前言






本書旨在指導(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(xué)過程中發(fā)現(xiàn)單一的實驗教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的差異性之間存在著一定的矛盾。本書按照章節(jié)系統(tǒng)地、由淺入深地層次化實驗教學(xué)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(xué)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(xué)生在實踐過程中首先要跨越的一步，通過初級實驗幫助學(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)到所見即所得。運(yùn)行程序的感性體驗結(jié)合理性的認(rèn)識理解，達(dá)到理論和實踐的初步銜接，培養(yǎng)學(xué)生的興趣和自信心。
中級實驗考查學(xué)生運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步設(shè)計的能力。學(xué)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(fù)雜算法的設(shè)計和基本應(yīng)用。實驗項目運(yùn)用教材中的知識點(diǎn)使學(xué)生進(jìn)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(xué)生不斷挑戰(zhàn)新的高度，進(jìn)行復(fù)雜工程問題程序設(shè)計的訓(xùn)練，以培養(yǎng)工程實踐能力。獨(dú)立的設(shè)計與創(chuàng)新實踐能力是終極目標(biāo)，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(xué)生興趣和能力方面的差異性，比如在語言上可擴(kuò)展為Java、C#等，學(xué)生也可根據(jù)自己掌握的知識添加界面等。
每章的實驗項目包括實驗?zāi)康�、實驗�?nèi)容、參考代碼和擴(kuò)展延伸。實驗?zāi)康氖峭ㄟ^進(jìn)行該實驗學(xué)生應(yīng)掌握的知識點(diǎn)。實驗內(nèi)容是對學(xué)生需要完成的基本任務(wù)的描述，這里并沒有給出詳細(xì)的設(shè)計要求，學(xué)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(xué)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(fù)用性，因此在將基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用到復(fù)雜算法時只要包含相應(yīng)的頭文件即可。同時，為了使學(xué)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(dǎo)學(xué)生使用C 中STL的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來解決具體的應(yīng)用問題。擴(kuò)展延伸部分能夠引導(dǎo)學(xué)生針對本實驗項目在廣度或者深度上進(jìn)一步思考和實踐。
本書的另一特點(diǎn)是針對迷宮這一應(yīng)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(xué)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(diǎn)。
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(xué)生可以從清華大學(xué)出版社網(wǎng)站（http://www.tup.tsinghua.edu.cn）下載。
本書由桂林電子科技大學(xué)計算機(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，唐麟完成第1章、第6~8章的編寫。張瑞霞負(fù)責(zé)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(xué)為本書的代碼調(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