數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法內(nèi)容豐富，技巧性強(qiáng)，包含了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的許多重要方面，對(duì)學(xué)生的計(jì)算機(jī)軟件素質(zhì)的培養(yǎng)作用明顯。
　　本書(shū)采用C++面向?qū)ο蟮挠^點(diǎn)介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，并使用模板程序設(shè)計(jì)技術(shù)，與傳統(tǒng)采用面向過(guò)程的觀點(diǎn)相比優(yōu)勢(shì)較大，使所設(shè)計(jì)的程序更容易實(shí)現(xiàn)代碼重用，在提供通用性和靈活性的同時(shí)，又保證了效率。本書(shū)將面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的思想融合到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法中，讀者通過(guò)學(xué)習(xí)可進(jìn)一步提高面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的能力。
　　全書(shū)共分為11章，第1章是基礎(chǔ)知識(shí)，介紹基本概念及其術(shù)語(yǔ)、抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的實(shí)現(xiàn)，還討論算法的概念和算法分析的簡(jiǎn)單方法。作為預(yù)備知識(shí)，讀者應(yīng)具有一定的C++程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。但為了降低讀者的門(mén)檻，本章還介紹了要用到的C++的主要知識(shí)點(diǎn)，并介紹了實(shí)用程序軟件包。
　　第2章引入線性表，詳細(xì)討論線性表的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)。在討論鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，首先仿照傳統(tǒng)方法實(shí)現(xiàn)線性表，在此基礎(chǔ)之上，在鏈表結(jié)構(gòu)中保存當(dāng)前位置和元素個(gè)數(shù)，這樣在難度增加不大的情況下提高了算法效率，使學(xué)生逐步體會(huì)改進(jìn)算法的途徑與方法。
　　第3章介紹棧和隊(duì)列，討論棧和隊(duì)列的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)，用棧實(shí)現(xiàn)表達(dá)式求值，通過(guò)學(xué)習(xí)能掌握各種棧和隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)與使用方法，對(duì)后繼課程（如操作系統(tǒng)原理和編譯原理）的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。本章還討論了優(yōu)先隊(duì)列，使隊(duì)列應(yīng)用更加廣泛。
　　第4章介紹串，詳細(xì)討論串的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與模式匹配算法，為開(kāi)發(fā)串應(yīng)用軟件（如實(shí)現(xiàn)文本編輯軟件）打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　第5章介紹數(shù)組和廣義表，詳細(xì)討論數(shù)組、特殊矩陣、稀疏矩陣和廣義表的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)方法，首次提出了廣義表的使用空間表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，并使用廣義表實(shí)現(xiàn)m元多項(xiàng)式的表示。
　　第6章介紹樹(shù)結(jié)構(gòu)，討論了二叉樹(shù)、線索二叉樹(shù)、樹(shù)、森林及其哈夫曼樹(shù)的結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)，還用哈夫曼編碼實(shí)現(xiàn)了壓縮軟件。
　　第7章介紹圖結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)圖的常用存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，并討論圖的相關(guān)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)算法（如求最小生成樹(shù)的Prim算法與Kruskal算法，求最短路徑的Dijkstra算法與Floyd算法）.
　　第8章介紹查找，討論靜態(tài)查找表、動(dòng)態(tài)查找表與散列表，還討論二叉排序樹(shù)、二叉平衡樹(shù)與B樹(shù)，并實(shí)現(xiàn)所有算法。
第9章介紹排序，以簡(jiǎn)潔方式實(shí)現(xiàn)各種排序算法，還測(cè)試了各種排序算法的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間。
　　第10章介紹文件，討論主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器，以及各種常用文件結(jié)構(gòu)，還特別介紹在數(shù)據(jù)庫(kù)中經(jīng)常采用的VSAM文件，對(duì)讀者研究與學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)有一定的幫助。
　　第11章介紹算法設(shè)計(jì)技術(shù)與算法分析技術(shù)，詳細(xì)討論各種算法設(shè)計(jì)技術(shù)的使用方法并實(shí)現(xiàn)了各種算法，并對(duì)算法分析技術(shù)進(jìn)行深入淺出的討論。對(duì)讀者的算法設(shè)計(jì)和算法分析的理論和實(shí)踐都有極大的幫助。
