零基础学Python算法与数据结构

本书就是为想要巩固计算机基础知识，深入学习数据结构和算法的开发者打造的。本书并没有像很多算法书籍一样，使用类似 Java、C 这种学习曲线极高的编程语言进行算法描述，而是选择语法简单、可读性强的 Python 作为示例语言。使用 Python 进行算法描述的好处在于，Python 的代码简单，可以让读者快速理解算法的特点和运行逻辑。本书意图让一个从零开始学习编程的读者，可以快速感受数据结构和算法的神奇之处，并能对数据结构和算法有大致的认知和了解。本书中并不能详尽地介绍所有的数据结构和算法，而是选择极具代表性的数据结构（线性表、链表、栈、队列、树、图等）和一些实际应用中的衍生结构进行介绍和模拟。在算法部分，也尽可能选择简单但有实际应用意义的算法进行原理的介绍并用代码实现。

本书特色：

1. 基础入门，从不会编程到熟练

本书从零开始逐步深入，从 Python 基础语法到计算机的基本原理，从最简单的数据结构到树和图等复杂结构，逐步求精。

2. 内容丰富，从数据结构到算法

本书涉及常见的数据结构，包括线性表、链表、栈、队列、树、图等，每种数据结构都对应相应的结构实现和常用算法。

3. 知识全面，从基础概念到实践

本书涉及多种算法，这些算法大多具有实际的使用意义。书中还涉及大量的算法相关例题，并提供解题思路。

4.学以致用，从算法真题到总结

本书各个章节精选大量的相关习题和练习，这些题目大多是各个高校的考研算法真题，通过这些真题的练习，可以快速了解算法的考点并理解算法的执行过程。

5.多维度学习套餐

*同步视频教程：提供与内容同步的高质量、超清晰的视频讲解，快速轻松掌握所学知识。

*提供思维导图：每章首页提供了一幅思维导图，引导读者在学习前，清晰了解每章知识要点。

*配习题及答案：为了让读者巩固所学知识，达到学以致用的效果，还提供了相关习题、答案及实操练习。

*附赠教学 PPT：本书可作为高校及培训机构用书，特赠送教学 PPT 供广大教师参考使用。

本书通过“基础理论 算法详解 代码实现”的方式，从用户学习与应用的角度出发，使用 Python 由浅入深地讲解数据结构与算法知识。

本书利用图文结合的方式，详细讲述了当下比较实用的算法。全书共分为四部分，第一部分（第 1—2 章），主要介绍 Python 安装与开发环境的搭建，Python 算法入门等内容，以快速了解 Python 的开发环境和基本语法；第二部分（第 3—5 章），主要介绍 Python 算法的基础内容，包含但是不限于对线性表、链表、栈、队列、树、森林、二叉树、图等数据结构或者应用的介绍；第三部分（第 6—9 章），主要介绍常见的查找和排序算法，以及图结构和树结构中复杂的数据结构的定义和实现；第四部分（第 10 章），补充介绍一些常见的算法，如计算类算法、随机问题算法和加密算法等，为读者开拓视野、夯实基础，力求能够快速提高开发技能，拓宽职场道路。

本书提供同步视频、源代码、练习、习题及参考答案等丰富的配套资源，让读者能够轻松入门，学以致用。本书适合作为编程初学者的学习用书，也可用作各类高校相关专业本科生及研究生的教材，还可作为毕业生求职面试的参考书。

第 1 章　Python 安装与开发环境的搭建

1.1  Python 概述

1.2  Python 代码的编写

1.3  小结和练习

第 2 章　Python 算法入门

2.1  什么是数据结构和算法

2.2  算法中常用的知识

2.3　基本算法思想

2.4  Python 算法中的基本语法

2.5  小结、习题和练习

第 3 章　Python 中的数据结构

3.1  Python 中的数据类型

3.2  Python 中线性表的实现

3.3　Python 中栈和队列的实现

3.4  Python 中的哈希表

3.5　小结、习题与练习

第 4 章　Python 中的树与二叉树

4.1　数据结构中的树和森林

4.2　二叉树的实现

4.3　树和森林的相关操作

4.4　哈夫曼树

4.5  小结、习题和练习

第 5 章　Python 中的图结构

5.1  图的定义与实现

5.2　图的遍历

5.3　小结、习题与练习

第 6 章　Python 中的查找

6.1　查找

6.2  Python 中的字符串匹配问题

6.3　小结与练习

第 7 章　Python 中的排序

7.1　排序

7.2  插入排序

7.3  交换排序

7.4　其他排序

7.5  小结、习题和练习

第 8 章　Python 中的图算法

8.1  图和树的转换

8.2  最短路径问题

8.3　小结、习题与练习

第 9 章　Python 中的树算法

9.1　二叉搜索树

9.2  二叉平衡树

9.3  B 树

9.4　红黑树

9.5　小结、习题与练习

第 10 章　其他经典算法

10.1  计算类算法

10.2　随机问题

10.3　其他算法和思想

10.4　小结与练习

习题参考答案

数据结构和算法是计算机科学技术的基础，尤其是在软件行业，包括工业软件开发、Web 系统开发、游戏开发领域，其更是基础学科。

伴随着现代高级语言、开发框架、游戏引擎等技术的发展，大多数的数据结构和算法不再需要应用层的开发者自行实现，而是可以直接使用，这使得开发者只需要专注于业务逻辑就可以完成编程的相关工作。但实际上，数据结构和算法依旧是岗位面试和相关考试的重点，也是一个合格的软件开发者必须掌握的知识点。

本书就是为想要巩固计算机基础知识，深入学习数据结构和算法的开发者打造的。本书并没有像很多算法书籍一样，使用类似 Java、C 这种学习曲线极高的编程语言进行算法描述，而是选择语法简单、可读性强的 Python 作为示例语言。使用 Python 进行算法描述的好处在于，Python 的代码简单，可以让读者快速理解算法的特点和运行逻辑，与“伪代码”相比，Python 可以直接在系统中运行，并实时地根据输入数据返回结果。

数据结构就是如何将已有的数据进行格式化的整理，使数据容易读取和对其进行操作。算法就是处理数据的过程。在现实生活中会经常用到算法。例如，想要实现一个宏伟的目标，直接针对这个目标进行努力，可能非常困难。如果将这个大目标分解成多个难度不同的小目标，最终按照不同的实现难度依次完成，就相对简单得多。这种算法被称为梯度上升。

本书意图让一个从零开始学习编程的读者，可以快速感受数据结构和算法的神奇之处，并能对数据结构和算法有大致的认知和了解。本书中并不能详尽地介绍所有的数据结构和算法，而是选择极具代表性的数据结构（线性表、链表、栈、队列、树、图等）和一些实际应用中的衍生结构进行介绍和模拟。在算法部分，也尽可能选择简单但有实际应用意义的算法进行原理的介绍并用代码实现。