第九章排序
考查目标
(一) 排序的基本概念
(二) 插入排序
1. 直接插入排序
2. 折半插入排序
(三) 气泡排序(bubble sort)
(四) 简单选择排序
(五) 希尔排序(shell sort)
(六) 快速排序
(七) 堆排序
(八) 二路归并排序(merge sort)
(九) 基数排序
(十) 各种内部排序算法的比较(十一) 内部排序算法的应用
9.1 概述
9.2 插入排序
9.3 快速排序
9.4 堆排序
9.5 归并排序
9.6各种排序方法的综合比较
9.1 概述
一、排序的定义
二、内部排序和外部排序
三、内部排序方法的分类
一、排序的定义
排序是计算机内经常进行的一种操作，其目的是将一组“无序”的记录序列调整为“有序”的记录序列。
例如：将下列关键字序列
52, 49, 80, 36, 14, 58, 61, 23, 97, 75调整为
14, 23, 36, 49, 52, 58, 61 ,75, 80, 97
一般情况下，
, R2, …，R n}假设含n个记录的序列为{ R
1
, K2, …，K n}其相应的关键字序列为{ K
1
这些关键字相互之间可以进行比较，即在它们之间存在着这样一个关系：
K p1≤K p2≤…≤K pn
按此固有关系将上式记录序列重新排列为
{ R p1, R p2,…，R pn}
的操作称作排序。
二、内部排序和外部排序
若整个排序过程不需要访问外存便能完成，则称此类排序问题为内部排序；
反之，若参加排序的记录数量很大，整个序列的排序过程不可能在内存中完成，则称此类排序问题为外部排序。
三、内部排序方法的分类
内部排序的过程是一个逐步扩大记录的有序序列长度的过程。
有序序列区无序序列区
经过一趟排序有序序列区无序序列区
基于不同的“扩大”有序序列长度的方法，内部排序方法大致可分下列几种类型：
插入类交换类选择类归并类其它方法
#define MAXSIZE 1000// 待排顺序表最大长度待排记录的数据类型定义如下:
typedef int KeyType;// 关键字类型为整数类型typedef struct {
KeyType key; // 关键字项InfoType otherinfo; // 其它数据项
} RcdType; // 记录类型
typedef struct {
RcdType r[MAXSIZE+1]; // r[0]闲臵
int length; // 顺序表长度
} SqList; // 顺序表类型
1. 插入类
将无序子序列中的一个或几个记录“插入”到有序序列中，从而增加记录的有序子序列的长度。
2. 交换类
通过“交换”无序序列中的记录从而得到其中关键字最小或最大的记录，并将它加入到有序子序列中，以此方法增加记录的有序子序列的长度。
3. 选择类
从记录的无序子序列中“选择”关键字最小或最大的记录，并将它加入到有序子序列中，以此方法增加记录的有序子序列的长度。
4. 归并类
通过“归并”两个或两个以上的记录有序子序列，逐步增加记录有序序列的长度。
5. 其它方法
9. 2 插入排序
有序序列R[1..i-1]
R[i]无序序列R[i..n]
一趟直接插入排序的基本思想：有序序列R[1..i]无序序列R[i+1..n]
实现“一趟插入排序”可分三步进行：
1．在R[1..i-1]中查找R[i]的插入位臵，
R[1..j].key R[i].key 2．将R[j+1..i-1]中的所有记录均后移一个位臵； 3．将R[i] 插入(复制)到R[j+1]的位臵上。 直接插入排序（基于顺序查找） 不同的具体实现方法导致不同的算法描述折半插入排序（基于折半查找） 希尔排序（基于逐趟缩小增量） 一、直接插入排序 利用“顺序查找”实现 “在R[1..i-1]中查找R[i]的插入位臵” 算法的实现要点： 从R[i-1]起向前进行顺序查找， 监视哨设臵在R[0]； R[0] = R[i]; // 设臵“哨兵” 循环结束表明R[i]的插入位臵为j +1 R[0]j R[i] for (j=i-1; R[0].key // 从后往前找 j=i-1插入位臵 第1章绪论 1.1 简述下列术语：数据，数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型。 解：数据是对客观事物的符号表示。在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。 数据元素是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。 数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 存储结构是数据结构在计算机中的表示。 数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。 抽象数据类型是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。是对一般数据类型的扩展。 1.2 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别。 解：抽象数据类型包含一般数据类型的概念，但含义比一般数据类型更广、更抽象。一般数据类型由具体语言系统内部定义，直接提供给编程者定义用户数据，因此称它们为预定义数据类型。抽象数据 类型通常由编程者定义，包括定义它所使用的数据和在这些数据上所进行的操作。在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时，要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明，不考虑数据的存储结构和操作的具体实现，这样抽象层次更高，更能为其他用户提供良好的使用接口。 