　　對(duì)于初學(xué)者，要完全獨(dú)立編寫(xiě)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的代碼是相當(dāng)困難的，因此本書(shū)討論的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法都加以實(shí)現(xiàn)并進(jìn)行了嚴(yán)格測(cè)試，提供了完整的測(cè)試程序，讀者可參考這些測(cè)試程序編寫(xiě)相關(guān)算法，但如果只會(huì)使用已有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編寫(xiě)簡(jiǎn)單的程序也不利于讀者對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的深入理解，提高研究新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的能力。因此本書(shū)的習(xí)題不但包括基本練習(xí)題，還包括仿照書(shū)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的題目，或改造已有算法的題目，這樣使讀者具有構(gòu)造新結(jié)構(gòu)及改造或改進(jìn)算法的能力。
　　本書(shū)各章還提供了實(shí)例研究，這些實(shí)例研究包含教材基礎(chǔ)內(nèi)容的應(yīng)用（例如第4章的實(shí)例研究--文本編輯，第3章的實(shí)例研究--表達(dá)式求值等），也包含教材正文內(nèi)容的補(bǔ)充（例如第6章的實(shí)例研究--樹(shù)與等價(jià)關(guān)系）。實(shí)例研究主要提供給那些精力充沛的學(xué)生深入學(xué)習(xí)與研究，讀者通過(guò)對(duì)實(shí)例研究的學(xué)習(xí)，可提高實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的能力，雖然有一定的難度，但應(yīng)比讀者的想象更易學(xué)習(xí)與掌握。
　　為了盡快提高讀者的學(xué)習(xí)能力，本書(shū)各章還提供了深入學(xué)習(xí)導(dǎo)讀，包括本書(shū)作者實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的最原始思想的資料來(lái)源，也包括進(jìn)一步學(xué)習(xí)的參考資料，極大地方便了讀者與教師查閱資料。
　　為了加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的需要，本書(shū)的附錄中提供了實(shí)驗(yàn)題目與課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并提供了實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式與課程設(shè)計(jì)報(bào)告格式，以便學(xué)生在做數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)時(shí)選擇，也為教師提供了可供參考的實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)的素材。
　　本教材在內(nèi)容組織上特別考慮了讀者的可接受性；在算法實(shí)現(xiàn)時(shí)，重點(diǎn)考慮程序的可讀性，教材基本內(nèi)容的算法一般選擇最簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)方式，學(xué)生容易接受；一般采用啟發(fā)的方式在習(xí)題、上機(jī)實(shí)驗(yàn)或課程設(shè)計(jì)中進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的功能，這樣容易培養(yǎng)起讀者的學(xué)習(xí)興趣，使讀者感到自己具有能發(fā)展或改進(jìn)已有算法的能力，也會(huì)使讀者感到自己已具有計(jì)算機(jī)高手的實(shí)力。
本書(shū)的作者都活躍在教學(xué)研究第一線上，有的作者還具有深厚的數(shù)學(xué)功底，不但完成了所有算法的測(cè)試程序，還對(duì)算法分析的相關(guān)公式進(jìn)行了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推理。
　　本書(shū)采用了模板程序設(shè)計(jì)技術(shù)，模板技術(shù)已成為現(xiàn)代C++語(yǔ)言的風(fēng)格基礎(chǔ)，C++98(1998年標(biāo)準(zhǔn)化的C++)提供的標(biāo)準(zhǔn)程序庫(kù)中有80%的成分是使用模板機(jī)制實(shí)現(xiàn)的STL(Standard Template Library，標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù))。而國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段教學(xué)并未重視C++的模板程序設(shè)計(jì)，書(shū)籍資料也不是很多。作者認(rèn)為在C++中，只要模仿本書(shū)算法，讀者會(huì)在不知不覺(jué)中就掌握了模板程序設(shè)計(jì)技巧。
　　現(xiàn)在來(lái)討論一下在國(guó)外數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教材中上機(jī)時(shí)喜歡采用的STL。實(shí)際上，STL是ATandT貝爾實(shí)驗(yàn)室和HP研究實(shí)驗(yàn)室的研究人員將模板程序設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的原理結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)造的一套研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的統(tǒng)一方法，現(xiàn)在已成為C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的一部分。STL提供了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的新途徑。