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课程目录:" i8 ~ I# A* E# ^. o; ~3 T+ r+ G3 Q# i8 c
第1章 欢迎学习《玩转数据结构》+ s4 x+ u/ c L: b- C) o3 T1 Y/ l7 M
欢迎大家学习《玩转数据结构》课程。在这个课程中,我们将从底层实现诸多数据结构,从简单,到复杂,并且探索他们的应用。在这一章,我们将来看一看数据结构的具体作用,学习数据结构的误区,学习这个课程的注意事项,和课程环境的基本搭建:) ...% A- d- a! y9 a% W* f2 D' G- h4 |) O( d" w* y1 c" Z; g& @
1-1 欢迎学习《玩转数据结构》' c7 u$ q* G' C8 P- [: u" @8 E
1-2 学习数据结构(和算法)到底有没有用?$ H1 \3 @) `9 P! r
3 h! c: U# `7 f+ e1 w 1-3 关于课程学习的更多注意事项
5 m5 U3 I+ ]( s1 M' n( T 1-4 课程编程环境搭建3 }1 f' ^! l8 m6 p; d" K2 K0 b
! s I: p* }" V& ]! H: e$ e0 F4 y
第2章 不要小瞧数组) S2 h; [+ s8 l. t& c/ j+ c2 ^
数组,看似是最简单的数据结构,但是,大多数语言为我们提供的都是静态数组,如何封装一个属于我们自己的动态数组,将是这一章讨论的重点。同时,我们也将探讨泛型,复杂度分析,乃至复杂度的震荡,等相关高级话题. k3 ^: Q$ O1 ^. s3 @+ ]( B. N
' M/ i7 w# T, T, `# Z 2-1 使用Java中的数组. | @3 o; D4 e4 c- ~" c" [2 L7 N
2-2 二次封装属于我们自己的数组8 y2 I6 T8 u6 U$ v. M+ T7 f
2-3 向数组中添加元素& j( I5 G; }; N& X3 K/ j: S; u/ C& r: m0 A1 u& k
2-4 数组中查询元素和修改元素
+ Z( g f& I" B; B) @ 2-5 包含,搜索和删除+ o. G7 Z. i4 O, |4 d/ O* S6 `9 J# H9 Q( O- E
2-6 使用泛型" F- [9 M G8 M- V; R. H) |( s \# n. V! e; w8 b E+ N8 |
2-7 动态数组9 Q3 z: j* k: F8 z" w/ i* C
6 i' x* R, `, P( G$ H/ x( i 2-8 简单的复杂度分析
N( h: U! I, D: F. E d/ _ 2-9 均摊复杂度和防止复杂度的震荡& R' `$ [; k1 B6 C( z
# a, ^$ J1 }/ T3 h% @" u, {" w3 m+ s9 f. S% c8 c
第3章 栈和队列- C+ d! e6 G' l/ z+ R2 [6 V
栈和队列都是极其简单的线性数据结构,其中的操作甚至都是数组操作的子集,但却在计算机科学中有着极其重要的应用。在这一章,我们就来探索栈和队列的奥秘。我们将看到使用底层数据结构搭建上层数据结构的过程,同时对于队列,我们也将改进底层结构,完成循环队列的实现。.... g+ c0 F5 ]' m/ `0 x5 l
& \% Z$ E0 c S0 h 3-1 栈和栈的应用:撤销操作和系统栈
+ P2 W( _5 I1 H 3-2 栈的基本实现+ j# n; u3 R% r6 W( G2 F! D. X
" t" @) T) ~6 F6 L. Y) H0 b 3-3 栈的另一个应用:括号匹配
$ c0 q: q& l. j- r7 R' u- _" f2 `/ E 3-4 关于Leetcode的更多说明& m; ?7 I7 T$ y1 }6 S+ F( T9 k8 k( d/ ]
3-5 数组队列
# e: |+ l4 u& r" \7 u9 N- B! y 3-6 循环队列3 Q9 q2 a0 b; P5 o5 Y: \, Z) F5 k& q9 S1 _0 _9 {
3-7 循环队列的实现' p* w7 K d/ R
8 S# |8 z- S! O+ k- A' ] 3-8 数组队列和循环队列的比较
$ H- V$ f3 `; M! r$ K% K' ~9 L Y# J7 ]3 [8 W* t- @) Q, x) G) p% T8 R3 ^" }9 f
