ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
С.Ю. Ржеуцкая, И.А. Андрианов
СТРУКТУРЫ ДАННЫХ И
АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ. Часть 1
Утверждено редакционно- издательским советом университета в качестве учебного пособия
Вологда 2005
УДК 681.3.06
ББК Р23
Рецензенты:
Сипин А.С., к.ф-м.н, доцент кафедры Прикладной математики ВГПУ
Кузнецов Р.Н., директор учебного центра "Мезон"
Ржеуцкая С.Ю., Андрианов И.А.
Структуры и алгоритмы обработки данных. Часть 1: Учеб. пособие. - Вологда: ВоГТУ, 2005. – 232 с.
ISBN 5-87851-152-5
Учебное пособие предназначено для студентов специальности 230105 – программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем, но может быть полезно студентам всех специальностей, связанных с компьютерными технологиями. Первая часть содержит определение основных понятий, анализ и реализацию линейных и иерархических структур данных и алгоритмов сортировки и поиска.
УДК 681.3.06
ББК Р23
©Вологодский государственный технический университет, 2005
ISBN 5-87851-152-5 ©Ржеуцкая С.Ю.,
Андрианов И.А.
Введение
Пособие предназначено для студентов специальности 230105 — «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», но может использоваться студентами других специальностей, связанных с компьютерными технологиями, в качестве дополнительного материала.
Исследование структур данных и алгоритмов их обработки — это основа, на которой держатся все остальные компьютерные науки. Грамотное решение задач в любой области программирования невозможно без обширных и прочных знаний типовых структур данных и алгоритмов.
Несмотря на динамичное развитие различных направлений информационных технологий, в этой области положение довольно стабильно. Конечно, новые задачи часто требуют нестандартных решений, поэтому набор востребованных структур данных и алгоритмов постоянно пополняется. Тем не менее, основные способы организации данных и алгоритмы их обработки хорошо проработаны, имеется несколько фундаментальных учебников и монографий по этому вопросу, например [7,9,2,13].
При изложении авторы в основном ориентируются на известные, много раз переиздававшиеся фундаментальные работы. Мы старались изложить лаконично и систематизированно материал, почерпнутый из большого количества источников, дополнить его собственными примерами и сведениями о современном состоянии некоторых проблем. Иногда в различных источниках встречается несогласованность терминологии. В этом случае употребляются наиболее распространенные термины, а остальные все-таки упоминаются со ссылкой на авторов.
Все примеры в пособии написаны на языке С++, при этом авторы старались сделать тексты программ понятными, поэтому использовали такие конструкции языка, которые не затрудняют чтение исходных текстов. Мы стремились показать различные подходы к программированию алгоритмов обработки данных, поэтому там, где это уместно, использовался объектно-ориентированный подход и шаблоны. Сделано и небольшое введение в функциональное программирование в разделах, посвященных рекурсивной обработке линейных и иерархических списков.
Пособие содержит десять глав. В первой из них определяются основные понятия и дается первое введение в анализ алгоритмов. Вторая и третья главы содержат довольно подробное описание линейных и иерархических структур данных с примерами реализации. Три следующих главы посвящены практически важным задачам сортировки и поиска данных, причем в шестой главе рассматриваются способы сортировки и поиска данных во внешней памяти. Затем разбирается обширная группа методов и алгоритмов для решения задач дискретной оптимизации под общим названием «исчерпывающий поиск». Восьмая глава посвящена классическим алгоритмам на графах. В следующей главе разбираются алгоритмы поиска в текстовых последовательностях, которые в последнее время приобретают повышенную актуальность в связи с массовым распространением поисковых систем. Наконец, последняя глава содержит введение в NP-полные задачи и способы их приближенного решения.
Представленный материал полностью охватывает программу курса «Структуры данных и алгоритмы обработки» и может использоваться в качестве учебника по данной дисциплине.
В качестве дополнения к пособию следует использовать методические указания по структурам и алгоритмам обработки данных, в которых содержатся практические задания.