本书以知识体系结构和思维方式两个方面作为主线，分成四大篇14章介绍了基本编程能力的实验（基础）、线性数据结构的编程实验（线性表）、层次类非线性表的编程实验（树）以及群聚类非线性表的编程实验（图），并将“排序”和“搜索”的内容融合到相关章节中。每章节由实验范例和题库两个部分组成，试题全部选自ACM国际大学生程序设计竞赛和其他程序设计竞赛，共204题，并给出了试题来源和在线测试地址。每个实验范例不仅有详尽的知识要点阐述和试题解析，而且列出了写有详细注释的参考程序；而题库中的所有试题无论难易，都有清晰的提示。该书还附带了存储所有试题的英文原版描述和大部分试题的测试数据等资料的光盘。
本书的实验范例部分可以作为程序设计语言和数据结构的实验教材，供大学教学使用；题库部分则可以作为计算机专业学生的研修资料和程序设计竞赛的培训教材。

教材通用性强，既可用于程序设计语言和数据结构的教学和实验，又可用于竞赛的专项训练。
本书特点：
试题丰富、实用，书中给出的204道试题全部从ACM国际大学生程序设计竞赛和其他程序设计竞赛中精选而出，并给出每题的详尽试题解析，随书光盘中还给出试题原版以及大多数题目的测试数据。
知识体系结构清晰、合理，由浅入深、循序渐进地引入基本能力、线性表、树、图的编程实验，同时注重从思维方式上历练读者的编程能力。
作者简介
吴永辉 博士，复旦大学计算机科学与工程系副教授，ACM-ICPC中国赛区指导委员会（ACM-ICPC Council China）成员，复旦大学ACM程序设计竞赛队教练。作者自2001年起连续带队进入ACM-ICPC世界总决赛，并取得过世界第6名的佳绩。他的主要研究方向为数据库，在《计算机研究与发展》、《软件学报》以及重大学术会议上发表过多篇论文，参与翻译出版了《数据通信与网络》和《数据通信、计算机网络与开放系统》。









王建德 著名的信息学奥林匹克竞赛金牌教练，国务院特殊津贴专家，中学特级教师。他所辅导的学生在国际奥林匹克信息学竞赛（IOI）中获7金、3银、2铜的优异成绩，先后出版了24本关于程序设计和算法的学术专著，其中《实用算法的分析与程序设计》广受好评，长期以来是国内各类程序设计竞赛的必备教程。
ACM国际大学生程序设计竞赛（简称ACM／ICPC）是由美国计算机协会(ACM)主办的国际性大学生计算机学科竞赛，创办于1977年，竞赛以大学为单位，3人一队，先在各大洲进行各级预选赛，从中选拔优胜队参加全球总决赛。ACM／ICPC目前已经成为全世界范围内历时久远、规模宏大、影响最大的权威性的大学生程序设计竞赛。
网址：http://cm.baylor.edu/welcome.icpc




百度之星程序设计大赛 是由百度公司发起的，创办于2005年的年度程序设计大赛，旨在为广大程序设计爱好者搭建一个比试身手、切磋交流的平台。大赛每年吸引了喜欢发掘最佳算法和数据结构以解决各种挑战性问题的程序员高手，目前业已成为中国互联网规模最大最具影响力的程序设计大赛。
网址：http://astar.baidu.com/




Topcoder 是一个程序设计比赛的网站，每个月都有两到三次网上在线比赛，根据比赛的结果对参赛者进行新的排名。参赛者在那里可以和来自全世界的程序员（事实上大多数也是大学生）进行更直接的交流。
网址：http://www.topcoder.com/tc




Google Code Jam（Google全球编程挑战赛）创办于2003年，旨在在全世界范围内促进编程竞赛，鼓励并嘉奖顶级编程人才。
网址：code.google.com/codejam

