前言
“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是本科計算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的一門核心課程，也是計算機(jī)學(xué)科中的一門理論性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。當(dāng)我們用計算機(jī)求解實際問題時，必然涉及數(shù)據(jù)組織及數(shù)據(jù)處理，這些正是本課程的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容。所以，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不僅是一般程序設(shè)計的知識，而且是設(shè)計其他應(yīng)用系統(tǒng)程序的重要基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與問題求解能力也是評判本科計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生是否具有良好專業(yè)素養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)時，要學(xué)會靈活運用各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法知識去解決生活中的一些實際問題。因此，掌握扎實的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本知識，對于今后的專業(yè)學(xué)習(xí)、各類中小型Web程序設(shè)計，以及大型軟件系統(tǒng)開發(fā)與維護(hù)等格外重要。對于初學(xué)者來說，許多專業(yè)術(shù)語較為抽象，不容易理解和掌握，本書采用通俗的語言以及案例和圖表講解，便于讀者真正理解和掌握。
黨的二十大報告提出，堅持教育優(yōu)先發(fā)展，科技自立自強(qiáng)，人才引領(lǐng)驅(qū)動，加快建設(shè)教育強(qiáng)國，科技強(qiáng)國，人才強(qiáng)國。隨著國內(nèi)人工智能及其相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，作為學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)的語言基礎(chǔ)，Python語言以語法簡單易懂、開發(fā)速度快捷、擅長數(shù)據(jù)分析與處理、擁有強(qiáng)大的第三方工具庫等優(yōu)勢，已被廣泛地應(yīng)用于諸多人工智能領(lǐng)域，已成為主流的計算機(jī)程序設(shè)計語言之一，受到越來越多的人青睞。國內(nèi)各高校計算機(jī)類專業(yè)均開設(shè)了“Python程序設(shè)計”課程，因此，本書采用Python作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述語言，其相比于傳統(tǒng)的C/C++、Java語言，更容易學(xué)習(xí)。通過學(xué)習(xí)本書的內(nèi)容，讀者既可以加深對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本概念的理解和認(rèn)識，又能提高對各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行運算分析與設(shè)計的能力，也為今后學(xué)習(xí)人工智能領(lǐng)域的相關(guān)知識打下堅實的語言基礎(chǔ)。
本書共8章，面向地方應(yīng)用型本科計算機(jī)類專業(yè)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)目標(biāo)，系統(tǒng)地介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的各類線性結(jié)構(gòu)、樹結(jié)構(gòu)、圖結(jié)構(gòu)，以及查找、排序方法，并用通俗易懂的語言圖文并茂地闡述了各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯關(guān)系，以及在計算機(jī)中的存儲表示及其運算等，每章的學(xué)習(xí)目標(biāo)中還都潛移默化地融入了元素。為了同步解決課程實驗教學(xué)問題，附錄部分詳細(xì)給出了6個難度不大但具有代表性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗。考慮到地方應(yīng)用型本科計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生的算法設(shè)計能力與編程水平有限，每個實驗都給出了完整的Python源代碼，能夠在Python IDLE環(huán)境下順利運行，可供學(xué)生上機(jī)調(diào)試參考。本書參考學(xué)時為52學(xué)時（其中包括12個實驗學(xué)時），各章的參考學(xué)時如表1所示。當(dāng)然，在實際教學(xué)過程中，任課教師可根據(jù)實際教學(xué)安排適度增減教學(xué)內(nèi)容或適時調(diào)整實驗內(nèi)容。需要說明的是，由于現(xiàn)在很多高校紛紛在國內(nèi)一些知名MOOC平臺上開設(shè)自己的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)各類MOOC/SPOC學(xué)習(xí)資源也較為豐富，因此本課程若能采用“線上+線下”相結(jié)合的混合學(xué)習(xí)模式，教學(xué)效果會更佳，更好地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。表1學(xué)習(xí)內(nèi)容參考學(xué)時分配表
學(xué) 習(xí) 內(nèi) 容參考學(xué)時理論內(nèi)容
（40學(xué)時）第1章緒論2第2章線性表4第3章棧與隊列6第4章串、數(shù)組與廣義表4第5章樹8第6章圖8第7章查找4第8章排序4實驗內(nèi)容
（12學(xué)時）實驗1順序表的基本操作2實驗2鏈表的基本操作2實驗3利用順序棧實現(xiàn)數(shù)制轉(zhuǎn)換2實驗4二叉樹的建立及遞歸遍歷2實驗5二叉樹的應(yīng)用2實驗6折半插入排序算法的實現(xiàn)2本書是編者多年從事地方應(yīng)用型本科高�！皵�(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)實踐與感悟。是在對備課教案進(jìn)行認(rèn)真而系統(tǒng)的梳理后精心編寫而成，同時也凝聚了多位一線任課教師的教學(xué)心血與教研成果。本書以安徽高校省級質(zhì)量工程項目“軟件工程師培養(yǎng)計劃”（編號： 2023zybj062）、“課程視域下基于OBE的地方應(yīng)用型軟件工程人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新與實踐”（編號： 2022jyxm494）、安徽省高校拔尖人才培育項目“應(yīng)用型本科軟件工程專業(yè)新工科建設(shè)研究”（編號： gxbjZD2022087），以及安徽省高�？蒲袆�(chuàng)新團(tuán)隊（編號： 2023AH010064）為依托，系項目研究成果之一。
本書由安徽三聯(lián)學(xué)院余久久、安徽國際商務(wù)職業(yè)學(xué)院蔡政策、安徽聲訊信息技術(shù)有限公司虞焰興擔(dān)任主編。安徽財貿(mào)職業(yè)學(xué)院凌勇、安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院李昌群與唐珊、滁州學(xué)院陳杰、安徽國際商務(wù)職業(yè)學(xué)院王嬙擔(dān)任副主編，共同完成編寫。余久久負(fù)責(zé)完成全書內(nèi)容的統(tǒng)稿工作。在成書過程中，也得到了安徽三聯(lián)學(xué)院智慧交通現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院鳳鵬飛、張繼山以及我校相關(guān)的大力支持。此外，安徽聲訊信息技術(shù)有限公司葛阿平、徐勇也為該書部分內(nèi)容的編寫工作提出了很多寶貴的建議，在此表示衷心的感謝。
本著學(xué)習(xí)與借鑒的目的，本書在編寫過程中參考了大量同類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法方面的書籍及相關(guān)文獻(xiàn)資料，以及百度、IT技術(shù)社區(qū)（論壇）、微信公眾號、國內(nèi)知名MOOC平臺等推送的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法應(yīng)用方面的網(wǎng)絡(luò)博文，在此謹(jǐn)向原作者表示誠摯的謝意。由于編者水平有限，加之時間倉促，書中的疏漏和不當(dāng)之處仍在所難免，還望各位同行批評指正。

編者2024年7月