数据结构与算法课程设计
一、课程设计的目的、要求和任务
本课程设计是为了配合《数据结构与算法》课程的开设，通过设计完整的程序，使学生掌握数据结构的应用、算法的编写等基本方法。
1.课程的目的
（1）使学生进一步理解和掌握课堂上所学各种基本抽象数据类型的逻辑结构、存储结构和操作实现算法，以及它们在程序中的使用方法。
（2）使学生掌握软件设计的基本内容和设计方法，并培养学生进行规范化软件设计的能力。（3）使学生掌握使用各种计算机资料和有关参考资料，提高学生进行程序设计的基本能力；
2.课程的基本要求与任务
（1）巩固和加深对数据结构基本知识的理解，提高综合运用课程知识的能力。
（2）培养学生自学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的能力。
（3）通过实际课程设计，初步掌握简单软件的分析方法和设计方法。
（4）了解与课程有关的工程技术规范，能正确解释和分析实验结果。
（5）题目具有足够的工作量。
二、课程设计的一般步骤
（1）划分课程设计小组：由不超过2名同学组成一个课程设计小组，自愿组队。
（2）选题与搜集资料：每个课程设计小组在参考选题中选择课题，并保证每人一题。（3）分析与概要设计：根据搜集的资料，进行程序功能与数据结构分析，并选择合适的数据结构、并在此基础上进行实现程序功能的算法设计。
（3）程序设计：运用掌握C/C++语言编写程序，实现所有程序的各个模块功能。
（4）调试与测试：调试程序，并记录测试情况。
（5）完成课程设计报告。
（6）验收与评分：指导教师对每个同学的开发的系统进行综合验收。
三、任务完成形式
1．完整的软件系统
最终必须向指导老师提交完整的程序源代码(.c和.cpp以及.h为后缀的文件)、数据文件以及使用说明文件等。源代码文件要特别注意编程规范、代码风格，关键代码需有合理的注释，不含任何无用代码；数据文件内要求有一定数量的“真实”数据（如对于记录文件，需要有5条以上记录）；使用说明文件的第一行，需要给出设计者的学号、姓名，后面为其它说明。2．课程设计报告
报告总体上主要包括以下几个部分，封面、目录、课程设计报告正文、使用说明、参考文献。其中课程设计报告正文(12-20页之间，5000字以上)，书写规范，应包括如下8个部分：
（1）问题描述：描述要求编程解决的问题。
（2）功能要求：给出程序要达到的具体的要求。
（3）算法思想：描述解决相应问题算法的设计思想。
（4）模块划分：描述所设计程序的各个模块（即函数）功能。
（5）数据结构：给出所使用的基本抽象数据类型,所定义的具体问题的数据类型,以及新定义的抽象数据类型。
（6）核心源程序：给出核心算法源代码，要求有充分的注释语句，至少要注释每个函数参数的含义和函数返回值的含义。
（7）测试数据：设计测试数据，或具体给出测试数据。要求测试数据能全面地测试所设计程序的功能。
（8）测试情况与结果分析：给出程序的测试情况，并分析运行结果。
四、成绩评定标准
学生成绩以优、良、中、及格和不及格5个等级评定。其中：
（1）学生编写的实际软件和运行结果，占总成绩45%；
（2）设计报告，占总成绩45%。
（3）小组合作情况，占总成绩的10%。该部分由指导教师进行现场口试，依据表现给分。
只有程序验收通过后，才能按以下方法核定本次课程设计的总成绩。以下几点是决定总成绩的关键因素：
（1）考勤、纪律、实验室卫生
（2）工作量（代码量、功能多少、难度）
（3）所用到的关键技术
（4）实用性、创新
（5）代码书写规范性
（6）程序界面美观、新技术运用得当
（7）个人答辩及小组合作情况
以下几种情形认定为成绩不合格：
（1）未能独立完成设计或概念不清；
（2）有效代码总量不足600行(不含自动生成代码)；
（3）“管理系统”类课题中使用现有数据库系统如access，SQL Server等；
（4）课程设计报告或源代码有抄袭行为；
（5）3次(含)以上点名未到；
（6）不遵守实验室规章制度，或不按要求完成实验室卫生工作。
五、附课程设计题目
1）可另选题目，经指导老师认可后正式作为课程设计题目。
2）数据结构课程设计参考题目
1.文件查重系统（A）
[问题描述]
