數(shù)據(jù)結構與算法內(nèi)容豐富，技巧性強，包含了計算機科學與技術的許多重要方面，對學生的計算機軟件素質的培養(yǎng)作用明顯。
　　本書采用C++面向對象的觀點介紹數(shù)據(jù)結構與算法，并使用模板程序設計技術，與傳統(tǒng)采用面向過程的觀點相比優(yōu)勢較大，使所設計的程序更容易實現(xiàn)代碼重用，在提供通用性和靈活性的同時，又保證了效率。本書將面向對象程序設計的思想融合到數(shù)據(jù)結構與算法中，讀者通過學習可進一步提高面向對象程序設計的能力。
　　全書共分為11章，第1章是基礎知識，介紹基本概念及其術語、抽象數(shù)據(jù)類型的實現(xiàn)，還討論算法的概念和算法分析的簡單方法。作為預備知識，讀者應具有一定的C++程序設計的基礎。但為了降低讀者的門檻，本章還介紹了要用到的C++的主要知識點，并介紹了實用程序軟件包。
　　第2章引入線性表，詳細討論線性表的順序存儲結構與鏈式存儲結構。在討論鏈式存儲結構時，首先仿照傳統(tǒng)方法實現(xiàn)線性表，在此基礎之上，在鏈表結構中保存當前位置和元素個數(shù)，這樣在難度增加不大的情況下提高了算法效率，使學生逐步體會改進算法的途徑與方法。
　　第3章介紹棧和隊列，討論棧和隊列的順序存儲結構與鏈式存儲結構，用棧實現(xiàn)表達式求值，通過學習能掌握各種棧和隊列的實現(xiàn)與使用方法，對后繼課程（如操作系統(tǒng)原理和編譯原理）的學習打下良好基礎。本章還討論了優(yōu)先隊列，使隊列應用更加廣泛。
　　第4章介紹串，詳細討論串的存儲結構與模式匹配算法，為開發(fā)串應用軟件（如實現(xiàn)文本編輯軟件）打下堅實的基礎。
　　第5章介紹數(shù)組和廣義表，詳細討論數(shù)組、特殊矩陣、稀疏矩陣和廣義表的存儲結構及實現(xiàn)方法，首次提出了廣義表的使用空間表存儲結構，并使用廣義表實現(xiàn)m元多項式的表示。
　　第6章介紹樹結構，討論了二叉樹、線索二叉樹、樹、森林及其哈夫曼樹的結構及其實現(xiàn)，還用哈夫曼編碼實現(xiàn)了壓縮軟件。
　　第7章介紹圖結構，實現(xiàn)圖的常用存儲結構，并討論圖的相關應用，實現(xiàn)相應算法（如求最小生成樹的Prim算法與Kruskal算法，求最短路徑的Dijkstra算法與Floyd算法）.
　　第8章介紹查找，討論靜態(tài)查找表、動態(tài)查找表與散列表，還討論二叉排序樹、二叉平衡樹與B樹，并實現(xiàn)所有算法。
第9章介紹排序，以簡潔方式實現(xiàn)各種排序算法，還測試了各種排序算法的實際運行時間。
　　第10章介紹文件，討論主存儲器和輔助存儲器，以及各種常用文件結構，還特別介紹在數(shù)據(jù)庫中經(jīng)常采用的VSAM文件，對讀者研究與學習數(shù)據(jù)庫有一定的幫助。
　　第11章介紹算法設計技術與算法分析技術，詳細討論各種算法設計技術的使用方法并實現(xiàn)了各種算法，并對算法分析技術進行深入淺出的討論。對讀者的算法設計和算法分析的理論和實踐都有極大的幫助。
　　對于初學者，要完全獨立編寫數(shù)據(jù)結構與算法的代碼是相當困難的，因此本書討論的數(shù)據(jù)結構與算法都加以實現(xiàn)并進行了嚴格測試，提供了完整的測試程序，讀者可參考這些測試程序編寫相關算法，但如果只會使用已有的數(shù)據(jù)結構編寫簡單的程序也不利于讀者對數(shù)據(jù)結構與算法的深入理解，提高研究新數(shù)據(jù)結構與算法的能力。因此本書的習題不但包括基本練習題，還包括仿照書中數(shù)據(jù)結構構造新數(shù)據(jù)結構的題目，或改造已有算法的題目，這樣使讀者具有構造新結構及改造或改進算法的能力。
　　本書各章還提供了實例研究，這些實例研究包含教材基礎內(nèi)容的應用（例如第4章的實例研究--文本編輯，第3章的實例研究--表達式求值等），也包含教材正文內(nèi)容的補充（例如第6章的實例研究--樹與等價關系）。實例研究主要提供給那些精力充沛的學生深入學習與研究，讀者通過對實例研究的學習，可提高實際應用數(shù)據(jù)結構與算法的能力，雖然有一定的難度，但應比讀者的想象更易學習與掌握。
　　為了盡快提高讀者的學習能力，本書各章還提供了深入學習導讀，包括本書作者實現(xiàn)相關數(shù)據(jù)結構與算法的最原始思想的資料來源，也包括進一步學習的參考資料，極大地方便了讀者與教師查閱資料。
　　為了加強實踐教學的需要，本書的附錄中提供了實驗題目與課程設計項目，并提供了實驗報告格式與課程設計報告格式，以便學生在做數(shù)據(jù)結構與算法的實驗與課程設計時選擇，也為教師提供了可供參考的實驗與課程設計的素材。
　　本教材在內(nèi)容組織上特別考慮了讀者的可接受性；在算法實現(xiàn)時，重點考慮程序的可讀性，教材基本內(nèi)容的算法一般選擇最簡單實現(xiàn)方式，學生容易接受；一般采用啟發(fā)的方式在習題、上機實驗或課程設計中進一步實現(xiàn)更強的功能，這樣容易培養(yǎng)起讀者的學習興趣，使讀者感到自己具有能發(fā)展或改進已有算法的能力，也會使讀者感到自己已具有計算機高手的實力。
本書的作者都活躍在教學研究第一線上，有的作者還具有深厚的數(shù)學功底，不但完成了所有算法的測試程序，還對算法分析的相關公式進行了嚴格的數(shù)學推理。
