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第1章 程序设计的元素 1

1.1第一个程序 1

Java程序设计 2

输入与输出 5

问题与回答（Q＆A） 6

练习 8

1.2内置数据类型 8

定义 9

字符和字符串 12

整数 14

浮点数 16

布尔型 17

比较 18

库方法和API 20

类型转换 22

小结 24

问题与回答（Q＆A） 25

练习 27

创新练习 29

1.3条件与循环 31

if语句 32

while循环 34

for循环 38

嵌套 40

应用 42

其他条件和循环结构 49

死循环 51

小结 52

问题与回答（Q＆A） 53

练习 55

创新练习 58

1.4数组 61

在Java中的数组 61

优惠券收购 69

Eratosthenes的素数筛选 71

二维数组 73

示例：自回避随机行走 77

小结 80

问题与回答（Q＆A） 80

练习 81

创新练习 83

1.5输入与输出 86

鸟瞰功能 86

标准输出 88

标准输入 90

重定向和管道 94

标准图画 97

标准音频 105

问题与回答（Q＆A） 109

练习 110

创新练习 113

1.6案例研究：随机Web冲浪 115

输入格式 116

过渡矩阵 116

模拟 117

混合马尔可夫链 121

经验 125

练习 126

创新练习 127

第2章 函数与模块 129

2.1静态方法 129

使用和定义静态方法 130

静态方法的属性 133

实现数学函数 137

使用静态方法组织代码 139

用数组实现静态方法 140

示例：声波的叠加 143

问题与回答（Q＆A） 147

练习 148

创新练习 150

2.2库和客户端 153

使用在其他程序中的静态方法 154

库 156

随机数 158

数组的输入和输出 161

迭代函数系 163

标准统计 167

模块化程序设计 172

问题与回答（Q＆A） 174

练习 175

创新练习 177

2.3递归 179

第一个递归程序 179

数学归纳法 181

欧几里得算法 183

汉诺塔 183

函数调用树 185

指数时间 186

格雷码 187

递归图形 189

布朗桥 191

递归易犯的错误 193

观点 195

问题与回答（Q＆A） 195

练习 196

创新练习 197

2.4案例研究：渗滤 200

渗滤 201

基本支架 202

垂直渗滤 204

测试 205

估计概率 208

渗滤的递归解决方案 209

自适应画图 211

经验 215

问题与回答（Q＆A） 216

练习 217

创新练习 218

第3章 面向对象程序设计 221

3.1数据类型 221

基本定义 222

颜色 227

数字图像处理 231

字符串处理 238

字符串处理应用：基因组学 241

输入和输出修订 243

引用类型属性 249

问题与回答（Q＆A） 254

练习 256

创新练习 258

3.2创建数据类型 262

数据类型的基本元素 262

秒表 266

直方图 268

海龟作图 270

复数 275

Mandelbrot集 279

商务数据处理 282

问题与回答（Q＆A） 285

练习 287

创新练习 290

3.3设计数据类型 294

设计 API 294

封装 296

不变性 301

示例：空间向量 303

继承 306

应用：数据挖掘 310

契约式设计 315

问题与回答（Q＆A） 316

练习 318

数据类型设计练习 319

创新练习 320

3.4案例研究：N体模拟 321

N体模拟 322

问题与回答（Q＆A） 328

练习 329

创新练习 329

第4章 算法与数据结构 331

4.1性能 331

观测 332

假说 334

增长阶分类 338

预测 340

防止误解的说明 342

性能保证 343

内存 344

观点 348

问题与回答（Q＆A） 349

练习 351

创新练习 355

4.2排序与搜索 357

二分查找 358

插入排序 364

归并排序 370

应用：频率计数 374

应用：最长的重复子串 377

经验 381

问题与回答（Q＆A） 382

练习 383

创新练习 384

4.3堆栈与队列 386

后进先出栈 387

数组实现 388

链表 390

参数化数据类型 398

堆栈的应用 402

FIFO队列 405

队列应用 411

可迭代的集合 413

资源分配 416

问题与回答（Q＆A） 419

练习 421

链表练习 423

创新练习 424

4.4符号表 428

API 428

符号表客户端 430

符号表实现 435

二叉搜索树 436

BST的性能特性 440

BST树遍历 443

扩展符号表操作 445

集合数据类型 446

观点 447

问题与回答（Q＆A） 448

练习 448

二叉树练习 450

创新练习 451

4.5案例研究：小世界 456

图 456

图数据类型 459

图客户端示例 462

图的最短路径 465

小世界图 473

经验 478

问题与回答（Q＆A） 480

练习 481

创新练习 483

后记 487