第4章 最基础的动态数据结构:链表# e. e& m& T! c: ^6 t) l! r5 Z
在这一章,我们将接触第一个动态数据结构:链表。我们将通过对链表的底层实现,更深入的理解对引用(或者是指针)的操作。同时,我们也将利用链表,实现栈和队列,并基于不同的底层实现,进行性能的比较。7 P0 y' t2 w4 j4 T
4-1 什么是链表
8 Y) ?5 k/ S8 B/ U0 w 4-2 在链表中添加元素$ j$ S6 E) o5 T2 g. v( o( \' v8 B! z6 K
4-3 使用链表的虚拟头结点7 |2 ?1 r6 v' V
0 ]' f: x: E. O x$ Q m5 u; h/ K 4-4 链表的遍历,查询和修改* B6 b! d' o1 J2 @' _
, U& a# ]+ e% M0 W' M 4-5 从链表中删除元素
7 [. N( r a, z" i 4-6 使用链表实现栈% f" A0 k, W0 @3 }. e- m
. d( N4 t/ y1 G4 O0 J/ _' o$ C+ r 4-7 带有尾指针的链表:使用链表实现队列0 [9 [' M7 w4 {+ G6 {4 T w
$ i0 c" p: x6 L W& Z* ?& J4 U- Z1 U7 q, N C
第5章 链表和递归! m# {/ p& v* j" L3 S( }
7 H" o0 X6 a5 `: q2 q% u0 K# U 很多同学都会忽视链表和递归之间千丝万缕的联系。其实,链表也拥有着天然的递归结构。我们在这一章,就将通过链表这种简单的数据结构,一点一点为大家揭开递归,这个在计算机的世界中最为重要的逻辑构成方式的神秘面纱!... ]. O+ H9 G0 h" ]/ R! V7 ]
5-1 Leetcode中和链表相关的问题# k) ~7 ~: M- f2 q1 \
5-2 测试自己的Leetcode链表代码6 p7 u8 @! ~; X( Q1 |& M3 O3 U5 C2 }% w
5-3 递归基础与递归的宏观语意% x g& V; W7 E& U. b
5-4 链表的天然递归结构性质0 Q; ~# s8 X+ H z0 i9 q
5-5 递归运行的机制:递归的微观解读" @ U, d0 i' p& }& t
8 b% Z+ ]- ?; R6 c6 C* p 5-6 递归算法的调试7 ?$ ]5 u U% S; C, z& w" J% E5 r$ Z' X7 H% \. b. \8 t( ?
5-7 更多和链表相关的问题/ l9 p& }0 @, m# i4 s( _
& a2 B! V- _5 X. s# r6 i7 S6 }; k" z0 g6 Q5 k. W6 o; h+ m9 {; r( r; ]- p9 A& _* ]( t
第6章 二分搜索树5 E( x1 d9 z5 D
二分搜索树将是我们接触的第一个非线性数据结构。在这一章,我们将通过对二分搜索树的底层实现,了解对树结构的基本操作方式。同时,由于树结构天然的递归性质,我们将在这一章,实现诸多递归算法,进一步理解递归的奥妙。...: E* |: o: t3 p% ]$ ~7 N5 ~ Q5 v9 ?3 W; ^
6-1 为什么要研究树结构
h/ i6 p9 D- G/ T- A! B3 o 6-2 二分搜索树基础- y1 P5 G% G2 q6 Z. P; h: b
" o+ Z3 d1 w& K" j 6-3 向二分搜索树中添加元素! l3 p4 r2 x3 j) s! S) R; @ @
6-4 改进添加操作:深入理解递归终止条件, c; [! Q5 h0 M3 A% l5 f+ {" K- b. X. b9 m" u
6-5 二分搜索树的查询操作" f+ D9 ^- d: n7 k- s7 _1 I+ a/ X/ r) r" T
6-6 二分搜索树的前序遍历3 }- X2 d9 n" A$ z+ N! `- M
6-7 二分搜索树的中序遍历和后序遍历0 ` I! Q0 _5 J0 C
9 k+ A) J; M% |/ [4 M 6-8 深入理解二分搜索树的前中后序遍历" @% c z* M" w& d8 S$ a) y: G- x4 b- L8 y# b* J% W0 n
6-9 二分搜索树前序遍历的非递归实现5 r7 g) ?% y$ s- @
8 W) f# n8 @8 n3 { e 6-10 二分搜索树的层序遍历' G* q3 o9 r+ M; |& }! A7 n