抄袭检查越来越成为一种重要的需求。本问题要求，从文件中读入两个文件，比较其雷同字句的数目。并给出详细对照。
当两字符串中连续相同字符的个数达到一定数目（例如20字)可视为雷同。也可按照相同字符占句子长度的比例来检测雷同。
[基本功能]
统计不同文件的雷同字段数，字段总长度，雷同字段比例。
[测试数据]
可自己定义。
[实现提示]
程序运行后首先要求用户给出制定的两个文件。
[高级要求]
建立文件库，对新的文件检测该文件与库中哪些文件雷同，并给出相应的比例。
2.课程设计案例管理系统(C)
收集各本课程的题目案例，每个案例包括问题描述、基本功能要求、测试数据集、高级或扩展要求、课题实现源代码包、课程设计报告、评语等各部分。
[基本功能]
(1).案例导入或录入(2).展示问题(3)展示案例结果(4)案例查询(5)单问题多解决方案入库的处理
3.约瑟夫环 (D)
[问题描述]
约瑟夫（Joeph）问题的一种描述是：编号为1,2,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈，每人持有一个密码（正整数）。一开始任选一个正整数作为报数上限值m，从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数，报到m时停止报数。报m的人出列，将他的密码作为新的m 值，从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数，如此下去，直至所有人全部出列为止。试设计一个程序求出出列顺序。
[基本要求]
利用单向循环链表存储结构模拟此过程，按照出列的顺序印出各人的编号。
[测试数据]
m的初值为20；密码：3，1，7，2，4，8，4（正确的结果应为6，1，4，7，2，3，5）。[实现提示]
程序运行后首先要求用户指定初始报数上限值，然后读取各人的密码。设n≤30。 *
4.长整数运算 (D)
[问题描述]
设计一个程序实现两个任意长的整数求和运算。
[基本要求]
利用双项循环链表实现长整数的存储，每个结点含一个整型变量。任何整型变量的范围是-（215-1）~（215-1）。输入和输出形式：按中国对于长整数的表示习惯，每四位一组，组间用逗号隔开。
[测试数据]
（1） 0；0；应输出“0”。
（2） -2345,6789；-7654,3211；应输出“-1,0000,0000”。
（3） -9999,9999；1,0000,0000,0000；应输出“9999,0000,0001”。
（4） 1,0001,000；-1,0001,0001；应输出“0”。
（5） 1,0001,0001；-1,0001,0000；应输出“1”。
[实现提示]
（1）每个结点中可以存放的最大整数为215-1=32767，才能保证两数相加不会溢出。但若这样存，即相当于按32768进制数存，在十进制数与32768进制数之间的转换十分不方便。故可以在每个结点中仅存十进制数的4位，即不超过9999的非负整数，整个链表视为万进制数。
（2）可以利用头结点数据域的符号代表长整数的符号。用其绝对值表示元素结点数目。相加过程中不要破坏两个操作数链表。两操作数的头指针存于指针数组中是简化程序结构的一种方法。不能给长整数位数规定上限。
[选作内容]
修改上述程序，使它在整型量范围是-（2n-1）~（2n-1）的计算机上都能有效地运行。其中，n是由程序读入的参量。输入数据的分组方法可以另行规定。
5.多项式链式存储结构及其代数运算 (B)
[问题描述]
设计并建立一个链式存储分配系统来表示和操作多项式。为了避免对零和非零多项式进行不同的处理，使用带头结点的循环链表。为了充分利用多项式中不再使用的结点，维护一个可用空间表avail,把不再使用的多项式的结点链入其中。当需要一个新结点时，就查看这个单链表avail。如果表非空，那么可以使用它的一个结点。只有当该表为空时，才使用动态存储分配来创建新结点。
[基本要求]
设计多项式的存储结构，编写并测试下列函数：
a) get_node和ret_node，从/向可用空间表申请和插入一个多项式结点。
b) pread，读取一个多项式，并将其转换成循环存储表示。返回指向该多项式的头结点的指针。
