Java语言程序设计与数据结构（进阶篇 原书第11版）

　　本书是Java语言的经典教材，中文版分为基础篇和进阶篇，主要介绍程序设计基础、面向对象程序设计、GUI程序设计、数据结构和算法、高级Java程序设计等内容。本书以示例介绍解决问题的技巧，提供大量的程序清单，每章配有大量复习题和编程练习题，帮助读者掌握编程技术，并应用所学技术解决实际工程问题。进阶篇突出数据结构和算法，主要涵盖以下内容：泛型，规则集和映射，开发高效算法，实现线性表、栈、队列和优先队列，二叉搜索树，AVL树，散列，图及其应用，加权图及其应用，集合流的聚合操作等。本书可作为高等院校计算机专业相关课程的教材，也可供Java语言及编程爱好者参考。

　　梁勇（Y. Daniel Liang） 现为阿姆斯特朗亚特兰大州立大学计算机科学系教授。之前曾是普度大学计算机科学系副教授，并曾两次获得普度大学杰出研究奖。他所编写的Java教程在美国大学Java课程中采用率极高，同时他还兼任Prentice Hall Java系列丛书的编辑。他是“Java Champion”荣誉得主，并在世界各地给在校学生和程序员做Java语言及技术方面的讲座。

出版者的话

中文版序

译者序

前言

第19章　泛型 1

19.1　引言 1

19.2　动机和优点 1

19.3　定义泛型类和接口 4

19.4　泛型方法 5

19.5　示例学习：对一个对象数组进行排序 7

19.6　原生类型和向后兼容 8

19.7　通配泛型 10

19.8　泛型的擦除和限制 12

19.9　示例学习：泛型矩阵类 15

关键术语 19

本章小结 19

测试题 20

编程练习题 20

第20章　线性表、栈、队列和优先队列 22

20.1　引言 22

20.2　集合 23

20.3　迭代器 26

20.4　使用forEach方法 27

20.5　线性表 28

20.5.1　List接口中的通用方法 28

20.5.2　数组线性表类ArrayList和链表类LinkedList 29

20.6　Comparator接口 32

20.7　线性表和集合的静态方法 36

20.8　示例学习：弹球 39

20.9　向量类和栈类 42

20.10　队列和优先队列 44

20.10.1　Queue接口 44

20.10.2　双端队列Deque和链表LinkedList 45

20.11　示例学习：表达式求值 47

关键术语 51

本章小结 51

测试题 51

编程练习题 51

第21章　规则集和映射 57

21.1　引言 57

21.2　规则集 57

21.2.1　HashSet 58

21.2.2　LinkedHashSet 61

21.2.3　TreeSet 62

21.3　比较规则集和线性表的性能 65

21.4　示例学习：关键字计数 67

21.5　映射 69

21.6　示例学习：单词的出现次数 73

21.7　单元素与不可变的集合和映射 75

关键术语 76

本章小结 76

测试题 77

编程练习题 77

第22章　开发高效算法 79

22.1　引言 79

22.2　使用大?O?标记来衡量算法效率 79

22.3　示例：确定大O 81

22.4　分析算法的时间复杂度 85

22.4.1　分析二分查找算法 85

22.4.2　分析选择排序算法 85

22.4.3　分析汉诺塔问题 85

22.4.4　常用的递推关系 86

22.4.5　比较常用的增长函数 86

22.5　使用动态编程寻找斐波那契数 87

22.6　使用欧几里得算法求最大公约数 89

22.7　寻找素数的高效算法 93

22.8　使用分而治之法寻找最近点对 99

22.9　使用回溯法解决八皇后问题 101

22.10　计算几何：寻找凸包 103

22.10.1　卷包裹算法 104

22.10.2　格雷厄姆算法 105

关键术语 106

本章小结 106

测试题 107

编程练习题 107

第23章　排序 114

23.1　引言 114

23.2　插入排序 115

23.3　冒泡排序 117

23.4　归并排序 119

23.5　快速排序 122

23.6　堆排序 126

23.6.1　堆的存储 127

23.6.2　添加一个新的结点 127

23.6.3　删除根结点 128

23.6.4　Heap类 129

23.6.5　使用Heap类进行排序 131

23.6.6　堆排序的时间复杂度 132

23.7　桶排序和基数排序 133

23.8　外部排序 135

23.8.1　实现阶段Ⅰ 136

23.8.2　实现阶段Ⅱ 137

23.8.3　结合两个阶段 139

23.8.4　外部排序复杂度 141

关键术语 142

本章小结 142

测试题 142

编程练习题 142

第24章　实现线性表、栈、队列和优先队列 146

24.1　引言 146

24.2　线性表的通用操作 146

24.3　数组线性表 149

24.4　链表 156

24.4.1　结点 156

24.4.2　MyLinkedList类 158

24.4.3　实现MyLinkedList 159

24.4.4　MyArrayList和MyLinkedList 167

24.4.5　链表的变体 167

24.5　栈和队列 169

24.6　优先队列 172

