高级数据结构（C++版）/青少年信息学奥林匹克竞赛实战辅导丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林厚从 著

图书标签:

• 数据结构
• C++
• 算法
• 青少年编程
• 信息学奥林匹克
• 竞赛辅导
• 编程入门
• 数据结构与算法
• OI
• CPP
• 实战

出版社： 东南大学出版社

ISBN：9787564147365

版次：2

商品编码：12112551

包装：平装

丛书名： 青少年信息学奥林匹克竞赛实战辅导丛书

开本：16开

出版时间：2017-05-01

用纸：胶版纸

页数：420

字数：686000

正文语种：中文

内容简介

　　《高级数据结构（C++版）/青少年信息学奥林匹克竞赛实战辅导丛书》在基本数据结构的基础上，围绕一些常用的数据结构，结合大量实战例题，深入分析“数据结构是如何服务于算法的”。
　　《高级数据结构（C++版）/青少年信息学奥林匹克竞赛实战辅导丛书》主要内容包括：哈希表、树与二叉树、优先队列与堆、并查集、线段树、树状数组、伸展树、Treap、AVL树、红一黑树、SBT、块状链表与块状树、后缀树与后缀数组、树链剖分与动态树等。
　　《高级数据结构（C++版）/青少年信息学奥林匹克竞赛实战辅导丛书》的适用对象包括：中学信息学竞赛选手及辅导老师、大学ACM比赛选手及教练、高等院校计算机专业的师生、程序设计爱好者等。

目录

第1章 哈希表
1．1 哈希表的基本原理
1．2 哈希表的基本概念
1．3 哈希函数的构造
1．4 哈希表的基本操作
1．5 冲突的处理
1．6 哈希表的性能分析
1．7 哈希表的应用举例
1．8 本章习题

第2章 树与二叉树
2．1 树
2．1．1 树的存储结构
2．1．2 树的遍历
2．2 二叉树
2．2．1 普通树转换成二叉树
2．2．2 二叉树的遍历
2．2．3 二叉树的其他操作
2．2．4 二叉树的形态
2．3 二叉排序树
2．4 哈夫曼二叉树
2．5 字典树
2．6 本章习题

第3章 优先队列与二叉堆
3．1 优先队列
3．2 二叉堆
3．2．1 Put操作
3．2．2 Get操作
3．3 可并堆
3．3．1 左偏树的定义
3．3．2 左偏树的基本操作
3．4 本章习题

第4章 并查集
4．1 并查集的主要操作
4．2 并查集的实现
4．2．1 并查集的数组实现
4．2．2 并查集的链表实现
4．2．3 并查集的树实现
4．3 并查集的应用举例
4．4 本章习题

第5章 线段树
5．1 线段树的应用背景
5．2 线段树的初步实现
5．2．1 线段树的结构
5．2．2 线段树的性质
5．2．3 线段树的存储
5．2．4 线段树的常用操作
5．2．4．1 线段树的构造
5．2．4．2 线段树的查询
5．2．4．3 线段树的修改
5．2．4．4 线段树的延迟修改
5．3 线段树在一些经典问题中的应用
5．3．1 逆序对问题
5．3．2 矩形覆盖问题
5．4 线段树的扩展
5．4．1 用线段树优化动态规划
5．4．2 将线段树扩展到高维
5．4．3 线段树与平衡树的结合
5．5 线段树与其他数据结构的比较
5．6 线段树的应用举例
5．7 本章习题

第6章 树状数组
6．1 树状数组的问题模型
6．2 树状数组的基本思想
6．3 树状数组的实现
6．3．1 子集的划分方法
6．3．2 查询前缀和
6．3．3 修改子集和
6．4 树状数组的常用技巧
6．4．1 查询任意区间和
6．4．2 利用sum数组求出原数组a的某个元素值
6．4．3 找到某个前缀和对应的前缀下标index
6．4．4 成倍扩张／缩减
6．4．5 初始化树状数组
6．5 树状数组与线段树的比较
6．6 树状数组扩展到高维的情形
6．7 树状数组的应用举例
6．8 本章习题

第7章 伸展树
7．1 伸展树的主要操作
7．1．1 伸展操作
7．1．2 伸展树的基本操作
7．2 伸展树的算法实现
7．3 伸展树的效率分析
7．4 伸展树的应用举例
7．5 本章习题