c) pwrite，输出多项式，采用能够清楚显示的形式。 d) padd，计算d = a+b。不改变a和b。 e) psub，计算d = a-b。不改变a和b。
f) pmult，计算d = a*b。不改变a和b。
g) eval，计算多项式在某点a的值，其中a是一个浮点型常量。返回结果为浮点数。 h) perase，
把存储表示为循环链表的多项式返还给可用空间表。 [实现提示]
为了进一步简化加法算法，把多项式的头结点的指数域设为-1。
*
6.稀疏矩阵的完全链表表示及其运算 (B)
[问题描述]
稀疏矩阵的每个结点包含down，right，row，col和value五个域。用单独一个结点表示一个非零项，并将所有结点连接在一起，形成两个循环链表。使得第一个表即行表，把所有结点按照行序（同一行内按列序）用right域链接起来。使得第二个表即列表，把所有结点按照列序（同一列内按行序）用down链接起来。这两个表共用一个头结点。另外，增加一个包含矩阵维数的结点。稀疏矩阵的这种存储表示称为完全链表表式。
实现一个完全链表系统进行稀疏矩阵运算，并分析下列操作函数的计算时间和额外存储空间的开销。
（2）设计目的
认识和掌握稀疏矩阵的完全链表表示；能够建立并运用这种存储结构 (3) 基本要求建立一个用户友好、菜单式系统进行下列操作，并使用合当的测试数据测试该系统。读取一个稀疏矩阵建立其完全链表表示输出一个稀疏矩阵的内容删除一个稀疏矩阵两个稀疏矩阵相加两个稀疏矩阵相减两个稀疏矩阵相乘稀疏矩阵的转置（4）实现提示链表上的操作。
*
7.实现简单数字图像处理 (A)
[问题描述]
一幅图像就是一个从位置集到颜色集的变换。考虑二维图像，位置集实际上就是一个矩阵，此时一幅图像实际上就是一个内容为颜色矩阵。如果颜色为0-255间的整数，表示该位置的灰度等级，0为黑色，255为白色，此时的图像称为灰度图。
而图像的处理就是在该矩阵进行相关计算。一种常见的计算就是通过一点和周围8个点的信息共同决定该点的新值：如一点的新值为该点和周围8点颜色值之和的均值，这一操作可用下图表示。
显然这样处理后，图像会变得平滑，因此称为平滑操作。显然将上述操作变为下图时，就成为锐化操作。
要求实现若干基本的图像处理操作。
[基本要求]
①熟悉Windows下BMP文件的格式，能够实现其读写(只考虑灰度图像)。②实现图像的
平滑和锐化操作，其它处理操作选做。③需用VC++作为语言。 *
8.回文判断 (E)
[问题描述]
试写一个算法，判断依次读入的一个以@为结束符的字母序列，是否为形如‘序列1&序列2’模式的字符序列。其中序列1和序列2中都不含字符‘&’，且序列2是序列1的逆序列。例如，‘a+b&b+a’是属该模式的字符序列，而‘１+３&３－１’则不是。 *
9.商品货架管理 (C)
[问题描述]
商品货架可以看成一个栈，栈顶商品的生产日期最早，栈底商品的生产日期最近。上货时，需要倒货架，以保证生产日期较近的商品在较下的位置。
[基本要求]
针对一种特定商品，实现上述管理过程。
[实现提示]
用栈模拟货架和周转空间。
[测试数据]
由学生依据软件工程的测试技术自己确定。注意测试边界数据，如空栈。 *
10.停车场管理 (C+)
[问题描述]
设停车场内只有一个可停放n辆汽车的狭长通道，且只有一个大门可供汽车进出。汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序，依次由北向南排列（大门在最南端，最先到达的第一辆车停放在车场的最北端），若车场内已停满n辆汽车，则后来的汽车只能在门外的便道上等候，一旦有车开走，则排在便道上的第一辆车即可开入；当停车场内某辆车要离开时，在它之后开入的车辆必须先退出车场为它让路，待该辆车开出大门外，其它车辆再按原次序进入车场，每辆停放在车场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短交纳费用。试为停车场编制按上述要求进行管理的模拟程序。
[测试数据]