1.3 设有数据结构(D,R)，其中 {}4,3,2,1d d d d D =，{}r R =，()()(){}4,3,3,2,2,1d d d d d d r = 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图。 解： 1.4 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义（有理数是其分子、分母均为自然数且分母不为零的分数）。 解： ADT Complex{ 数据对象：D={r,i|r,i 为实数} 数据关系：R={ 第一章绪论 选择题 1.组成数据的基本单位是（） （A）数据项（B）数据类型（C）数据元素（D）数据变量 2.数据结构是研究数据的（）以及它们之间的相互关系。 （A）理想结构，物理结构（B）理想结构，抽象结构 （C）物理结构，逻辑结构（D）抽象结构，逻辑结构 3.在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分成（） （A）动态结构和静态结构（B）紧凑结构和非紧凑结构 （C）线性结构和非线性结构（D）内部结构和外部结构 4.数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的（①）以及它们之间的（②）和运算等的学科。 ①（A）数据元素（B）计算方法（C）逻辑存储（D）数据映像 ②（A）结构（B）关系（C）运算（D）算法 5.算法分析的目的是（）。 （A）找出数据结构的合理性（B）研究算法中的输入和输出的关系 （C）分析算法的效率以求改进（D）分析算法的易懂性和文档性 6.计算机算法指的是（①）,它必须具备输入、输出和（②）等5个特性。 ①（A）计算方法（B）排序方法（C）解决问题的有限运算序列（D）调度方法 ②（A）可执行性、可移植性和可扩充性（B）可行性、确定性和有穷性 （C）确定性、有穷性和稳定性（D）易读性、稳定性和安全性 二、判断题 1.数据的机内表示称为数据的存储结构。（） 2.算法就是程序。（） 3.数据元素是数据的最小单位。（） 4.算法的五个特性为：有穷性、输入、输出、完成性和确定性。（） 5.算法的时间复杂度取决于问题的规模和待处理数据的初态。（） 三、填空题 1.数据逻辑结构包括________、________、_________ 和_________四种类型,其中树形结构和图形结构合称为_____。 2.在线性结构中,第一个结点____前驱结点,其余每个结点有且只有______个前驱结点；最后一个结点______后续结点,其余每个结点有且只有_______个后续结点。 3.在树形结构中,树根结点没有_______结点,其余每个结点有且只有_______个前驱结点；叶子结点没有________结点,其余每个结点的后续结点可以_________。 4.在图形结构中,每个结点的前驱结点数和后续结点数可以_________。 5.线性结构中元素之间存在________关系,树形结构中元素之间存在______关系,图形结构中元素之间存在_______关系。 6.算法的五个重要特性是_______、_______、______、_______、_______。 7.数据结构的三要素是指______、_______和________。 8.链式存储结构与顺序存储结构相比较,主要优点是________________________________。 9.设有一批数据元素,为了最快的存储某元素,数据结构宜用_________结构,为了方便插入一个元素,数据结构宜用____________结构。 四、算法分析题 1.求下列算法段的语句频度及时间复杂度参考答案： 选择题1. C 2.C 3. C 4. A、B 5. C 6.C、B 人生难得几回搏，此时不搏更待何时？ 第1章绪论 1.1 简述下列术语：数据 数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型 解：数据是对客观事物的符号表示 在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称 数据元素是数据的基本单位 在计算机程序常作为一个整体进行考虑和处理 数据对象是性质相同的数据元素的集合 是数据的一个子集 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合 存储结构是数据结构在计算机中的表示 数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称 抽象数据类型是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作 是对一般数据类型的扩展 1.2 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别 解：抽象数据类型包含一般数据类型的概念 但含义比一般数据类型更广、更抽象 一般数据类型由具体语言系统部定义 直接提供给编程者定义用户数据 因此称它们为预定义数据类型 抽象数据类型通常由编程者定义 包括定义它所使用的数据和在这些数据上所进行的操作 在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时 要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明 不考虑数据的存储结构和操作的具体实现 这样抽象层次更高 更能为其他用户提供良好的使用接口 1.3 设有数据结构(D R) 其中 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图 解： 1.4 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义（有理数是其分子、分母均为自然数且分母不为零的分数） 解： ADT Complex{ 数据对象：D={r i|r i为实数} 数据关系：R={ 第一章绪论 一、选择题 1.