前言






本書(shū)旨在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程實(shí)踐，從而實(shí)現(xiàn)與理論教材的有效銜接。在近幾年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的差異性之間存在著一定的矛盾。本書(shū)按照章節(jié)系統(tǒng)地、由淺入深地層次化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，包括初級(jí)實(shí)驗(yàn)、中級(jí)實(shí)驗(yàn)和高級(jí)實(shí)驗(yàn)3個(gè)等級(jí)，并對(duì)每個(gè)等級(jí)設(shè)計(jì)不同數(shù)量的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
初級(jí)實(shí)驗(yàn)考查學(xué)生對(duì)基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解與實(shí)現(xiàn)。從理解掌握算法到程序調(diào)試測(cè)試是學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中首先要跨越的一步，通過(guò)初級(jí)實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生在理解算法的基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。通過(guò)提供的參考代碼使學(xué)生有章可循，能夠獨(dú)立運(yùn)行程序，達(dá)到所見(jiàn)即所得。運(yùn)行程序的感性體驗(yàn)結(jié)合理性的認(rèn)識(shí)理解，達(dá)到理論和實(shí)踐的初步銜接，培養(yǎng)學(xué)生的興趣和自信心。
中級(jí)實(shí)驗(yàn)考查學(xué)生運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)的能力。學(xué)以致用是課程的主要目的，中級(jí)實(shí)驗(yàn)是初級(jí)實(shí)驗(yàn)的延伸，側(cè)重復(fù)雜算法的設(shè)計(jì)和基本應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目運(yùn)用教材中的知識(shí)點(diǎn)使學(xué)生進(jìn)一步從理論走向?qū)嵺`，在解決問(wèn)題的過(guò)程中掌握其中的規(guī)律，從而逐步培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力。
高級(jí)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生不斷挑戰(zhàn)新的高度，進(jìn)行復(fù)雜工程問(wèn)題程序設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，以培養(yǎng)工程實(shí)踐能力。獨(dú)立的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新實(shí)踐能力是終極目標(biāo)，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求上可靈活變化，也可體現(xiàn)學(xué)生興趣和能力方面的差異性，比如在語(yǔ)言上可擴(kuò)展為Java、C#等，學(xué)生也可根據(jù)自己掌握的知識(shí)添加界面等。
每章的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹��?shí)驗(yàn)內(nèi)容、參考代碼和擴(kuò)展延伸。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是對(duì)學(xué)生需要完成的基本任務(wù)的描述，這里并沒(méi)有給出詳細(xì)的設(shè)計(jì)要求，學(xué)生可自行設(shè)計(jì)。參考代碼部分給出本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體實(shí)現(xiàn)。通過(guò)程序的文件結(jié)構(gòu)圖和頭文件方便學(xué)生對(duì)代碼的閱讀和理解。由于本書(shū)中基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的代碼具有良好的復(fù)用性，因此在將基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用到復(fù)雜算法時(shí)只要包含相應(yīng)的頭文件即可。同時(shí)，為了使學(xué)生能夠和其他課程銜接解決實(shí)際問(wèn)題，在本書(shū)中有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生使用C 中STL的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)解決具體的應(yīng)用問(wèn)題。擴(kuò)展延伸部分能夠引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在廣度或者深度上進(jìn)一步思考和實(shí)踐。
本書(shū)的另一特點(diǎn)是針對(duì)迷宮這一應(yīng)用問(wèn)題給出了多種解決方案，包括棧、隊(duì)列、圖、紅黑樹(shù)以及使用A*算法，使學(xué)生通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)體會(huì)在不同場(chǎng)景下各解決方案的優(yōu)缺點(diǎn)。
本書(shū)中的所有程序都在VS 2010和Dev�睠 5環(huán)境下調(diào)試通過(guò)，學(xué)生可以從清華大學(xué)出版社網(wǎng)站（http://www.tup.tsinghua.edu.cn）下載。
本書(shū)由桂林電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息安全學(xué)院張瑞霞、唐麟共同編著而成。張瑞霞完成第2~5章和第9章的編寫(xiě)，唐麟完成第1章、第6~8章的編寫(xiě)。張瑞霞負(fù)責(zé)全書(shū)的整體構(gòu)思統(tǒng)稿，智國(guó)建教師為本書(shū)的編輯、排版做了大量的工作，課程組組長(zhǎng)周婭以及課程組的教師們?yōu)楸緯?shū)提出了有益的建議，同時(shí)付江泳等同學(xué)為本書(shū)的代碼調(diào)試做了部分工作，在此謹(jǐn)向他們表示感謝！
由于編者水平有限，雖然經(jīng)過(guò)多次文檔整理和代碼調(diào)試，仍可能存在不足之處，歡迎不吝指正，這里深表感謝。
編者
2018年3月