设n=2,输入数据为：（‘A’，1，5），（‘A’，2，10），（‘D’，1，15），（‘A’，3， 20），（‘A’，4，25），（‘A’，5，30），（‘D’，2，35），（‘D’，4，40），（‘E’，0，0）。每一组输入数据包括三个数据项：汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码及到达或离去的时刻，其中，‘A’表示到达；‘D’表示离去，‘E’表示输入结束。 [基本要求]
以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道，按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。每一组输入数据包括三个数据项：汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码及到达或离去的时刻，对每一组输入数据进行操作后的输出数据为：若是车辆到达，则输出汽车在停车场内或便道上的停车位置；若是车离去；则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的费用（在便道上停留的时间不收费）。栈以顺序结构实现，队列以链表实现。
[实现提示]
需另设一个栈，临时停放为给要离去的汽车让路而从停车场退出来的汽车，也用顺序存储结构实现。输入数据按到达或离去的时刻有序。栈中每个元素表示一辆汽车，包含两个数据项：汽车的牌照号码和进入停车场的时刻。 *
11.电梯运行仿真程序 (A)
[问题描述]
办公大楼有若干层（例如，十层），每层有电梯，同时有步行楼梯；
全楼有若干部（例如，不多于10部）电梯同时供使用，电梯容量为24人，速度每上下一层需5秒，在某一层停下至少15秒。其运行状态可分：向上、向下、停止，当前乘客数，当前所在层数。它设有一个“按钮数组”，例如第五层的按钮按下，意味着有乘客在第5层到达目标层，等等。
在楼的每一层，有电梯数，有按钮表示有人等待向上或向下，由若干人在等待，有若干电梯在本层停下，等等。
在大楼中（包括进出）的总人数不超过500 人，每个人站在电梯前有个目标层，他有一个最大的忍受等待时间，因为他可以选择电梯或是步行走楼梯，等等。
还有下面若干假设：在每个时间段要进大楼的人数在0～199 之间随机取值；
用电梯的每个人的目标层在1～10 之间取值；一个人在进电梯或改走楼梯之前的等待时间在180～360 秒范围内随机发生；一个人到达目标层后第二次再乘电梯中间的工作时间在400～6600 秒间随机取值。
[基本要求]
编写一个程序，模拟办公大楼中全部电梯的工作过程。这个仿真程序可以用来监测系统运行情况，改善大楼管理，它也可以看成是一种游戏程序。
屏幕显示的布局设计
12.二叉树及其遍历 (D)
[问题描述]
建立一棵二叉树，并对其进行遍历（先序、中序、后序），打印输出遍历结果。 [基本要求] 从键盘接受输入（先序），以二叉链表作为存储结构，建立二叉树（以先序来建立），并采用递归算法对其进行遍历（先序、中序、后序），将遍历结果打印输出。 [测试数据]
ABCффDEфGффFффф（其中ф表示空格字符）
则输出结果为：先序：ABCDEGF 中序：CBEGDFA 后序：CGBFDBA
[选作内容]
采用非递归算法实现二叉树遍历。
2、打印二叉树结构
[问题描述]
按凹入表形式横向打印二叉树结构，即二叉树的根在屏幕的最左边，二叉树的左子树在屏幕的下边，二叉树的右子树在屏幕的上边。
[测试数据]
由学生依据软件工程的测试技术自己确定。注意测试边界数据，如空二叉树。
3、打印树结构
[问题描述]
按凹入表形式打印树形结构。
[测试数据]
由学生依据软件工程的测试技术自己确定。注意测试边界数据，如空树。 [实现提示]
（1）利用树的先根遍历方法；
（2）利用结点的深度控制横向位置。 *
13.图遍历的演示 (D)
[问题描述]
很多涉及图上操作的算法都是以图的遍历操作为基础的。试写一个程序，演示无向图的遍历操作。
[基本要求]
以邻接表为存储结构，实现连通无向图的深度优先和广度优先遍历。以用户指定的结点为起点，分别输出每种遍历下的结点访问序列和相应生成树的边集。
[测试数据]