组成数据的基本单位是（） （A）数据项（B）数据类型（C）数据元素（D）数据变量 2.数据结构是研究数据的（）以及它们之间的相互关系。 （A）理想结构，物理结构（B）理想结构，抽象结构 （C）物理结构，逻辑结构（D）抽象结构，逻辑结构 3.在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分成（） （A）动态结构和静态结构（B）紧凑结构和非紧凑结构 （C）线性结构和非线性结构（D）内部结构和外部结构 4.数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的（①）以及它们之间的（②）和运算等的学科。 ① （A）数据元素（B）计算方法（C）逻辑存储（D）数据映像 ② （A）结构（B）关系（C）运算（D）算法 5.算法分析的目的是（）。 （A）找出数据结构的合理性（B）研究算法中的输入和输出的关系 （C）分析算法的效率以求改进（D）分析算法的易懂性和文档性 6.计算机算法指的是（①）,它必须具备输入、输出和（②）等5 个特性。 ① （A）计算方法（B）排序方法（C）解决问题的有限运算序列（D）调度方法 ② （A）可执行性、可移植性和可扩充性（B）可行性、确定性和有穷性 （C）确定性、有穷性和稳定性（D）易读性、稳定性和安全性 二、判断题 1.数据的机内表示称为数据的存储结构。（） 2.算法就是程序。（） 3.数据元素是数据的最小单位。（） 4.算法的五个特性为：有穷性、输入、输出、完成性和确定性。（） 5.算法的时间复杂度取决于问题的规模和待处理数据的初态。（） 三、填空题 1.数据逻辑结构包括________、________、_________ 和_________四种类型,其中树形结构和图形结构合称为_____。 2.在线性结构中,第一个结点____前驱结点,其余每个结点有且只有______个前驱结点；最后一个结点______后续结点,其余每个结点有且只有_______个后续结点。 3.在树形结构中,树根结点没有_______结点,其余每个结点有且只 有_______个前驱结点；叶子结点没有________结点,其余每个结点的后续结点可以_________。 4.在图形结构中,每个结点的前驱结点数和后续结点数可以 _________。 5.线性结构中元素之间存在________关系,树形结构中元素之间存 在______关系,图形结构中元素之间存在_______关系。 6.算法的五个重要特性是_______、_______、______、_______、 读书破万卷下笔如有神 《一定能摸到红球吗？》说课稿 林银花 教材说明：一、１、课题：《一定能摸到红球吗？》 ２、本节内容的地位和作用 在现代社会中，人们面临着更多的机会和选择，常常需要在不确定情境中作出合理的决策,概率正是通过对不确定现象和事件发生的可能性的刻画,来为人们更好的制定决策提供依据和建议.本节内容又是 义务教育阶段,唯一培养学生从不确定的角度来观察世界的数学内容,让学生了解可能性是普遍的,有助于他们理解社会,适应生活. ３、教学目标设计： (１)认知目标： （Ａ）经历猜测．实验．收集与分析试验结果等过程 （Ｂ）体会事件的发生的不确定性知道事情发生的可能性有多大。 （２）、能力目标： (Ａ)经历游戏等的活动过程，初步认识确定事件和不确定事件 （Ｂ）在与其它人交流的过程中，能合理清晰地表达自己的思维过程； （３）、情感目标： （Ａ）通过创设游戏情境，让学生主动参与，做“数学实验”，激发学生学习的热情和兴趣，激活学生思维。 （Ｂ）在与他人的合作过程中，增强互相帮助、团结协作的精神。 （Ｃ）体会到在生活中我们可以从确定和不确定两方面分析一件事情. ４、本课重点、难点分析： 学习的重点是初步体验事情发生的确定性和不确定性. 学习的难点是确定事件发生的可能性大小. 学习本节知识应注意猜测,试验,收集与分析实验结果,从中体会事件发生的可能性及大小. 二、教学对象分析： 1、初一学生性格开朗活泼，对新鲜事物特别敏感，且较易接受，因此，教学过程中创设的问题情境应较生动活泼，直观形象，且贴近学生的生活，从而引起学生的有意注意。 2、初一学生的概括能力较弱，推理能力还有待不断发展，所以在教学时，可让学生充分试验, 收集，分析,帮助他们直观形象地感知。 清华数据结构习题集答案(C语言版严蔚敏) 第1章绪论 简述下列术语：数据，数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型。 解：数据是对客观事物的符号表示。在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。 数据元素是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。 数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 存储结构是数据结构在计算机中的表示。 数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。 