它將(數(shù)據(jù))結(jié)構(gòu)(即組織數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu))抽象為容器。通過(guò)使用模板和迭代器，STL庫(kù)使程序員能夠?qū)�廣泛的通用算法應(yīng)用到各種容器類(lèi)上。通過(guò)本書(shū)作者的研究與了解，STL庫(kù)只覆蓋了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的線性結(jié)構(gòu)和樹(shù)結(jié)構(gòu)，并沒(méi)有覆蓋圖部分，因此，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)講，STL庫(kù)并不完備，同時(shí)，如果讀者上機(jī)編程都只使用STL庫(kù)解決數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)算法，可能使讀者在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編程方面，只會(huì)使用STL庫(kù)，而不能獨(dú)自設(shè)計(jì)新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。本書(shū)采用模板方法實(shí)現(xiàn)了所有書(shū)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法，應(yīng)比STL庫(kù)更完備；同時(shí)STL庫(kù)中包含的源代碼可讀性差，不適合作為教學(xué)使用，本書(shū)的算法源程序首要強(qiáng)調(diào)可讀性，使讀者容易接受與模仿，并且可進(jìn)行改進(jìn)或修改算法實(shí)現(xiàn)，因此在某種意義上講，本書(shū)提供的關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法實(shí)現(xiàn)的類(lèi)模板與函數(shù)模板是一種GTL (General Template Library）或OSGTL (Open Source General Template Library) ，讀者也可從作者個(gè)人主頁(yè)提供的軟件包（具體內(nèi)容見(jiàn)附錄B）來(lái)進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法方面的軟件開(kāi)發(fā)；當(dāng)然，通過(guò)本書(shū)的學(xué)習(xí)，再返回來(lái)學(xué)習(xí)STL庫(kù)的應(yīng)用，將會(huì)事半功倍，讀者只要找一本介紹STL的書(shū)籍或網(wǎng)上找一些介紹使用STL庫(kù)的文檔，并用STL庫(kù)試著編程即可完全掌握STL庫(kù)的使用。
　　特別要提一下有關(guān)C++編譯器的問(wèn)題。在C++之外的任何編程語(yǔ)言中，編譯器都沒(méi)有受到過(guò)如此之重視，這是因?yàn)镃++是一門(mén)非常復(fù)雜的語(yǔ)言，以致編譯器也難于構(gòu)造。下面介紹一些常用的優(yōu)秀C++編譯器。
Visual C++編譯器：由微軟開(kāi)發(fā)，現(xiàn)在主要流行Visual C++ 6.0、Visual C++ 2005以及Visual C++ 2005 Express，特點(diǎn)是集成開(kāi)發(fā)環(huán)境用戶界面友好，信息提示準(zhǔn)確，調(diào)試方便，對(duì)模板支持最完善；Visual C++ 6.0對(duì)硬件環(huán)境要求低，現(xiàn)在安裝的機(jī)器最多，但對(duì)標(biāo)準(zhǔn)C++兼容只有83.43%, Visual C++ 2005與Visual C++ 2005 Express在軟件提示信息上做了進(jìn)一步的優(yōu)化與改進(jìn)，并且對(duì)標(biāo)準(zhǔn)C++兼容程度達(dá)到了98%以上，但對(duì)硬件的要求較高；還有Visual C++ 2005 Express是一種輕量級(jí)的Visual C++軟件，易于使用。對(duì)于編程愛(ài)好者、學(xué)生和初學(xué)者來(lái)說(shuō)是很好的編程工具，微軟在2006年4月22日正式宣布 Visual Studio 2005 Express版永久免費(fèi)。
GCC編譯器：著名的開(kāi)源C++編譯器。是在UNIX操作系統(tǒng)（例如Linux）下編寫(xiě)C++程序的首選，有非常好的可移植性，可以在非常廣泛的平臺(tái)上使用，也是編寫(xiě)跨平臺(tái)、嵌入式程序很好的選擇。GCC 3.3與標(biāo)準(zhǔn)C++兼容程度大概能夠達(dá)到96.15%�，F(xiàn)已有一些移植在Windows環(huán)境下使用GCC編譯器的IDE（集成開(kāi)發(fā)環(huán)境），例如Dev-C++與MinGW Developer Studio，其中Dev-C++是能夠讓GCC在Windows下運(yùn)行的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，提供了與專(zhuān)業(yè)IDE相媲美的語(yǔ)法高亮、代碼提示與調(diào)試等功能；MinGW Developer Studio是跨平臺(tái)下的GCC集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。目前支持 Windows、Linux和 FreeBSD；根據(jù)作者的實(shí)際使用，感覺(jué)使用GCC編譯器的IDE錯(cuò)誤信息提示的智能較低，錯(cuò)誤提示不太準(zhǔn)確，還有就是對(duì)模板支持較差，對(duì)語(yǔ)法檢查較嚴(yán)格，有些在Visual C++編譯器中編譯通過(guò)的程序可能在GCC編譯器的IDE還會(huì)顯示有錯(cuò)誤信息。
本書(shū)所有算法都同時(shí)在Visual C++ 6.0、Visual C++ 2005、Visual C++ 2005 Express、Dev-C++和MinGW Developer Studio中通過(guò)測(cè)試。讀者可根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)木幾g器，建議選擇Visual C++ 6.0.
