前言






本書旨在指導學生進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程實踐，從而實現(xiàn)與理論教材的有效銜接。在近幾年的實驗教學過程中發(fā)現(xiàn)單一的實驗教學內(nèi)容與學生的差異性之間存在著一定的矛盾。本書按照章節(jié)系統(tǒng)地、由淺入深地層次化實驗教學內(nèi)容，包括初級實驗、中級實驗和高級實驗3個等級，并對每個等級設(shè)計不同數(shù)量的實驗項目。
初級實驗考查學生對基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理解與實現(xiàn)。從理解掌握算法到程序調(diào)試測試是學生在實踐過程中首先要跨越的一步，通過初級實驗幫助學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)。通過提供的參考代碼使學生有章可循，能夠獨立運行程序，達到所見即所得。運行程序的感性體驗結(jié)合理性的認識理解，達到理論和實踐的初步銜接，培養(yǎng)學生的興趣和自信心。
中級實驗考查學生運用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行初步設(shè)計的能力。學以致用是課程的主要目的，中級實驗是初級實驗的延伸，側(cè)重復雜算法的設(shè)計和基本應用。實驗項目運用教材中的知識點使學生進一步從理論走向?qū)嵺`，在解決問題的過程中掌握其中的規(guī)律，從而逐步培養(yǎng)解決問題的能力。
高級實驗使學生不斷挑戰(zhàn)新的高度，進行復雜工程問題程序設(shè)計的訓練，以培養(yǎng)工程實踐能力。獨立的設(shè)計與創(chuàng)新實踐能力是終極目標，這類實驗在實驗內(nèi)容和要求上可靈活變化，也可體現(xiàn)學生興趣和能力方面的差異性，比如在語言上可擴展為Java、C#等，學生也可根據(jù)自己掌握的知識添加界面等。
每章的實驗項目包括實驗目的、實驗內(nèi)容、參考代碼和擴展延伸。實驗目的是通過進行該實驗學生應掌握的知識點。實驗內(nèi)容是對學生需要完成的基本任務的描述，這里并沒有給出詳細的設(shè)計要求，學生可自行設(shè)計。參考代碼部分給出本實驗項目的具體實現(xiàn)。通過程序的文件結(jié)構(gòu)圖和頭文件方便學生對代碼的閱讀和理解。由于本書中基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的代碼具有良好的復用性，因此在將基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應用到復雜算法時只要包含相應的頭文件即可。同時，為了使學生能夠和其他課程銜接解決實際問題，在本書中有意識地引導學生使用C 中STL的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來解決具體的應用問題。擴展延伸部分能夠引導學生針對本實驗項目在廣度或者深度上進一步思考和實踐。
本書的另一特點是針對迷宮這一應用問題給出了多種解決方案，包括棧、隊列、圖、紅黑樹以及使用A*算法，使學生通過比較實驗數(shù)據(jù)體會在不同場景下各解決方案的優(yōu)缺點。
本書中的所有程序都在VS 2010和Dev�睠 5環(huán)境下調(diào)試通過，學生可以從清華大學出版社網(wǎng)站（http://www.tup.tsinghua.edu.cn）下載。
本書由桂林電子科技大學計算機與信息安全學院張瑞霞、唐麟共同編著而成。張瑞霞完成第2~5章和第9章的編寫，唐麟完成第1章、第6~8章的編寫。張瑞霞負責全書的整體構(gòu)思統(tǒng)稿，智國建教師為本書的編輯、排版做了大量的工作，課程組組長周婭以及課程組的教師們?yōu)楸緯�提出了有益的建議，同時付江泳等同學為本書的代碼調(diào)試做了部分工作，在此謹向他們表示感謝！
由于編者水平有限，雖然經(jīng)過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