抽象数据类型是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。是对一般数据类型的扩展。 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别。 解：抽象数据类型包含一般数据类型的概念，但含义比一般数据类型更广、更抽象。一般数据类型由具体语言系统内部定义，直接提供给编程者定义用户数据，因此称它们为预定义数据类型。抽象数据类型通常由编程者定义，包括定义它所使用的数据和在这些数据上所进行的操作。在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时，要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明，不考虑数据的存储结构和操作的具体实现，这样抽象层次更高，更能为其他用户提供良好的使用接口。 设有数据结构(D,R)，其中 {}4,3,2,1d d d d D =，{}r R =，()()(){}4,3,3,2,2,1d d d d d d r = 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图。 解： 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义（有理数是其分子、分母均为自然数且分母不为零的分数）。 解： ADT Complex{ 数据对象：D={r,i|r,i为实数} 数据关系：R={ 第1章 绪论 1．1 简述下列术语：数据，数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型。 解:数据是对客观事物的符号表示。在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。 数据元素是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。 数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 存储结构是数据结构在计算机中的表示。 数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。 抽象数据类型是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。是对一般数据类型的扩展。 １.２ 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别。 解:抽象数据类型包含一般数据类型的概念,但含义比一般数据类型更广、更抽象。一般数据类型由具体语言系统内部定义，直接提供给编程者定义用户数据,因此称它们为预定义数据类型。抽象数据类型通常由编程者定义,包括定义它所使用的数据和在这些数据上所进行的操作。在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时，要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明,不考虑数据的存储结构和操作的具体实现,这样抽象层次更高,更能为其他用户提供良好的使用接口。 1．３ 设有数据结构(D,R),其中 {}4,3,2,1d d d d D =，{}r R =，()()(){}4,3,3,2,2,1d d d d d d r = 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图。 解： 1．４ 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义(有理数是其分子、分母均为自然数且分母不为零的分数)。 解: ADT Co ｍpl ｅx{ ?数据对象:D={r,i ｜r,ｉ为实数} 数据关系:R=｛<ｒ,ｉ>} 基本操作： ? I ｎitC ｏm ｐｌe ｘ(＆C,re ，im) 操作结果：构造一个复数Ｃ,其实部和虚部分别为re 和im ? ?DestroyCmoplex(&C) 操作结果：销毁复数C ?Get(C ，k,&ｅ） ? 操作结果：用e 返回复数C 的第k 元的值 ? Put(＆Ｃ，k,e) ??操作结果：改变复数C 的第k 元的值为e ＩｓAs ｃｅn ｄi ｎｇ(C) ??操作结果:如果复数C 的两个元素按升序排列,则返回１，否则返回0 《一定能摸到红球吗？》说课稿 林银花 一、教材说明： １、课题：《一定能摸到红球吗？》 ２、本节内容的地位和作用 在现代社会中，人们面临着更多的机会和选择，常常需要在不确定情境中作出合理的决策,概率正是通过对不确定现象和事件发生的可能性的刻画,来为人们更好的制定决策提供依据和建议.本节内容又是义务教育阶段,唯一培养学生从不确定的角度来观察世界的数学内容,让学生了解可能性是普遍的,有助于他们理解社会,适应生活. ３、教学目标设计： (１)认知目标： （Ａ）经历猜测．实验．收集与分析试验结果等过程 （Ｂ）体会事件的发生的不确定性知道事情发生的可能性有多大。 （２）、能力目标： (Ａ)经历游戏等的活动过程，初步认识确定事件和不确定事件 （Ｂ）在与其它人交流的过程中，能合理清晰地表达自己的思维过程； （３）、情感目标： （Ａ）通过创设游戏情境，让学生主动参与，做“数学实验”，激发学生学习的热情和兴趣，激活学生思维。 （Ｂ）在与他人的合作过程中，增强互相帮助、团结协作的精神。 （Ｃ）体会到在生活中我们可以从确定和不确定两方面分析一件事情. ４、本课重点、难点分析： 学习的重点是初步体验事情发生的确定性和不确定性. 