　　本書采用了模板程序設計技術，模板技術已成為現(xiàn)代C++語言的風格基礎，C++98(1998年標準化的C++)提供的標準程序庫中有80%的成分是使用模板機制實現(xiàn)的STL(Standard Template Library，標準模板庫)。而國內(nèi)現(xiàn)階段教學并未重視C++的模板程序設計，書籍資料也不是很多。作者認為在C++中，只要模仿本書算法，讀者會在不知不覺中就掌握了模板程序設計技巧。
　　現(xiàn)在來討論一下在國外數(shù)據(jù)結構與算法教材中上機時喜歡采用的STL。實際上，STL是ATandT貝爾實驗室和HP研究實驗室的研究人員將模板程序設計和面向對象程序設計的原理結合起來，創(chuàng)造的一套研究數(shù)據(jù)結構與算法的統(tǒng)一方法，現(xiàn)在已成為C++標準庫的一部分。STL提供了實現(xiàn)數(shù)據(jù)結構的新途徑。它將(數(shù)據(jù))結構(即組織數(shù)據(jù)的存儲結構)抽象為容器。通過使用模板和迭代器，STL庫使程序員能夠將廣泛的通用算法應用到各種容器類上。通過本書作者的研究與了解，STL庫只覆蓋了數(shù)據(jù)結構中的線性結構和樹結構，并沒有覆蓋圖部分，因此，對數(shù)據(jù)結構來講，STL庫并不完備，同時，如果讀者上機編程都只使用STL庫解決數(shù)據(jù)結構的相關算法，可能使讀者在數(shù)據(jù)結構編程方面，只會使用STL庫，而不能獨自設計新數(shù)據(jù)結構。本書采用模板方法實現(xiàn)了所有書中的數(shù)據(jù)結構算法，應比STL庫更完備；同時STL庫中包含的源代碼可讀性差，不適合作為教學使用，本書的算法源程序首要強調可讀性，使讀者容易接受與模仿，并且可進行改進或修改算法實現(xiàn)，因此在某種意義上講，本書提供的關于數(shù)據(jù)結構與算法實現(xiàn)的類模板與函數(shù)模板是一種GTL (General Template Library）或OSGTL (Open Source General Template Library) ，讀者也可從作者個人主頁提供的軟件包（具體內(nèi)容見附錄B）來進行實際數(shù)據(jù)結構與算法方面的軟件開發(fā)；當然，通過本書的學習，再返回來學習STL庫的應用，將會事半功倍，讀者只要找一本介紹STL的書籍或網(wǎng)上找一些介紹使用STL庫的文檔，并用STL庫試著編程即可完全掌握STL庫的使用。
　　特別要提一下有關C++編譯器的問題。在C++之外的任何編程語言中，編譯器都沒有受到過如此之重視，這是因為C++是一門非常復雜的語言，以致編譯器也難于構造。下面介紹一些常用的優(yōu)秀C++編譯器。
Visual C++編譯器：由微軟開發(fā)，現(xiàn)在主要流行Visual C++ 6.0、Visual C++ 2005以及Visual C++ 2005 Express，特點是集成開發(fā)環(huán)境用戶界面友好，信息提示準確，調試方便，對模板支持最完善；Visual C++ 6.0對硬件環(huán)境要求低，現(xiàn)在安裝的機器最多，但對標準C++兼容只有83.43%, Visual C++ 2005與Visual C++ 2005 Express在軟件提示信息上做了進一步的優(yōu)化與改進，并且對標準C++兼容程度達到了98%以上，但對硬件的要求較高；還有Visual C++ 2005 Express是一種輕量級的Visual C++軟件，易于使用。對于編程愛好者、學生和初學者來說是很好的編程工具，微軟在2006年4月22日正式宣布 Visual Studio 2005 Express版永久免費。
GCC編譯器：著名的開源C++編譯器。是在UNIX操作系統(tǒng)（例如Linux）下編寫C++程序的首選，有非常好的可移植性，可以在非常廣泛的平臺上使用，也是編寫跨平臺、嵌入式程序很好的選擇。GCC 3.3與標準C++兼容程度大概能夠達到96.15%�，F(xiàn)已有一些移植在Windows環(huán)境下使用GCC編譯器的IDE（集成開發(fā)環(huán)境），例如Dev-C++與MinGW Developer Studio，其中Dev-C++是能夠讓GCC在Windows下運行的集成開發(fā)環(huán)境，提供了與專業(yè)IDE相媲美的語法高亮、代碼提示與調試等功能；MinGW Developer Studio是跨平臺下的GCC集成開發(fā)環(huán)境。目前支持 Windows、Linux和 FreeBSD；根據(jù)作者的實際使用，感覺使用GCC編譯器的IDE錯誤信息提示的智能較低，錯誤提示不太準確，還有就是對模板支持較差，對語法檢查較嚴格，有些在Visual C++編譯器中編譯通過的程序可能在GCC編譯器的IDE還會顯示有錯誤信息。
本書所有算法都同時在Visual C++ 6.0、Visual C++ 2005、Visual C++ 2005 Express、Dev-C++和MinGW Developer Studio中通過測試。讀者可根據(jù)實際情況選擇適當?shù)木幾g器，建議選擇Visual C++ 6.0.