由学生依据软件工程的测试技术自己确定。注意测试边界数据，如单个结点。 [实现提示] 设图的结点不超过30个，每个结点用一个编号表示（如果一个图有n个结点，则它们的编号分别为1,2,…,n）。通过输入图的全部边输入一个图，每个边为一个数对，可以对边的输入顺序作出某种限制。注意，生成树的边是有向边，端点顺序不能颠倒。 *
14.学生选课系统 (C)
[问题描述]
大学里实行学分制。每门课都有一定的学分。每个学生均需要修满规定数量的课程才能毕业。其中有些课程可以直接修读，有些课程需要一定的基础知识，必须在选了其他一些课程的基础上才能修读。例如，《数据结构》必须在选修了《程序设计基础》之后才能选修。我们称
《程序设计基础》是《数据结构》的“先修课”。假定每门课的直接先修课至多只有一门，两门课可能存在相同的先修课。例如：
课程号先修课号学分
1 0 1
2 1 1
3 2 3
4 0 3
5 2 4
上例中，1是2的先修课，即如果要选修2，则1必定被选。 [基本要求]
学生不可能学完大学里开设的所有课程，因此每个学生必须在入学时选定自己要学的课程。每个学生所修的学分数的下限是给定的。现在编写一个“学生选课系统”，任意给定一种课程体系（总课程数，课程之间的修读先后制约关系，学生毕业要求修的课程学分数），该系统能帮助学生找出一种选课方案，使得他所选课程数目最少，并获得毕业所需学分，并且必须满足先修课程优先的原则。
具体功能如下：
1.将课程体系存放为课程体系文件 CourseHierarchy.txt ；
2.将课程体系文件 CourseHierarchy.txt 转换左孩子右兄弟二叉树表示；
3.在此基础上对二叉树进行先序、中序、后序遍历。
4. 给出选课方案。 *
15.设计一个哈夫曼码的编/译码系统 (B+)
[基本要求]
该系统应具有以下功能：
（1） I：初始化（Initialization）。从终端读入字符集大小n，以及n个字符和n个权
值，建立哈夫曼树，并将它存于文件hfmTree中。
（2） E：编码（Encoding）。利用已建好的哈夫曼树（如不在内存，则从文件hfmTree
中读入），对文件ToBeTran中的正文进行编码，然后将结果存入文件CodeFile中。
（3） D：译码（Decoding）。利用已建好的哈夫曼树将文件CodeFile中的代码进行译
码，结果存入文件TextFile中。
（4） P：打印代码文件（Print）。将文件CodeFile以紧凑格式显示在终端上，每行50
个代码。同时将此字符形式的编码文件写入文件CodePrin中。
（5） T：打印哈夫曼树（Tree printing）。将已在中的哈夫曼树以直观的方式（树或凹
入表形式）显示在终端上，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件TreePrint中。
[实现提示]
（1）编码结果以文本方式存储在文件CodeFile中。
（2）用户界面可以设计为“菜单”方式：显示上述功能符号，再加上“Q”，表示退出运行Quit。请用户键入一个选择功能符。此功能执行完毕后再显示此菜单，直至某次用户选择了“Q”为止。
（3）在程序的一次执行过程中，第一次执行I，D或C命令之后，哈夫曼树已经在
内存了，不必再读入。每次执行中不一定执行I命令，因为文件hfmTree可能早已建好。[测试数据]
（1）利用下面这道题中的数据调试程序。
某系统在通信联络中只可能出现八种字符，其概率分别为0.25，0.29，0.07，0.08，0.14，0.23，0.03，0.11，试设计哈夫曼编码。
（2）用下表给出的字符集和频度的实际统计数据建立哈夫曼树，并实现以下报文的编码和
译码：“THIS PROGRAM IS MY FAVORITE”。
16.校园导游咨询系统 (B)
[问题描述]
设计一个校园导游程序，为来访的客人提供信息查询服务。 [基本要求]
（1）设计学校的校园平面图，所含景点不少于10个，以图中顶点表示校内各景点，存放景点名称、代号、简介等信息，以边表示路径，存放路径长度等相关信息。
（2）为来访客人提供图中任意景点相关信息的查询；（3）为来访客人提供从校门口到图中任意景点的问路查询； *