学习的难点是确定事件发生的可能性大小. 学习本节知识应注意猜测,试验,收集与分析实验结果,从中体会事件发生的可能性及大小. 二、教学对象分析： 1、初一学生性格开朗活泼，对新鲜事物特别敏感，且较易接受，因此，教学过程中创设的问题情境应较生动活泼，直观形象，且贴近学生的生活，从而引起学生的有意注意。 2、初一学生的概括能力较弱，推理能力还有待不断发展，所以在教学时，可让学生充分试验,收集，分析,帮助他们直观形象地感知。 3、初一学生已经具备了一定的学习能力，所以本节课中，应多为学生创造自主学习、 、 清华数据结构习题集答案(C 语言版严蔚敏) 第1章 绪论 简述下列术语：数据，数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型。 解：数据是对客观事物的符号表示。在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。 数据元素是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。 数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 存储结构是数据结构在计算机中的表示。 ： 数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。 抽象数据类型是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。是对一般数据类型的扩展。 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别。 解：抽象数据类型包含一般数据类型的概念，但含义比一般数据类型更广、更抽象。一般数据类型由具体语言系统内部定义，直接提供给编程者定义用户数据，因此称它们为预定义数据类型。抽象数据类型通常由编程者定义，包括定义它所使用的数据和在这些数据上所进行的操作。在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时，要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明，不考虑数据的存储结构和操作的具体实现，这样抽象层次更高，更能为其他用户提供良好的使用接口。 设有数据结构(D,R)，其中 {}4,3,2,1d d d d D =，{}r R =，()()(){}4,3,3,2,2,1d d d d d d r = 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图。 解： ： 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义（有理数是其分子、分母均为自然数且分母不为零的分数）。 解： ADT Complex{ 数据对象：D={r,i|r,i 为实数} 数据关系：R={ 1.16 void print_descending(int x,int y,int z)//按从大到小顺序输出三个数 { scanf("%d,%d,%d",&x,&y,&z); if(x 第一章绪论 1.16 void print_descending(int x,int y,int z)//按从大到小顺序输出三个数 { scanf("%d,%d,%d",&x,&y,&z); if(x 数据结构（C语言版）（第2版） 课后习题答案 李冬梅 2015.3 目录 第1章绪论 0 第2章线性表 (4) 第3章栈和队列 (13) 第4章串、数组和广义表 (26) 第5章树和二叉树 (33) 第6章图 (42) 第7章查找 (54) 第8章排序 (65) 第1章绪论 1．简述下列概念：数据、数据元素、数据项、数据对象、数据结构、逻辑结构、存储结构、抽象数据类型。 答案： 数据：是客观事物的符号表示，指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。如数学计算中用到的整数和实数，文本编辑所用到的字符串，多媒体程序处理的图形、图像、声音、动画等通过特殊编码定义后的数据。 数据元素：是数据的基本单位，在计算机中通常作为一个整体进行考虑和处理。在有些情况下，数据元素也称为元素、结点、记录等。数据元素用于完整地描述一个对象，如一个学生记录，树中棋盘的一个格局（状态）、图中的一个顶点等。 数据项：是组成数据元素的、有独立含义的、不可分割的最小单位。例如，学生基本信息表中的学号、姓名、性别等都是数据项。 数据对象：是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。例如：整数数据对象是集合N={0，±1，±2，…}，字母字符数据对象是集合C={‘A’，‘B’，…，‘Z’，‘a’，‘b’，…，‘z’}，学生基本信息表也可是一个数据对象。 数据结构：是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。换句话说，数据结构是带“结构”的数据元素的集合，“结构”就是指数据元素之间存在的关系。 逻辑结构：从逻辑关系上描述数据，它与数据的存储无关，是独立于计算机的。因此，数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数学模型。 存储结构：数据对象在计算机中的存储表示，也称为物理结构。 抽象数据类型：由用户定义的，表示应用问题的数学模型，以及定义在这个模型上的一组操作的总称。具体包括三部分：数据对象、数据对象上关系的集合和对数据对象的基本操作的集合。 2．