本章小结 173

测试题 174

编程练习题 174

第25章　二叉搜索树 176

25.1　引言 176

25.2　二叉搜索树 176

25.2.1　表示二叉搜索树 177

25.2.2　查找一个元素 178

25.2.3　在BST中插入一个元素 178

25.2.4　树的遍历 179

25.2.5　BST类 180

25.3　删除BST中的一个元素 189

25.4　树的可视化和MVC 194

25.5　迭代器 197

25.6　示例学习：数据压缩 199

关键术语 204

本章小结 204

测试题 204

编程练习题 204

第26章　AVL树 208

26.1　引言 208

26.2　重新平衡树 209

26.3　为AVL树设计类 211

26.4　重写insert方法 212

26.5　实现旋转 213

26.6　实现delete方法 213

26.7　AVLTree类 214

26.8　测试 AVLTree类 219

26.9　AVL树的时间复杂度分析 222

关键术语 222

本章小结 223

测试题 223

编程练习题 223

第27章　散列 225

27.1　引言 225

27.2　什么是散列 225

27.3　散列函数和散列码 226

27.3.1　基本数据类型的散列码 226

27.3.2　字符串的散列码 227

27.3.3　压缩散列码 227

27.4　使用开放地址法处理冲突 228

27.4.1　线性探测法 228

27.4.2　二次探测法 230

27.4.3　双重散列法 230

27.5　使用分离链接法处理冲突 232

27.6　装填因子和再散列 232

27.7　使用散列实现映射 233

27.8　使用散列实现规则集 242

关键术语 248

本章小结 249

测试题 249

编程练习题 249

第28章　图及其应用 251

28.1　引言 251

28.2　基本的图术语 252

28.3　表示图 254

28.3.1　表示顶点 254

28.3.2　表示边：边数组 255

28.3.3　表示边：Edge对象 256

28.3.4　表示边：邻接矩阵 256

28.3.5　表示边：邻接线性表 257

28.4　图的建模 259

28.5　图的可视化 268

28.6　图的遍历 271

28.7　深度优先搜索 272

28.7.1　DFS的算法 272

28.7.2　DFS的实现 273

28.7.3　DFS的应用 274

28.8　示例学习：连通圆问题 275

28.9　广度优先搜索 278

28.9.1　BFS的算法 278

28.9.2　BFS的实现 278

28.9.3　BFS的应用 280

28.10　示例学习：9枚硬币反面问题 281

关键术语 286

本章小结 286

测试题 286

编程练习题 286

第29章　加权图及其应用 291

29.1　引言 291

29.2　加权图的表示 292

29.2.1　加权边的表示：边数组 292

29.2.2　加权邻接矩阵 293

29.2.3　邻接线性表 293

29.3　WeightedGraph类 294

29.4　最小生成树 301

29.4.1　最小生成树算法 302

29.4.2　完善Prim的MST算法 303

29.4.3　MST算法的实现 304

29.5　寻找最短路径 307

29.6　示例学习：加权的9枚硬币反面问题 315

关键术语 318

本章小结 318

测试题 319

编程练习题 319

第30章　集合流的聚合操作 325

30.1　引言 325

30.2　流管道 326

30.2.1　Stream.of、limit、forEach方法 328

30.2.2　sorted方法 329

30.2.3　filter方法 329

30.2.4　max和min方法 329

30.2.5　anyMatch、allMatch和noneMatch方法 329

30.2.6　map、distinct和count方法 329

30.2.7　findFirst、findAny和toArray方法 330

30.3　IntStream、LongStream和DoubleStream 331

30.4　并行流 333

30.5　使用reduce方法进行流的归约 336

30.6　使用collect方法进行流的归约 338

30.7　使用groupingBy收集器进行元素分组 341

30.8　示例学习 344

30.8.1　示例学习：数字分析 344

30.8.2　示例学习：计算字母的出现次数 345

30.8.3　示例学习：计算字符串中每个字母的出现次数 346

30.8.4　示例学习：处理二维数组中的所有元素 347

30.8.5　示例学习：得到目录大小 348

30.8.6　示例学习：关键字计数 349

30.8.7　示例学习：单词出现次数 350

本章小结 351

测试题 351

编程练习题 351

附录A　Java关键字 353

附录B　ASCII字符集 354

附录C 　操作符优先级表 355

附录D　Java修饰符 356

附录E　特殊浮点值 357

附录F　数系 358

附录G　位操作符 362

附录H　正则表达式 363

附录I　枚举类型 367