第8章 Treap
8．1 Treap的基本操作
8．2 Treap的算法实现
8．3 Treap的应用举例
8．4 本章习题

第9章 平衡树
9．1 AVL树
9．2 红一黑树
9．3 SBT
9．3．1 SBT的基本操作
9．3．2 SBT的效率分析
9．3．3 SBT的算法实现
9．4 本章习题

第10章 块状链表与块状树
10．1 块状链表的基本思想
10．2 块状链表的基本操作
10．3 块状链表的扩张
10．3．1 维护区间和以及区间最值
10．3．2 维护局部数据有序化
10．3．3 维护区间翻转
10．4 块状链表与其他数据结构的比较
10．5 分块思想在树上的应用——块状树
10．6 块状链表的应用举例
10．7 本章习题

第11章 后缀树与后缀数组
11．1 后缀树的简介
11．2 后缀树的定义
11．3 后缀树的构建
11．3．1 后缀树的朴素构建算法
11．3．2 后缀树的线性时间构建算法
11．3．2．1 隐式树的朴素构建
11．3．2．2 扩展规则约定
11．3．2．3 后缀链加速
11．3．2．4 进一步加速
11．3．2．5 后缀树拓展到多串的形式
11．3．2．6 代码实现
11．3．2．7 相关证明
11．4 后缀树的应用
11．4．1 字符串（集合）的精确匹配
11．4．1．1 情形一
11．4．1．2 情形二
11．4．1．3 情形三
11．4．1．4 情形四
11．4．2 公共子串问题
11．4．2．1 情形五
11．4．2．2 情形六
11．4．2．3 情形七
11．4．2．4 情形八
11．4．2．5 情形九
11．4．3 重复子串问题
11．4．3．1 情形十
11．4．3．2 情形十一
11．4．3．3 情形十二
11．5 后缀数组的简介
11．6 后缀数组的定义
11．7 后缀数组的构建
11．7．1 一种直接的构建算法
11．7．2 倍增算法
11．7．2．1 倍增算法描述
11．7．2．2 倍增算法代码
11．7．3 由后缀树得到后缀数组
11．7．4 DC3算法和DC算法
11．7．4．1 DC3算法
11．7．4．2 DC算法
11．8 LCP的引人
11．9 后缀数组的应用
11．9．1 后缀排序的直接应用
11．9．1．1 Burrows-Wheeler变换
11．9．1．2 多模式串的匹配
11．9．2 通过引入LCP优化
11．9．2．1 多模式串的匹配
11．9．2．2 重复子串问题
11．9．2．3 最长回文子串
11．9．2．4 最长公共子串
11．9．3 后缀数组的应用举例
11．10 本章习题

第12章 树链剖分与动态树
12．1 树链剖分的思想和性质
12．2 树链剖分的实现及应用
12．3 动态树的初探
12．3．1 动态树的常用功能
12．3．2 动态树的简单情形
12．4 动态树的实现
12．4．1 动态树的基本操作及其实现
12．4．1．1 动态树的问题模型
12．4．1．2 用Splay维护实路径
12．4．2 动态树操作的时间复杂度分析
12．4．2．1 动态树操作的次数
12．4．2．2 Splay操作的平摊时间
12．5 动态树的经典应用
12．5．1 求最近公共祖先
12．5．2 并查集操作
12．5．3 求最大流
12．5．4 求生成树
12．6 动态树的应用举例
12．7 本章习题
致谢