我们长期从事数据结构教学和竞赛培训，教学实践使我们萌发了对数据结构课程的教学模式进行改革的想法：
　　1）在课程中需要增加思维方式和解题策略的引导，引导学生思考各类数据结构的本质特征是什么；面对当前问题为什么要采用这样的数据结构而不宜采用那样的数据结构；当有多个数据结构可用时，怎样权衡时间复杂度、空间复杂度、编程复杂度和思维复杂度四个因素，寻找最合时宜的数据结构，将“知识导向”与“智慧导向”真正结合起来。
　　2）在课程中需要引入案例教学，通过模拟或者重现现实生活中的一些场景，让学生置身问题情境之中，通过思考、讨论和上机编程来进行学习。传统教学将数据结构“束之高阁”，在理论教学和笔试上兜来兜去，可能会使学生浑然不知数据结构在现实生活中究竟派什么用处，懵懵懂懂，最终失去了学习的意义。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。案例教学则是一种以问题和动手编程驱动学习的方式：将知识置于问题情境和实践过程之中，变枯燥乏味为生动活泼。学生拿到试题后，先进行审题，然后温习或查阅各种他认为必要的数据结构知识，这无形中激发了他们的求知欲望，加深了他们对知识真谛的理解。捕捉到相关的理论知识后，学生还要经过缜密思考和动手编程，使之变为解决问题的程序方案。这个“认识-实践-再认识-再实践”的过程，应视为知识理解上的一种提高，知识学习与应用能力间的一种转变和升华。
　　基于上述想法，我们近年来开设了“数据结构实验”课程，并将ACM国际大学生程序设计竞赛和其他程序设计竞赛中的典型试题分门别类，精选了其中204道试题，翻译后作为学习数据结构知识的实验案例。这些试题不仅为相关知识创设了丰富有趣的问题背景，而且在相关网站上都有试题的在线测试。学生不仅可以带着问题学习数据结构，而且所编程序的正确性和效率也可以通过相关网站上的测试系统得到实时检验，达到“学以致用”的目的。
　　本书试题的在线测试地址主要有：
　　在线评测系统 简称 网址
　　北京大学在线评测系统 POJ http://poj.org/
　　浙江大学在线评测系统 ZOJ http://acm.zju.edu.cn/onlinejudge/
　　UVA在线评测系统 UVA http://uva.onlinejudge.org/　
　　 http://livearchive.onlinejudge.org/
　　Ural在线评测系统 Ural http://acm.timus.ru/
　　SGU在线评测系统 SGU http://acm.sgu.ru/
　　本书按照数据结构的知识结构和循序渐进的原则，共分四大篇（基本能力的编程实验、线性数据结构的编程实验、层次类非线性表的编程实验、群聚类非线性表的编程实验）14个章节。每个章节为相关数据结构知识提供了大量的实验范例，并且建立了相关的试题库，其中实验范例68道，题库试题136道。每个实验范例不仅有知识要点阐述和详尽的试题解析，还列出了写有详细注释的参考程序；题库中的所有试题无论难易，都有清晰的提示。教师既可以将实验范例作为开设数据结构实验课程的教材，也可以从相关题库中挑选数据结构实验课程的作业、考题或指导ACM集训活动的培训资料。每道题都注明了试题来源和在线测试网址，考虑到网站更新给读者学习带来不便的可能情况，本书还附带了存储所有试题的英文原版描述和大部分试题的测试数据等资料的光盘。我们之所以这样做，就是力图构建一个尽可能丰富、实用和长效的数据结构实验课程资源库。
　　需要说明的是，本书是在复旦大学ACM集训队长期活动的基础上积累而成的。阿拉法特·居来提、姚哲云、张昊等同学精心编写了所有程序，每道程序都通过了严格的测试验证，其中一些程序经多次修改，精益求精。这些同学为本书的出版付出了辛勤的劳动，作出了不可或缺的贡献。在此，向他们表示由衷的感激。另外，衷心感谢复旦大学计算机学院2006、2007、2008级同学在使用本书讲义过程中提出的宝贵意见和建议。
　　由于时间和水平所限，书中肯定夹杂了不少缺点和错误，表述不当和笔误更是在所难免，热忱欢迎学术界同仁和读者赐正。如果你在阅读中发现了问题，请通过书信或电子邮件告诉我们，以便及时整理成勘误表放在本书的专门网站上，供广大读者查询更正。我们更期望读者对本书提出建设性意见，以便再版时改进。我们的联系方式是：
　　通信地址：上海市邯郸路220号复旦大学计算机科学技术学院　 吴永辉
　　邮编：200433
　　E-mail：yhwu@fudan.edu.cn

计算机\程序设计

本书特点：
?教材通用性强，既可用于程序设计语言和数据结构的教学和实验，又可用于竞赛的专项训练。
?试题丰富、实用，书中给出的204道试题全部从ACM国际大学生程序设计竞赛和其他程序设计竞赛中精选而出，并给出每题的详尽试题解析，随书光盘中还给出试题原版以及大多数题目的测试数据。
?知识体系结构清晰、合理，由浅入深、循序渐进地引入基本能力、线性表、树、图的编程实验，同时注重从思维方式方面历练读者的编程能力。