试举一个数据结构的例子，叙述其逻辑结构和存储结构两方面的含义和相互关系。 答案： 例如有一张学生基本信息表，包括学生的学号、姓名、性别、籍贯、专业等。每个学生基本信息记录对应一个数据元素，学生记录按顺序号排列，形成了学生基本信息记录的线性序列。对于整个表来说，只有一个开始结点(它的前面无记录)和一个终端结点(它的后面无记录)，其他的结点则各有一个也只有一个直接前趋和直接后继。学生记录之间的这种关系就确定了学生表的逻辑结构，即线性结构。 这些学生记录在计算机中的存储表示就是存储结构。如果用连续的存储单元(如用数组表示)来存放这些记录，则称为顺序存储结构；如果存储单元不连续，而是随机存放各个记录，然后用指针进行链接，则称为链式存储结构。 即相同的逻辑结构，可以对应不同的存储结构。 第1章 绪论 简述下列术语：数据，数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型。 解：数据是对客观事物的符号表示。在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。 数据元素是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。 数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 存储结构是数据结构在计算机中的表示。 数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。 抽象数据类型是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。是对一般数据类型的扩展。 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别。 解：抽象数据类型包含一般数据类型的概念，但含义比一般数据类型更广、更抽象。一般数据类型由具体语言系统内部定义，直接提供给编程者定义用户数据，因此称它们为预定义数据类型。抽象数据类型通常由编程者定义，包括定义它所使用的数据和在这些数据上所进行的操作。在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时，要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明，不考虑数据的存储结构和操作的具体实现，这样抽象层次更高，更能为其他用户提供良好的使用接口。 设有数据结构(D,R)，其中 {}4,3,2,1d d d d D =，{}r R =，()()(){}4,3,3,2,2,1d d d d d d r = 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图。 解： 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义（有理数是其分子、分母均为自然数且分母不为零的分数）。 解： ADT Complex{ 数据对象：D={r,i|r,i 为实数} 数据关系：R={ 清华数据结构习题集答案(C 语言版严蔚敏) 第1章 绪论 简述下列术语：数据，数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型。 解：数据是对客观事物的符号表示。在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。 数据元素是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。 数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 存储结构是数据结构在计算机中的表示。 数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。 抽象数据类型是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。是对一般数据类型的扩展。 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别。 解：抽象数据类型包含一般数据类型的概念，但含义比一般数据类型更广、更抽象。一般数据类型由具体语言系统内部定义，直接提供给编程者定义用户数据，因此称它们为预定义数据类型。抽象数据类型通常由编程者定义，包括定义它所使用的数据和在这些数据上所进行的操作。在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时，要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明，不考虑数据的存储结构和操作的具体实现，这样抽象层次更高，更能为其他用户提供良好的使用接口。 设有数据结构(D,R)，其中 {}4,3,2,1d d d d D =，{}r R =，()()(){}4,3,3,2,2,1d d d d d d r = 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图。 解： 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义（有理数是其分子、分母均为自然数且分母不为零的分数）。 解： ADT Complex{ 数据对象：D={r,i|r,i 为实数} 数据关系：R={ 第1章 绪论 1.1 简述下列术语：数据，数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型。 