　　教師可采取多種方式來使用本書作為講授數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)結構與算法分析、數(shù)據(jù)結構與算法設計、數(shù)據(jù)結構與算法等課程，應該根據(jù)學生的背景知識以及課程的學時數(shù)來進行內(nèi)容的取舍。為滿足不同層次的教學需求，本教材使用了分層的思想，分層方法如下：沒加有星號*及雙星號**的部分是基本內(nèi)容，適合所有讀者學習；加有星號的部分是適合計算機專業(yè)的讀者深入學習的選學部分；加有雙星號的部分適合于感興趣的同學研究，尤其適合于那些有志于ACM競賽的讀者加以深入研究。
　　作者為本書提供了全面的教學支持，如果在教學或學習過程中發(fā)現(xiàn)與本書有關的任何問題都可以與作者聯(lián)系：youhongyue168@gmail.com，作者將盡力滿足讀者的要求，并可能將解答公布在作者的教學網(wǎng)站http://teachhelp.changeip.net:9988/或http://teachhelp.3322.org:9988/上。在教學網(wǎng)站上還將提供如下內(nèi)容：
(1) 提供書中所有算法在Visual C++ 6.0、Visual C++2005、Visual C++2005 Express、Dev-C++和MinGW Developer Studio開發(fā)環(huán)境中的測試程序，今后還會提供當時流行的C++開發(fā)環(huán)境的測試程序，每種開發(fā)環(huán)境還將提供基本開發(fā)過程的文檔；還提供本書作者開發(fā)的軟件包（包含所有本書所講的數(shù)據(jù)結構與算法的類模板與函數(shù)模板）.
(2) 提供教學用Power Point幻燈片ppt課件。
(3) 向教師提供所有習題、上機實驗題與課程設計項目的解答或參考程序；對學生來講，將在每學期期末（第15周~第20周）公布解壓碼。
(4) 數(shù)據(jù)結構與算法問答專欄。
(5) 提供至少8套數(shù)據(jù)結構與算法模擬試題及其解答，以供學生期末及考研復習，也可供教師出考題時參考。
(6) 提供數(shù)據(jù)結構與算法相關的其他資料（例如Dev-C++與MinGW Developer Studio軟件，流行免費C++編譯器的下載網(wǎng)址等）.
　　希望各位能夠抽出寶貴的時間將你對本教材的建議或意見，當然也可以發(fā)表對國內(nèi)外的數(shù)據(jù)結構與算法課程教學的任何意見寄給作者，你的意見將是我們再版修訂教材的重要參考。
　　張衛(wèi)華、彭駿、譚斌、李培宇、何凱霖、姜琳、聶清彬、黃維、鄒昌文、王文昌、周焯華、胡開文、沈潔、周德華與歐陽等人對本書做了大量的工作，包括提供資料，調試算法，參與了部分內(nèi)容的編寫，在此特向他們表示感謝；作者還要感謝為本書提供直接或間接幫助的每一個朋友，由于你們熱情的幫助或鼓勵，激發(fā)了作者寫好本書的信心以及寫作熱情。
　　本書的出版要感謝清華大學出版社各位編輯及評審專家，由于他們?yōu)楸緯�的出版傾注了大量熱情，也由于他們具有前瞻性的眼光才讓讀者有機會看到本書。
　　盡管作者有良好而負責任的嚴格態(tài)度，并做出了最大努力，但由于作者水平有限，書中難免有不妥之處，因此，敬請各位讀者不吝賜教，以便作者有一個提高的機會，并在再版時盡量采用你們的意見。

編 者2012年10月