作者介绍

王建德，著名的信息学奥林匹克竞赛金牌教练，国务院特殊津贴专家，中学特级教师。他所辅导的学生在国际奥林匹克信息学竞赛（IOI）中获7金、3银、2铜的优异成绩，先后出版了24本关于程序设计和算法的学术专著，其中《实用算法的分析与程序设计》广受好评，长期以来是国内各类程序设计竞赛的必备教程。

吴永辉，博士，复旦大学计算机科学与工程系副教授，ACM-ICPC中国赛区指导委员会（ACM-ICPC Council China）成员，复旦大学ACM程序设计竞赛队教练。作者自2001年起连续带队进入ACM-ICPC世界总决赛，并取得过世界第6名的佳绩。他的主要研究方向为数据库，在《计算机研究与发展》、《软件学报》以及重大学术会议上发表过多篇论文，参与翻译出版了《数据通信与网络》和《数据通信、计算机网络与开放系统》。

吴永辉　王建德　编著：暂无简介

前言
第一篇　 基本能力的编程实验
第1章　 简单计算的编程实验 2
1.1　 改进程序书写风格的实验范例 2
1.2　 正确处理多组测试数据的实验范例 4
1.3　 提高实数精度的实验范例 7
1.4　 使用二分法提高计算时效的实验范例 8
1.5　 相关题库 13
第2章　 简单模拟的编程实验 23
2.1　 直叙式模拟的实验范例 23
2.2　 筛选法模拟的实验范例 26
2.3　 构造法模拟的实验范例 28
2.4　 相关题库 30
第3章　 简单递归的编程实验 36
3.1　 计算递归函数的实验范例 36
3.2　 用递归算法求问题解的实验范例 37
3.3　 求解递归数据的实验范例 40
3.4　 相关题库 42
本篇小结 46
第二篇　 线性数据结构的编程实验
第4章　 应用直接存取类线性表编程 48
4.1　 数组应用一：日期计算的实验范例 48
4.2　 数组应用二：高精度运算的实验范例 54
4.3　 数组应用三：多项式表示与处理的实验范例 60
4.4　 数组应用四：数值矩阵运算的实验范例 65
4.5　 字符串处理一：串的存储结构的实验范例 70
4.6　 字符串处理二：串模式匹配的实验范例 71
4.7　 相关题库 77
第5章　 应用顺序存取类线性表编程 112
5.1　 顺序表应用的实验范例 112
5.2　 栈应用的实验范例 118
5.3　 队列应用的实验范例 124
5.4　 相关题库 134
第6章　 应用广义索引类线性表编程 141
6.1　 使用词典解题的实验范例 141
6.2　 使用散列表与散列方法解题的实验范例 148
6.3　 相关题库 154
第7章　 应用线性表排序编程 160
7.1　 利用STL中自带的排序功能编程的实验范例 160
7.2　 应用排序算法编程的实验范例 166
7.3　 相关题库 169
本篇小结 190
第三篇　 层次类非线性表的编程实验
第8章　 采用树结构的非线性表编程 192
8.1　 用树的遍历求解层次性问题的实验范例 192
8.2　 用树结构支持并查集的实验范例 201
8.3　 用树状数组统计子树权和的实验范例 207
8.4　 相关题库 211
第9章　 应用二叉树的基本概念编程 231
9.1　 普通有序树转化为二叉树的实验范例 231
9.2　 计算二叉树路径的实验范例 234
9.3　 通过遍历确定二叉树结构的实验范例 237
9.4　 相关题库 239
第10章　 应用经典二叉树编程 243
10.1　 二叉搜索树的实验范例 243
10.2　 二叉堆的实验范例 248
10.3　 哈夫曼树的实验范例 259
10.4　 相关题库 262
本篇小结 275
第四篇　 群聚类非线性表的编程实验
第11章　 应用图的遍历算法编程 278
11.1　 BFS算法的实验范例 278
11.2　 DFS算法的实验范例 282
11.3　 拓扑排序的实验范例 285
11.4　 计算无向图的连通性的实验范例 291
11.5　 相关题库 299
第12章　 应用最小生成树算法编程 327
12.1　 Kruskal算法的实验范例 327
12.2　 Prim算法的实验范例 330
12.3　 相关题库 333
第13章　 应用最佳路径算法编程 341
13.1　 Warshall算法和Floyed-Warshall算法的实验范例 341
13.2　 Dijkstra算法的实验范例 347
13.3　 Bellman-Ford算法的实验范例 351
13.4　 SPFA算法的实验范例 356
13.5　 相关题库 360
第14章　 应用特殊图的经典算法编程 368
14.1　 二分图匹配的实验范例 368
14.2　 计算网络最大流的实验范例 371
14.3　 相关题库 385
本篇小结 396