《高级数据结构（C++版）——青少年信息学奥林匹克竞赛实战辅导丛书》 内容概要 本书旨在为青少年信息学奥林匹克竞赛（IOI）的参赛者提供一套系统、深入且实用的高级数据结构学习指南。鉴于竞赛对算法效率和问题解决能力的严苛要求，本书聚焦于那些在竞赛中频繁出现、能够显著提升解题效率的关键数据结构与相关算法，并通过 C++ 语言进行了详尽的实现与阐述。本书并非对所有数据结构面面俱到的百科全书，而是精选了最具有代表性、最实用、且最能体现“高级”二字的数据结构，力求通过深入浅出的讲解和丰富的实战案例，帮助读者构建坚实的数据结构理论基础，并将其灵活应用于各类竞赛难题。 核心内容体系： 本书的内容围绕以下几个核心模块展开，层层递进，力求全面覆盖竞赛所需的高级数据结构知识： 第一部分：基础数据结构的升华与进阶 在许多竞赛辅导材料中，基础数据结构（如数组、链表、栈、队列）是起点。然而，在高级数据结构的学习中，我们需要以更深刻的视角重新审视它们，并引入更强大的变种和应用。 树形结构的高级运用： 线段树（Segment Tree）： 详细讲解线段树的构建、查询（区间和、区间最值、区间计数等）和更新（单点更新、区间更新）。重点在于理解其“分治”思想，以及如何通过标记（Lazy Propagation）实现高效的区间更新。本书将展示线段树在处理区间动态查询、动态维护等问题上的威力。 树状数组（Fenwick Tree / Binary Indexed Tree）： 介绍树状数组的核心思想——用数组的低位 bit 来表示一系列前缀和。阐述其在单点更新和区间查询（或反之）方面的优势，尤其是在处理大量单点修改和前缀和查询的场景。对比线段树，分析两者的适用范围和性能差异。 堆（Heap）与优先队列（Priority Queue）： 在普及数据结构的基础上，深入探讨堆的性质（最大堆、最小堆），以及如何基于堆实现优先队列。讲解堆的插入、删除、合并等操作，并给出其在图算法（如 Dijkstra）和一些贪心策略中的应用实例。 图结构的高级算法与数据组织： 最小生成树（Minimum Spanning Tree）： 深入讲解 Prim 算法和 Kruskal 算法的原理、实现细节以及复杂度分析。重点在于理解它们的贪心策略，以及如何在稠密图和稀疏图上选择最优算法。 最短路径算法（Shortest Path Algorithms）： 详细介绍 Dijkstra 算法（适用于非负权图）和 Bellman-Ford 算法（适用于含负权图，可检测负环）。讲解 SPFA 算法作为 Bellman-Ford 的一种优化，并分析其在特定图结构下的表现。 强连通分量（Strongly Connected Components - SCC）： 讲解 Tarjan 算法和 Kosaraju 算法，如何在线性时间内找到有向图的强连通分量。分析 SCC 的性质，以及将其“缩点”成一个有向无环图（DAG）后，如何解决基于 SCC 的问题。 拓扑排序（Topological Sort）： 介绍基于 DFS 和 BFS 的拓扑排序算法，并解释其在有向无环图（DAG）中的应用，如任务调度、依赖关系分析等。 第二部分：高级数据结构的核心原理与实践 这一部分是本书的重中之重，将深入探讨那些在解决复杂算法问题时不可或缺的“利器”。 平衡二叉搜索树（Balanced Binary Search Trees）： AVL 树与红黑树（Red-Black Trees）： 虽然在实际竞赛中直接实现 AVL 树和红黑树的情况较少（STL 提供了 `std::set` 和 `std::map`），但理解它们的平衡机制、旋转操作（左旋、右旋）、着色规则（红黑树）是至关重要的。本书将侧重于理解它们的平衡原理，以及它们如何保证对数时间的插入、删除和查找操作。 Splay 树（伸展树）： Splay 树的独特之处在于其“伸展”操作，可以将最近访问的节点旋转到根部，从而使得频繁访问的节点具有较低的平均查找时间。本书将详细讲解 Splay 树的各种伸展操作（Zig, Zag, Zig-Zig, Zag-Zag）及其正确性证明，并展示其在动态维护序列、维护子树信息等方面的强大能力。Splay 树是许多高级算法（如动态树）的基础。 串（字符串）相关的数据结构与算法： Trie 树（字典树）： 讲解 Trie 树的基本概念、构建、插入、查找、删除操作。重点在于理解其如何存储大量的字符串，并进行高效的字符串匹配、前缀查询等。 后缀数组（Suffix Array）与后缀自动机（Suffix Automaton）： 这两个是字符串处理的“终极武器”。 后缀数组： 讲解如何构造后缀数组（如 DC3 算法、SA-IS 算法的原理性介绍），以及如何利用后缀数组结合 LCP (Longest Common Prefix) 数组解决各种字符串问题，如最长重复子串、最长公共子串、不同子串数量等。 后缀自动机： 深入讲解后缀自动机的概念、构造（在线构造算法）以及状态转移。阐述其如何在一个线性状态图中表示一个字符串的所有后缀，并在此基础上解决各种复杂的字符串匹配和统计问题，效率极高。 分治与动态规划的结合： CDQ 分治： 介绍 CDQ 分治的思想，如何将一个整体问题分解为相互关联的子问题，并巧妙地利用分治递归的结构来处理“偏序”问题。