　　教師可采取多種方式來(lái)使用本書(shū)作為講授數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等課程，應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的背景知識(shí)以及課程的學(xué)時(shí)數(shù)來(lái)進(jìn)行內(nèi)容的取舍。為滿足不同層次的教學(xué)需求，本教材使用了分層的思想，分層方法如下：沒(méi)加有星號(hào)*及雙星號(hào)**的部分是基本內(nèi)容，適合所有讀者學(xué)習(xí)；加有星號(hào)的部分是適合計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的讀者深入學(xué)習(xí)的選學(xué)部分；加有雙星號(hào)的部分適合于感興趣的同學(xué)研究，尤其適合于那些有志于ACM競(jìng)賽的讀者加以深入研究。
　　作者為本書(shū)提供了全面的教學(xué)支持，如果在教學(xué)或?qū)W習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)與本書(shū)有關(guān)的任何問(wèn)題都可以與作者聯(lián)系：youhongyue168@gmail.com，作者將盡力滿足讀者的要求，并可能將解答公布在作者的教學(xué)網(wǎng)站http://teachhelp.changeip.net:9988/或http://teachhelp.3322.org:9988/上。在教學(xué)網(wǎng)站上還將提供如下內(nèi)容：
(1) 提供書(shū)中所有算法在Visual C++ 6.0、Visual C++2005、Visual C++2005 Express、Dev-C++和MinGW Developer Studio開(kāi)發(fā)環(huán)境中的測(cè)試程序，今后還會(huì)提供當(dāng)時(shí)流行的C++開(kāi)發(fā)環(huán)境的測(cè)試程序，每種開(kāi)發(fā)環(huán)境還將提供基本開(kāi)發(fā)過(guò)程的文檔；還提供本書(shū)作者開(kāi)發(fā)的軟件包（包含所有本書(shū)所講的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的類(lèi)模板與函數(shù)模板）.
(2) 提供教學(xué)用Power Point幻燈片ppt課件。
(3) 向教師提供所有習(xí)題、上機(jī)實(shí)驗(yàn)題與課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的解答或參考程序；對(duì)學(xué)生來(lái)講，將在每學(xué)期期末（第15周~第20周）公布解壓碼。
(4) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法問(wèn)答專(zhuān)欄。
(5) 提供至少8套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法模擬試題及其解答，以供學(xué)生期末及考研復(fù)習(xí)，也可供教師出考題時(shí)參考。
(6) 提供數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法相關(guān)的其他資料（例如Dev-C++與MinGW Developer Studio軟件，流行免費(fèi)C++編譯器的下載網(wǎng)址等）.
　　希望各位能夠抽出寶貴的時(shí)間將你對(duì)本教材的建議或意見(jiàn)，當(dāng)然也可以發(fā)表對(duì)國(guó)內(nèi)外的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程教學(xué)的任何意見(jiàn)寄給作者，你的意見(jiàn)將是我們?cè)侔嫘抻喗滩牡闹匾獏⒖肌?br />　　張衛(wèi)華、彭駿、譚斌、李培宇、何凱霖、姜琳、聶清彬、黃維、鄒昌文、王文昌、周焯華、胡開(kāi)文、沈潔、周德華與歐陽(yáng)等人對(duì)本書(shū)做了大量的工作，包括提供資料，調(diào)試算法，參與了部分內(nèi)容的編寫(xiě)，在此特向他們表示感謝；作者還要感謝為本書(shū)提供直接或間接幫助的每一個(gè)朋友，由于你們熱情的幫助或鼓勵(lì)，激發(fā)了作者寫(xiě)好本書(shū)的信心以及寫(xiě)作熱情。
　　本書(shū)的出版要感謝清華大學(xué)出版社各位編輯及評(píng)審專(zhuān)家，由于他們?yōu)楸緯?shū)的出版傾注了大量熱情，也由于他們具有前瞻性的眼光才讓讀者有機(jī)會(huì)看到本書(shū)。
　　盡管作者有良好而負(fù)責(zé)任的嚴(yán)格態(tài)度，并做出了最大努力，但由于作者水平有限，書(shū)中難免有不妥之處，因此，敬請(qǐng)各位讀者不吝賜教，以便作者有一個(gè)提高的機(jī)會(huì)，并在再版時(shí)盡量采用你們的意見(jiàn)。

編 者2012年10月