线性结构

第一章 线性结构基础概念 #

1.1 线性结构定义与特性 #

  • 线性关系的基本概念
  • 线性结构的数学定义
  • 线性结构的逻辑特性
  • 线性结构的存储方式

1.2 线性结构分类体系 #

  • 顺序存储结构
  • 链式存储结构
  • 索引存储结构
  • 散列存储结构

1.3 线性结构基本操作 #

  • 初始化操作
  • 插入与删除操作
  • 查找与遍历操作
  • 修改与更新操作

第二章 顺序表 #

2.1 顺序表基本概念 #

  • 顺序表的定义与特点
  • 顺序表的存储结构
  • 顺序表的优缺点分析
  • 顺序表的应用场景

2.2 顺序表操作实现 #

  • 顺序表的创建与初始化
  • 顺序表的插入算法
  • 顺序表的删除算法
  • 顺序表的查找算法

2.3 顺序表性能分析 #

  • 时间复杂度分析
  • 空间复杂度分析
  • 内存分配策略
  • 动态扩容机制

第三章 链表 #

3.1 链表基本概念 #

  • 链表的定义与特点
  • 链表的节点结构
  • 链表的分类体系
  • 链表的应用场景

3.2 单链表 #

  • 单链表的结构设计
  • 单链表的基本操作
  • 单链表的遍历算法
  • 单链表的反转算法

3.3 双向链表 #

  • 双向链表的结构特点
  • 双向链表的操作实现
  • 双向链表的优势分析
  • 双向链表的应用实例

3.4 循环链表 #

  • 循环链表的结构设计
  • 循环链表的操作特性
  • 循环链表的应用场景
  • 约瑟夫环问题求解

第四章 栈 #

4.1 栈的基本概念 #

  • 栈的定义与特性
  • 栈的抽象数据类型
  • 栈的操作限制
  • 栈的应用领域

4.2 栈的实现方式 #

  • 顺序栈的实现
  • 链式栈的实现
  • 栈的共享存储
  • 多栈共享技术

4.3 栈的应用实例 #

  • 表达式求值
  • 括号匹配检测
  • 函数调用栈
  • 递归算法实现

第五章 队列 #

5.1 队列基本概念 #

  • 队列的定义与特性
  • 队列的抽象数据类型
  • 队列的操作规则
  • 队列的应用场景

5.2 队列的实现方式 #

  • 顺序队列的实现
  • 循环队列的实现
  • 链式队列的实现
  • 优先队列的实现

5.3 特殊队列结构 #

  • 双端队列
  • 阻塞队列
  • 并发队列
  • 消息队列

第六章 字符串 #

6.1 字符串基本概念 #

  • 字符串的定义与特性
  • 字符串的存储结构
  • 字符串的操作类型
  • 字符串的应用领域

6.2 字符串匹配算法 #

  • 朴素匹配算法
  • KMP算法原理
  • BM算法实现
  • Sunday算法分析

6.3 字符串处理技术 #

  • 字符串压缩算法
  • 正则表达式匹配
  • 字符串编辑距离
  • 字符串相似度计算

第七章 线性结构算法设计 #

7.1 线性结构算法分析 #

  • 算法效率评估
  • 空间复杂度优化
  • 时间复杂度优化
  • 算法稳定性分析

7.2 线性结构算法设计模式 #

  • 迭代算法设计
  • 递归算法设计
  • 分治算法应用
  • 动态规划在线性结构中的应用

7.3 线性结构综合应用 #

  • 大整数运算
  • 多项式运算
  • 稀疏矩阵存储
  • 文件系统管理

第八章 线性结构扩展与优化 #

8.1 高级线性结构 #

  • 跳表结构
  • 块状链表
  • 哈希链表
  • 持久化数据结构

8.2 线性结构优化技术 #

  • 缓存友好设计
  • 内存对齐优化
  • 预分配策略
  • 延迟加载技术

8.3 线性结构在系统中的应用 #

  • 操作系统内核
  • 数据库系统
  • 编译器设计
  • 网络协议栈