1.2 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别。 1.3 设有数据结构(D,R)，其中 {}4,3,2,1d d d d D =，{}r R =，()()(){}4,3,3,2,2,1d d d d d d r = 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图。 1.4 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义（有理数是其分子、分母均为自然数且分母不为零的分数）。 1.5 试画出与下列程序段等价的框图。 (1) product=1; i=1; while(i<=n){ product *= i; i++; } (2) i=0; do { i++; } while((i!=n) && (a[i]!=x)); (3) switch { case x 保持平常心，营造好环境，扬起常笑脸，轻松迎高考。 第1章绪论 1.1 简述下列术语：数据 数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型 解：数据是对客观事物的符号表示 在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称 数据元素是数据的基本单位 在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理 数据对象是性质相同的数据元素的集合 是数据的一个子集 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合 存储结构是数据结构在计算机中的表示 数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称 抽象数据类型是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作 是对一般数据类型的扩展 1.2 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别 解：抽象数据类型包含一般数据类型的概念 但含义比一般数据类型更广、更抽象 一般数据类型由具体语言系统内部定义 直接提供给编程者定义用户数据 因此称它们为预定义数据类型 抽象数据类型通常由编程者定义 包括定义它所使用的数据和在这些数据上所进行的操作 在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时 要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明 不考虑数据的存储结构和操作的具体实现 这样抽象层次更高 更能为其他用户提供良好的使用接口 1.3 设有数据结构(D R) 其中 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图 解： 1.4 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义（有理数是其分子、分母均为自然数且分母不为零的分数） 解： ADT Complex{ 数据对象：D={r i|r i为实数} 数据关系：R={ 数据结构习题集答案C语 言版严蔚敏 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020 第1章绪论 简述下列术语：数据，数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型。 解：数据是对客观事物的符号表示。在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。 数据元素是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。 数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 存储结构是数据结构在计算机中的表示。 数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。 抽象数据类型是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。是对一般数据类型的扩展。 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别。 解：抽象数据类型包含一般数据类型的概念，但含义比一般数据类型更广、更抽象。一般数据类型由具体语言系统内部定义，直接提供给编程者定义用户数据，因此称它们为预定义数据类型。抽象数据类型通常由编程者定义，包括定义它所使用的数据和在这些数据上所进行的操作。在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时，要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明，不考虑数据的存储结构和操作的具体实现，这样抽象层次更高，更能为其他用户提供良好的使用接口。 设有数据结构(D,R)，其中 {}4,3,2,1d d d d D =，{}r R =，()()(){}4,3,3,2,2,1d d d d d d r = 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图。 