数据结构和算法基础Python语言实现

　　本书首先介绍算法的概念和特点，然后介绍数据结构，再逐步深入介绍各类算法，通过解决实际问题加深理解。本书选取了近年来比较热门的语言Python作为载体，来实现算法的功能。这不但可以让读者系统地学习算法的相关知识，而且还能提高读者对Python语言的应用水平。 本书分为7章，涵盖的主要内容有算法简介、数据结构、数学相关算法、排序算法、查找算法、图相关算法、算法思想归纳。其中包含对非常多经典算法的讲解，如归并排序、快速排序、拓扑排序、二叉查找树、红黑树、最小生成树算法、最短路径算法、极大极小值算法、遗传算法等。最后通过归纳总结，让读者懂得常见算法的设计思路，能够根据实际情况选择合适的算法。

　　陈良旭，毕业于法国国立高等应用电子学院（ENSEA），获得计算机工程师文凭，曾在ETIS实验室研究LDPC算法。现任职于佛山珠江传媒大数据科技有限公司，从事数据分析工作，研究方向有舆情监控、数据纠错等。

第1章 从零开始学算法 1

1.1 算法基础知识 21.1.1 什么是算法 2
1.1.2 算法时间复杂度 2
1.1.3 算法空间复杂度 5
1.1.4 算法优劣比较 6


1.2 计算机中如何描述算法 61.2.1 自然语言 7
1.2.2 流程图 7
1.2.3 伪代码 8
1.2.4 挑战：这个月有多少天 8


1.3 Python概述 101.3.1 Python简介 10
1.3.2 环境搭建 11
1.3.3 开发工具介绍 15
1.3.4 单元测试 22


1.4 总结 252

第2章 数据结构 27


2.1 数组 282.1.1 定义 28
2.1.2 挑战1：海盗船生存大考验 30
2.1.3 挑战2：必胜的游戏 32


2.2 链表 372.2.1 定义 37
2.2.2 挑战：国王的继承人 43


2.3 队列 452.3.1 定义 45
2.3.2 挑战：维修报警器 48


2.4 栈 502.4.1 定义 51
2.4.2 挑战1：和机器人做朋友 52
2.4.3 挑战2：让机器人帮你检查作业 54


2.5 哈希表 562.5.1 定义 56
2.5.2 挑战：基因研究 62


2.6 树 642.6.1 定义 65
2.6.2 二叉树 66
2.6.3 二叉查找树 71
2.6.4 挑战：画一棵好看的“树” 75


2.7 图 782.7.1 定义 79
2.7.2 图的表示 79
2.7.3 图的遍历 82
2.7.4 挑战：“一笔画完”小游戏 86


2.8 总结 913

第3章 数　学 92


3.1 进制转换 93
3.2 基本概念 933.2.1 十进制 93
3.2.2 二进制 93
3.2.3 八进制和十六进制 93
3.2.4 进制转换 94
3.2.5 挑战：网络攻击 98


3.3 数学运算 1003.3.1 内置函数 100
3.3.2 Math库模块 101
3.3.3 排列组合 102
3.3.4 矩阵运算 102