重点在于理解其分治的递归层级以及如何合并答案。 李超线段树（Li Chao Tree）： 专门用于解决“动态区间最大（或最小）值”问题，尤其是在直线（或线段）与点求交点的问题。讲解其动态插入直线、查询最大值（或最小值）的原理。 第三部分：高级数据结构的应用与优化 理论与实践相结合，本书将通过大量的竞赛题目来巩固所学知识，并引导读者掌握优化技巧。 经典竞赛题解析： 精选历年 IOI 及国内高级信息学竞赛中的经典难题，这些题目往往集中体现了对高级数据结构的综合运用。通过对这些题目的深度解析，读者可以学习如何识别问题的本质，选择合适的数据结构，并进行高效的编码实现。 数据结构优化技巧： 介绍一些通用的优化思路，例如： 离线处理（Offline Processing）： 对于一些在线询问难以解决的问题，可以将其转换为离线问题，通过排序或预处理来提高效率。 随机化算法（Randomized Algorithms）： 在某些情况下，引入随机化可以显著降低算法的平均复杂度，或简化算法设计。 位运算优化（Bitwise Operations）： 在特定场景下，利用位运算的特性可以大幅提升计算速度。 卡常数技巧： 在竞赛中，有时算法的理论复杂度已经最优，但常数因子过大导致超时。本书将介绍一些常见的“卡常数”技巧，以提升代码的实际运行效率。 学习方法与目标： 本书的学习目标是让读者不仅能够掌握各种高级数据结构的定义和操作，更重要的是理解它们背后的思想，学会如何根据问题的特点选择最合适的数据结构，以及如何将多种数据结构和算法进行组合，以解决复杂的计算问题。 理解核心思想： 强调对每种数据结构“为什么这样设计”、“解决了什么问题”的深入理解，而非死记硬背。 掌握实现细节： 通过 C++ 代码示例，让读者熟悉各种数据结构的实现方式，包括边界条件的处理和内存管理。 培养建模能力： 引导读者将实际问题抽象成适合用数据结构解决的模型。 锻炼实战能力： 通过丰富的习题和案例，让读者在实践中巩固知识，提升解题速度和准确性。 面向读者： 本书适合已经掌握了 C++ 基础语法、基本算法（如排序、搜索）以及入门级数据结构（如数组、链表、栈、队列、二叉搜索树）的青少年信息学爱好者。尤其是那些正在备战或希望深入了解青少年信息学奥林匹克竞赛的选手，本书将是他们提升理论水平和实战能力的宝贵资源。 总结： 《高级数据结构（C++版）——青少年信息学奥林匹克竞赛实战辅导丛书》是一本集理论讲解、代码实现、案例分析于一体的进阶指南。它精选了信息学竞赛中最具价值和挑战性的高级数据结构，旨在帮助读者构建坚实的数据结构知识体系，掌握高效的算法设计与实现技巧，从而在信息学奥林匹克竞赛中取得优异的成绩。本书注重启发式教学，鼓励读者主动思考，将所学知识融会贯通，成为一名优秀的问题解决者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计一下子就抓住了我的眼球，深邃的蓝色背景搭配银色的立体字，看起来就很有科技感和专业性，我当时就觉得这绝对是一本能够带我深入了解数据结构“内部运作”的书。拿到手后，我迫不及待地翻开，首先映入眼帘的是清晰的目录，每一章的标题都非常直观，像是算法的“地图”。我最期待的是关于图论算法的那几章，因为在很多ACM题目中，图的建模和遍历总是让我头疼。我特别想知道书中是如何将复杂的图算法，比如Dijkstra、Floyd-Warshall，用C++清晰地实现并解释的。而且，这本书强调“实战辅导”，我希望它不仅仅是理论的堆砌，更能提供大量的例题和解题思路，让我能够真正地把学到的知识应用到实际的竞赛题目中去。对于信息学奥林匹克竞赛来说，时间就是一切，高效的数据结构和算法是制胜的关键，我希望这本书能够帮助我优化代码，找到更快的解题路径。我之前也看过一些数据结构的书，但总感觉它们要么过于偏向理论，要么讲解不够深入，无法真正解决我遇到的难题。这本书的“高级”二字让我充满了期待，希望它能为我打开数据结构的新世界，让我对那些常常出现的“黑盒子”算法有更透彻的理解。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对编程充满热情的青少年，我一直在寻找一本能够系统提升我数据结构和算法能力的读物。当我在书店看到《高级数据结构（C++版）》时，封面上“青少年信息学奥林匹克竞赛实战辅导丛书”的字样立刻吸引了我。我深知，在信息学奥林匹克竞赛中，扎实的数据结构基础是进入更高阶段的基石。我渴望通过这本书，能够深入理解那些在竞赛中常常出现的“神秘”数据结构，比如并查集、KMP算法、哈希表等，它们在处理字符串匹配、图的连通性判断等问题时，能够极大地提高效率。我尤其关注书中是如何将抽象的理论知识转化为实际的C++代码，并能清晰地解释每一行代码的意义以及其背后的逻辑。我知道，对于信息学竞赛而言，代码的简洁性和效率至关重要。因此，我期待这本书能够提供一些优化算法、提高程序运行速度的实用技巧，并且通过大量的实际案例，让我能够将所学知识融会贯通，真正做到举一反三。我希望这本书不仅仅是一本教材，更能成为我学习道路上的良师益友，指引我在数据结构的海洋中乘风破浪。

