Heap）
15.1.3 垃圾收集（Garbage Collection）
15.2 記憶體層次結構和快取（Memory Hierarchies and Caching）
15.2.1 記憶體係統（Memory Systems）
15.2.2 快取策略（Caching Strategies）
15.3 外部搜尋和B 樹（External Searching and B-Trees）
15.3.1 (a, b)樹
15.3.2 B樹
15.4 外部記憶體排序（External-Memory Sorting）
15.4.1 多路閤併（Multiway Merging）
15.5 範圍樹（Range Trees）
15.5.1 一維範圍搜尋（One-Dimensional Range Searching）
15.5.2 二維範圍樹（Two-Dimensional Range Trees）
15.5.3 二維範圍搜尋（Two-Dimensional Range Searching）
15.5.4 插入和刪除（Insertion and Deletion）
15.5.5 優先搜尋樹（Priority Search Trees）
15.5.6 優先範圍樹（Priority Range Trees）
15.6 習題
圖書序言
圖書試讀
用户评价
评分
這本《資料結構與演算法：使用 JAVA (第六版)》光聽名字，就覺得是那種需要花時間靜下心來好好閱讀的經典入門書籍。我還在念大學的時候，為瞭準備期末考，曾經東翻西找過不少資料結構和演算法的教材，有些書寫得太理論化，有些則又太過簡略，常常讓我卡在中間，不知道該往哪裡鑽研。據說這本書的優點是能夠把一些比較抽象的概念，用比較易懂的方式呈現齣來，而且還會結閤實際的程式碼範例，這對我來說是非常重要的。我一直認為，學習演算法不隻是背誦公式，更重要的是理解背後的邏輯和思維方式，而程式碼的演繹，正是幫助我們建立這種理解的關鍵。我希望這本書能夠像一位循循善誘的老師，一步步引導我，而不是丟給我一大堆難懂的術語，讓我望之卻步。
评分這次看到《資料結構與演算法：使用 JAVA (第六版)》上市，我第一個想法就是，這本書的更新速度真的很快！我之前有稍微接觸過舊版的，那時候覺得它在講解一些演算法時，雖然原理有講到，但感覺可以再深入一點。尤其是在時間複雜度和空間複雜度分析這塊，有時候看著書上的符號，總是有種霧裡看花的感覺。這次第六版，我希望能在這方麵有更詳盡的闡述，例如針對一些進階的演算法，像是圖論裡麵的最短路徑問題，或是動態規劃的應用，希望能有更貼近實務的範例，或者提供更多可以讓讀者思考和練習的題目。畢竟，很多時候在學校學的理論，到瞭業界應用時，會發現許多變化和挑戰，若能透過這本書提前預習，相信對於未來的學習和工作都會有很大的幫助。我也很好奇，它是否會針對某些演算法的效能優化提供一些建議，畢竟在軟體開發中，效率是很重要的考量因素。
评分我對《資料結構與演算法：使用 JAVA (第六版)》這本書，最期待的就是它在後續章節的安排，是否能與時俱進，涵蓋一些現在業界比較常接觸到的技術。例如，資料結構和演算法在現代軟體開發中，扮演的角色越來越吃重，從分散式係統、大數據處理，到機器學習的優化，背後都離不開高效的資料結構和演算法。我希望這本書不僅僅是講解基礎的陣列、鏈錶、樹、圖等，更能引導讀者思考如何將這些基礎概念應用到更複雜的場景中。另外，我也很好奇，第六版是否會加入一些關於並行計算或併發程式設計中，與資料結構和演算法相關的內容，因為這在現今多核心處理器的時代，是個非常重要的課題。能夠看到一些實務上的應用案例，或者針對特定演算法進行性能分析的比較，相信對於提升學習的廣度和深度會非常有幫助。
评分哇，看到這本《資料結構與演算法：使用 JAVA (第六版)》的書名，我的腦海中立刻浮現大學時期那些熬夜苦讀的日子！那時候，資料結構和演算法根本就是一道道難關，像是迷宮一樣讓人頭痛，但又不得不硬著頭皮去闖。這本書的齣現，簡直是救星來著。尤其是我這個對程式設計初學乍練的，光是聽到「指標」、「遞迴」、「樹狀結構」這些名詞就頭皮發麻，更別說要實際寫齣程式碼來驗證瞭。我還記得當時為瞭搞懂一個排序演算法，整整花瞭兩天時間，還寫瞭超多筆記，但總覺得好像哪裡不太對勁。後來有學長推薦我這本書，說是講解得很清楚，就算是不太懂程式的新手也能看懂。雖然我還沒實際翻開它，但光是看到這本書的厚度，就感覺裡麵的內容肯定紮實得很，應該能幫我釐清不少概念上的盲點。我尤其期待它在範例程式上的呈現方式，希望能夠循序賤અમ，從簡單的開始，一步步引導我進入更複雜的演算法世界。畢竟，理論再怎麼講得天花亂墜，最後還是要透過實際的程式碼纔能真正理解。
评分老實說，我對於《資料結構與演算法：使用 JAVA (第六版)》這本書，有一個很大的好奇點，就是它對「學習麯線」的處理。在我過去的經驗裡，很多關於資料結構與演算法的教材，在前期可能講解得還算平順，但到瞭中期或後期，內容就會突然變得非常陡峭，讓許多讀者望而卻步。我希望這本書能夠在保持內容深度和廣度的同時，也能兼顧到讀者的學習節奏。例如，對於一些較為睏難的概念，是否能夠透過不同角度的解釋、圖示，或者由淺入深的範例來幫助讀者理解？另外，我也很想知道，這本書對於初學者在麵對諸如「指標」、「記憶體管理」這些比較底層的細節時，是如何引導的？畢竟，Java 本身在記憶體管理上相對封閉，但理解這些底層原理，對於寫齣高效、穩定的程式仍然至關重要。
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