6-11 删除二分搜索树的最大元素和最小元素% E4 L L/ @4 T7 F5 `6 k7 H3 n J6 B2 e) C
6-12 删除二分搜索树的任意元素
9 B* N, R7 s: N2 I' K! n# ? 6-13 更多二分搜索树相关话题 ?% d, v; q- o& P
" U: i" {6 I8 ~: @0 K: e/ G% A. @" g. W( }. U
第7章 集合和映射3 ?. H( Z" s' I0 U$ `8 R! ?4 w# j; x$ f, s9 ?* K, N
在这一章,我们将综合之前学习的数组,链表和二分搜索树,探索更加高层的数据结构应用:集合(Set)和映射(Map)。通过这一章的学习,我们将对二分搜索树的复杂度分析,有更加感性的认识,同时看到二分搜索树的巨大优势,以及相应的局限性。...) d! J* w6 F& W' M$ ^5 M/ F( o
7-1 集合基础和基于二分搜索树的集合实现& R7 c. K6 O% b+ \
2 M. ?* A1 N$ d t* J9 T0 K7 `$ H 7-2 基于链表的集合实现
$ d0 L3 [" \2 i$ q5 ^: V 7-3 集合类的复杂度分析
# l0 Q# U6 o! l& [# h- w 7-4 _Leetcode中的集合问题和更多集合相关问题
8 [5 H; x i p4 s4 t) y7 ` 7-5 映射基础) f$ I" ?6 O9 c! S5 J% e9 H8 w/ C; h, {6 x' X2 _# i, A
7-6 基于链表的映射实现
* S- y5 z# Y) T6 _* j* J! U 7-7 基于二分搜索树的映射实现& `% O9 z- s5 ?! M/ }; b/ L
8 n- n7 u5 Z( m5 \9 e5 _8 _6 p: j 7-8 映射的复杂度分析和更多映射相关问题% c& M" I: |" e! A
7-9 Leetcode上更多集合和映射的问题# D# ?7 H' u3 M& c' X7 W- Q2 n6 |" o) I# J2 }. j7 ^. ^- s* W
! }9 i! ]4 P5 U0 E7 C5 l9 p0 Y 第8章 优先队列和堆" A8 d. S) Z# e: F" f ]0 k. I- m6 u/ x: J2 J' h" _ q8 B
在这一章,我们将探索一种特殊的树结构——堆。学习完这一章,同学们将对堆的相关操作有深入的认识,甚至达到白板编程的程度。同时,我们也将拓宽对队列的认识,理解什么是广义队列,什么是优先队列。1 \: Q, T2 m6 c7 r- y( Y
& x6 W! _( b* I3 f! N i' w# l 8-1 什么是优先队列: _* w$ t/ |* j) H$ j- S
8-2 堆的基础表示" `9 C$ J5 D5 i
8-3 向堆中添加元素和Sift Up0 y l7 M. N. ^" ~) G% [5 v( b% H: g6 b3 I3 o5 J6 q$ r3 U2 d
8-4 从堆中取出元素和Sift Down( @5 n& y( X! r! C
) z- M) s5 W ~/ ^7 `$ S 8-5 Heapify 和 Replace0 d4 S7 z$ g+ r* e/ `9 `2 B
! m, h' P+ Y! M* U3 { 8-6 基于堆的优先队列' ~& j4 r5 l/ z2 B
" _, ^$ ]+ M# J/ a( _ 8-7 Leetcode上优先队列相关问题: u$ N$ J# {5 e7 {8 X5 I
8-8 Java中的PriorityQueue
+ h. R: D. y" r6 m# T 8-9 和堆相关的更多话题和广义队列0 U8 P$ ?) u( J- W
/ e$ s/ j" ?/ g5 }$ }% t t) U7 Y) W% b; H* u5 i$ w; L" n6 y3 s+ H5 M6 Q! V, O1 K
第9章 线段树% q0 p: p6 k+ M/ b: B
: r; s7 r; {) @) @ 线段树是一种特殊的树结构。这种数据结构主要用于解决“线段”或者是“区间”这种特殊的数据,是算法竞赛中的常客。在这一章,我们将从底层实现属于我们自己的线段树,完成线段树的创建,查询,更新三个操作,并且通过实际比较,看到线段树解决“线段”相关问题的巨大优势。 ...