评分☆☆☆☆☆

我是一个刚接触信息学竞赛不久的学生，对于各种高级数据结构和算法，我常常感到迷茫。偶然间，我在网上看到了《高级数据结构（C++版）》这本书的推荐，它明确地标榜自己是“青少年信息学奥林匹克竞赛实战辅导丛书”，这让我眼前一亮。我一直认为，数据结构是信息学竞赛的“硬核”部分，没有扎实的数据结构基础，很难在竞赛中取得好成绩。我希望这本书能够像一位经验丰富的教练一样，循序渐进地引导我掌握那些复杂的概念，比如动态规划、最小生成树、强连通分量等等。我非常期待书中能够有详细的理论讲解，并且配以易于理解的图示，帮助我构建清晰的认知模型。更重要的是，我希望这本书能够提供一些非常贴近竞赛实际的题目，并且对解题思路进行深入的剖析，让我能够学习到如何分析问题、选择合适的数据结构和算法，以及如何进行代码实现和优化。我希望通过这本书的学习，我能够摆脱对“套用模板”的依赖，真正理解数据结构背后的原理，并且能够灵活运用它们来解决各种各样的问题。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在备战信息学奥林匹克竞赛的初中生，在朋友的推荐下，我抱着试试看的心态购买了这本《高级数据结构（C++版）》。坦白说，一开始我有点担心里面的内容会不会太难，毕竟“高级”两个字听起来就很有挑战性。但是，当我翻阅这本书的插图和代码示例时，我的疑虑就消散了很多。书中的图示非常生动形象，能够帮助我快速理解抽象的数据结构概念，比如我一直不太明白的B树和AVL树的平衡机制，通过书中的动态示意图，我感觉豁然开朗。而且，C++的源代码写得很规范，注释也很详细，我尝试着跟着书中的代码敲了一遍，然后进行调试，发现代码的逻辑非常清晰，一点也不晦涩。更让我惊喜的是，书中不仅讲解了各种高级数据结构的实现原理，还结合了许多竞赛中经常出现的经典问题，并给出了相应的解决方案。这对我来说太有用了！我一直觉得，学好数据结构和算法，关键在于“学以致用”，而这本书恰恰满足了我的需求。我特别想通过这本书，掌握一些能够处理大规模数据的技巧，比如在一些图论问题中，数据量往往非常庞大，传统的暴力搜索根本无法在规定时间内完成，而高效的数据结构和算法就能派上用场。我希望这本书能够成为我信息学竞赛道路上的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

我对编程的热情源于对解决复杂问题的渴望，而信息学奥林匹克竞赛正是这样一个能够挑战极限的平台。在探索竞赛知识的过程中，我发现数据结构和算法是绕不开的核心。我购买了《高级数据结构（C++版）》，因为它不仅名字听起来就够“硬核”，而且明确了它“实战辅导”的定位，这正是我所需要的。我希望这本书能够深入浅出地讲解各种高级数据结构，比如线段树、字典树（Trie）、堆等，并且能清晰地说明它们各自的应用场景和优势。我特别关注书中的C++实现，我希望它能提供标准、高效的代码，并且有详尽的解释，让我能够理解每一步操作的意图，以及如何根据具体问题来调整和优化。我期待书中能包含大量经过精心挑选的竞赛题目，这些题目能够涵盖从基础到进阶的各种难度，并且在讲解时，能够详细分析题目的难点，引导我如何一步步地构建出最优解。我希望通过这本书，我能够掌握一些能够应对大数据、复杂逻辑的算法技巧，并且培养出独立解决问题的能力，为在信息学竞赛中取得突破打下坚实的基础。

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这本书挺不错的，各种高级的数据结构长的挺详细

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很好的一本书，值得一看

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非常专业的书。学到一定程度，这就是一本非常好的参考书。