解： 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义（有理数是其分子、分母均为自然数且分母不为零的分数）。 解： ADT Complex{ 数据对象：D={r,i|r,i 为实数} 数据关系：R={ 第1章绪论 简述下列术语：数据，数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型。 解：数据是对客观事物的符号表示。在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。 数据元素是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。 数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 存储结构是数据结构在计算机中的表示。 数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。 抽象数据类型是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。是对一般数据类型的扩展。 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别。 解：抽象数据类型包含一般数据类型的概念，但含义比一般数据类型更广、更抽象。一般数据类型由具体语言系统内部定义，直接提供给编程者定义用户数据，因此称它们为预定义数据类型。抽象数据 类型通常由编程者定义，包括定义它所使用的数据和在这些数据上所进行的操作。在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时，要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明，不考虑数据的存储结构和操作的具体实现，这样抽象层次更高，更能为其他用户提供良好的使用接口。 设有数据结构(D,R)，其中 {}4,3,2,1d d d d D =，{}r R =，()()(){}4,3,3,2,2,1d d d d d d r = 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图。 解： 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义（有理数是其分子、分母均为自然数且分母不为零的分数）。 解： ADT Complex{ 数据对象：D={r,i|r,i 为实数} 数据关系：R={ 《数据结构（C语言版第2版）》（严蔚敏著） 第一章练习题答案 第1章绪论 1．简述下列概念：数据、数据元素、数据项、数据对象、数据结构、逻辑结构、存储结构、 抽象数据类型。 答案： 数据：是客观事物的符号表示，指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。 如数学计算中用到的整数和实数，文本编辑所用到的字符串，多媒体程序处理的图形、图像、声 音、动画等通过特殊编码定义后的数据。 数据元素：是数据的基本单位，在计算机中通常作为一个整体进行考虑和处理。在有些情况 下，数据元素也称为元素、结点、记录等。数据元素用于完整地描述一个对象，如一个学生记录， 树中棋盘的一个格局（状态）、图中的一个顶点等。 数据项：是组成数据元素的、有独立含义的、不可分割的最小单位。例如，学生基本信息表 中的学号、姓名、性别等都是数据项。 数据对象：是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。例如：整数数据对象是集合 N={0，±1，±2，…}，字母字符数据对象是集合C={‘A’，‘B’，…，‘Z’，‘a’，‘b’，…， ‘z’}，学生基本信息表也可是一个数据对象。 数据结构：是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。换句话说，数据结构是 带“结构”的数据元素的集合，“结构”就是指数据元素之间存在的关系。 逻辑结构：从逻辑关系上描述数据，它与数据的存储无关，是独立于计算机的。因此，数据 的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数学模型。 存储结构：数据对象在计算机中的存储表示，也称为物理结构。 抽象数据类型：由用户定义的，表示应用问题的数学模型，以及定义在这个模型上的一组 操作的总称。具体包括三部分：数据对象、数据对象上关系的集合和对数据对象的基本操作的集 合。 2．试举一个数据结构的例子，叙述其逻辑结构和存储结构两方面的含义和相互关系。 答案： 例如有一张学生基本信息表，包括学生的学号、姓名、性别、籍贯、专业等。每个学生基本 信息记录对应一个数据元素，学生记录按顺序号排列，形成了学生基本信息记录的线性序列。对 于整个表来说，只有一个开始结点(它的前面无记录)和一个终端结点(它的后面无记录)，其他的 结点则各有一个也只有一个直接前趋和直接后继。学生记录之间的这种关系就确定了学生表的逻 辑结构，即线性结构。 这些学生记录在计算机中的存储表示就是存储结构。如果用连续的存储单元(如用数组表示) 来存放这些记录，则称为顺序存储结构；如果存储单元不连续，而是随机存放各个记录，然后用 指针进行链接，则称为链式存储结构。 即相同的逻辑结构，可以对应不同的存储结构。 3．简述逻辑结构的四种基本关系并画出它们的关系图。 答案：严蔚敏版数据结构课后习题答案-完整版
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