: S+ R' K& I- u* f6 H, J) F 9-1 什么是线段树! `! z: F: q) w0 b
2 ^" G2 N' Q7 \ 9-2 线段树基础表示' d4 N9 Q7 m3 ~. j; R' j
: M) X# g' C# l, g7 ]5 R+ Y- _ 9-3 创建线段树, G/ u& z' L) R- _5 z/ Q/ J& D" v$ v2 e" Z8 Y
9-4 线段树中的区间查询, v: t' ?. h+ y. u
' x! j9 i5 Q% t 9-5 Leetcode上线段树相关的问题
0 d9 ]1 |1 `6 P+ e& K 9-6 线段树中的更新操作
, P$ }6 t. o- A# b 9-7 更多线段树相关的话题7 G: E/ r. E$ E/ C. h
1 {2 _0 M( @/ f7 o
+ c2 @7 h* F3 Y 第10章 Trie* g4 }# T. A+ B2 e+ P
; l. O* `, i: {' B7 W5 O+ f0 n# O6 I Trie将是我们学习的第一个,也是唯一一个多叉树结构。Trie用于高效的处理字符串相关的查询问题,我们将看到,使用Trie,对字符串的查询效率,将和字符串的多少无关!这样的效率提升,将绝对震惊你的老板和同事!
4 k1 f& `7 M+ @8 `0 @ 10-1 什么是Trie字典树1 j" j" m8 g4 i- [/ O
& a) D2 U+ e: j2 h6 r6 h 10-2 Trie字典树基础4 W) b) f" v( v) P2 N* V6 K8 S) x9 y/ i! q1 @
10-3 Trie字典树的查询
6 r* l& l* t% P& P$ [ 10-4 Trie字典树的前缀查询
& V: w6 z0 I; \0 [6 y9 {0 } 10-5 Trie字典树和简单的模式匹配6 O. f# ?, E5 s8 f6 b- [+ d; k6 h: `: _1 ?; |! M% B
10-6 Trie字典树和字符串映射
2 o' ~' _7 d( k( \$ S 10-7 更多和Trie字典树相关的话题- j, O5 \$ @* X& v
' J' S$ B) q3 a3 m5 r 10-8 基于哈希表或者数组的Trie' C0 j ~) j) r( P
8 K T( q: K& } E9 O- p; N% z: s
8 \1 O4 s# L9 Y0 X, O7 e" m 第11章 并查集7 R4 L9 H2 i" v
2 l+ V' B: e: N: D- `: [% b( d 并查集是一种奇怪的树结构。在并查集中,不是父亲指向孩子,而是孩子指向父亲。这样的一种奇怪结构,却能出奇快的解决集合相关的合并和查询问题。在这一章,我们将连续优化我们的并查集,释放出并查集的最大能量!+ n: z1 X: T+ `
" w. D( k/ x; ]0 G5 I) b9 [" k 11-1 什么是并查集- D& J! g# R* z1 _" H8 g' x1 i
11-2 Quick Find; ]6 p# R' A7 U# ^& J1 v
11-3 Quick Union" c; |5 v9 J& j! S7 u" Q8 n3 x$ c9 A$ C2 A! B
11-4 基于size的优化
. h" m7 P1 S* }, Q6 p 11-5 基于rank的优化
% ^1 I( d) d: \, d- O3 Z 11-6 路径压缩) b% t; c6 L1 g# C, ?% [; x
11-7 更多和并查集相关的话题5 @! g( V: d+ Y; z, }9 C b
1 F& g" b7 o. d+ M1 H6 s R5 V& `: Z. x- d+ i: n
第12章 AVL: X! i! _$ ~* G C4 Y
' r% U6 E: y+ K# K* A 我们在这一章将学习最为经典的平衡二叉树:AVL树。我们将深入理解AVL树中的旋转操作。最后,我们也将看到,使用我们自己实现的AVL树,在极端情况下,相较普通的二分搜索树,性能巨大的提升。" S0 @! f& {: T6 w5 z$ S3 a6 V
12-1 平衡树和AVL& F6 c( A" ^6 }7 x, U1 @! f
0 P& S# n4 r, F# e 12-2 计算节点的高度和平衡因子 k% I( M4 n7 v) l; {' W/ x6 w( c% _" m O" Y; T: H
12-3 检查二分搜索树性质和平衡性. I7 R+ R+ e! ? A2 {! R3 I1 U
12-4 旋转操作的基本原理" }# S% |/ z( T6 g0 m1 C2 E: o2 U' Z3 R' E- L- t
12-5 左旋转和右旋转的实现8 N& `. M# V' A' K3 e! G7 ], \! A% A0 l V) S( ]
12-6 LR 和 RL
) o" |$ o% M# W4 U 12-7 从AVL树中删除元素% Y% I5 b: j3 w+ A- ]& B" ?" w3 z- F
12-8 基于AVL树的集合和映射$ a4 y* k% `! U5 V! X; g' d
6 [- \! h- `8 J3 O ~. }( j
第13章 红黑树9 M" E! Z% X. u, F
$ a+ ^0 y, j1 c2 f: u3 s3 H7 m/ g 没有红黑树,可能就没有数据库到今天的发展。红黑树更是所有语言中树结构的首选底层实现。在这一章,我们将从2-3树入手,带领大家理解2-3树和红黑树的等价性,进而深入理解红黑树的各项操作。大家将看到,红黑树虽然复杂,但有规律的去理解,也能轻松拿下!..." U4 s$ G/ G) f, \5 L/ o* q7 y: ^3 w5 q F. U
13-1 红黑树与2-3树8 q8 Z) P3 g8 V- O0 P( r& ~& P+ S( W8 z1 R
13-2 2-3树的绝对平衡性
7 o$ Q) u$ P3 O! @2 r5 a% N. j3 ^" X 13-3 红黑树与2-3树的等价性' ]4 N# Q* g) Q5 Z1 g8 M: \$ ^! O0 _
13-4 红黑树的基本性质和复杂度分析2 k+ a6 R, Y- z& x' s! }5 ?2 o0 _! X- r
13-5 保持根节点为黑色和左旋转
- |4 @( Q& d8 J/ }+ e" a2 o 13-6 颜色翻转和右旋转" E2 \" L B5 n7 W+ i0 }
% S5 \& Y& ?3 ^) _' L8 H 13-7 红黑树中添加新元素
' i' G* D( J. F# z" q/ h 13-8 红黑树的性能测试) I8 `+ o% c- W
6 J7 D. m* R* p- O+ t, S 13-9 更多和红黑树相关的话题+ x- q9 }7 [6 _/ ]) Q* H
0 R. @+ T; ^* v# l0 G 13-10 对于红黑树,任何不平衡都会在三次旋转内解决?4 r v: M$ z. a$ ]9 a
1 a5 V7 t t+ ]$ \* {$ \6 y
1 U/ ?/ d6 [0 ]# [5 A% v: E 第14章 哈希表
, D) T$ p( h" g2 b; E, m 在数据结构的世界里,哈希表可谓影响深远。哈希的应用早就远远超越了数据存储,在安全领域发挥着重要的作用。就连”区块链“这种魔法黑科技,都离不开哈希的影子。在这一章,我们将具体的看一看,到底什么是哈希表,哈希表比起之前学习的数据结构,到底有怎样的优势。..." S5 j2 a( t" Y9 v) z
( ?+ @7 j1 j0 W, k5 [# i2 R) i 14-1 哈希表基础: W, ?6 C) d8 ]$ I) T& V5 H9 g
14-2 哈希函数的设计5 c! l4 U& P9 [: U# e
# |2 u* Y5 ], A6 E 14-3 Java中的 hashCode 方法
, B, r4 v& e, Q- u0 C9 t0 ` 14-4 链地址法 Separate Chaining3 G% _3 m& @# S
14-5 实现属于我们自己的哈希表* c) L- _1 x) h2 d/ f6 k, Q, z
J% d9 \8 l) `; M: L* T 14-6 哈希表的动态空间处理与复杂度分析。
* N: u U+ M6 _& G 14-7 哈希表更复杂的动态空间处理方法, p0 l+ C) R# i1 \* M! {
14-8 更多哈希冲突的处理方法! s" v' ]) C* K
$ S" h2 t" o# D4 }
' k& }# V" Q8 `- }8 P 第15章 结尾语
5 Q: o# C- J, T- j% t `# E 通过这个课程的学习,同学们已经掌握了相当多的数据结构。可以说是数据结构领域的”小牛“了。希望通过这个课程的学习,大家更掌握了研究数据结构的方法,通过自己的努力,向数据结构领域的”大神“进军。大家加油! ..." ^- ?/ _( \* @/ Y3 z& }9 P
# h) m+ i' k8 y c: r& T* R 15-1 更广阔的数据结构的世界,大家加油!. ~) } V& {4 w) S# w# o% n8 z
# m* w( ^2 L9 M' u8 B7 u资源下载地址和密码(百度云盘): [/hide] 百度网盘信息回帖可见! @3 t* k/ K' H! A; n( V
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