17.推销员问题： (C+)
[问题描述]
有一个推销员要到N（N>0）个城市去推销产品，他从某个城市出发，经历每
个城市，且每个城市只能去一次，然后回到初始城市，以距离作为代价，他希望找出一个最佳路径。这N个城市相互都有道路可通，但距离各不相同，城市个数和各个城市的相通距离可由学生自己设定。
[基本要求]
（1）可以输入城市个数（不少于10个）、输入城市信息和城市之间的距离（为整数）；（2）按照输入出发城市，根据城市的距离最短给出路径选择。（3）界面要求：有合理的提示和人机交互。 *
18.全国交通咨询模拟 (B+)
[问题描述]
处于不同目的的旅客对交通工具有不同的要求。例如，因公出差的旅客希望在旅
途中的时间尽可能的短，出门旅游的游客则期望旅费尽可能省，而老年旅客则要求中转次数最少。编制一个全国城市间的交通咨询程序，为旅客提供最优决策的交通咨询。
[基本要求]
（1）提供对城市信息进行编辑（如：添加或删除）的功能；
（2）城市之间有两种交通工具：火车或飞机，提供对全国城市交通图和列车时刻表及飞机航班表进行编辑的功能。（信息的输入方式可以是文件输入和键盘输入两种方式）
（3）提供两种最优决策：最快到达和最省钱到达。（选作：旅途中转次数最少的最优决策）（4）旅途中耗费的总时间应该包括中转站的等候时间。（5）咨询以用户和计算机的对话方式进行。
a）由用户输入起始站、终点站、最优决策原则和交通工具；
b）输出信息：最快需要多长时间才能到达或者最少需要多少旅费才能到达，并详
细说明依次于何时乘坐哪一趟列车或哪一次班机到何地。
19.关键路径问题 (C+)
[问题描述]
设计一个程序求出完成整项工程至少需要多少时间以及整项工程中的关键活动。 [基本要求]
（1）对一个描述工程的AOE网，应判断其是否能够顺利进行。
（2）若该工程能顺利进行，输出完成整项工程至少需要多少时间，以及每一个关键活动所依附的两个顶点、最早发生时间、最迟发生时间。 *
20.二叉排序树 (D)
[问题描述]
从键盘读入一组数据，建立二叉排序树并对其进行查找、遍历、格式化打印等有关操作。 [基本要求]
建立二叉排序树并对其进行查找，包括成功和不成功两种情况，并给出查找长度。
[测试数据]
由学生依据软件工程的测试技术自己确定。注意测试边界数据。
[选作内容]
实现二叉排序树的插入、删除操作。 *
21.内部排序算法比较 (A)
[问题描述]
各种内部排序算法的时间复杂度分析结果只给出了算法执行时间的阶，或大概执行时间。试通过随机的数据比较各算法的关键字比较次数和关键字移动次数，以取得直观感受。
[基本要求]
（1）对以下10种常用的内部排序算法进行比较：直接插入排序；折半折入排序；二路插入排序；希尔排序；起泡排序；快速排序；简单选择排序；堆排序；归并排序；基数排序。（2）待排序表的表长不少于100；其中的数据要用伪随机数产生程序产生；至少要用5组不同的输入数据作比较；比较的指标为有关键字参加的比较次数和关键字移动次数（关键字交换计为3次移动）。
[测试数据]
由随机产生器决定。
[实现提示]
主要工作是设法在程序中适当的地方插入计数操作。程序还可以包括计算几组数据得出结果波动大小的解释。注意分块调试的方法。
[选作内容]
对不同的输入表长做试验，观察检查两个指标相关于表长的变化关系。还可以对稳定性做验证。
22.统计成绩 (D)
[问题描述]
给出n个学生的m门考试的成绩表，每个学生的信息由学号、姓名以及各科成绩组成。对学生的考试成绩进行有关统计，并打印统计表。
[基本要求]
（1）按总数高低次序，打印出名次表，分数相同的为同一名次；
（2）按名次打印出每个学生的学号、姓名、总分以及各科成绩。
[测试数据]
由学生依据软件工程的测试技术自己确定。注意测试边界数据。
[选作内容]
对各科成绩设置不同的权值。 *
23.运动会计分系统 (D)
[问题描述]
假设参加运动会有n个系，系编号为1……n。比赛分成m个男子项目，和w个女子项目。项目编号为男子1……m，女子m+1……m+w。不同的项目取前五名或前三名积分；取前五名的积分分别为：7、5、3、2、1，前三名的积分分别为：5、3、2；哪些取前五名或前三名由学生自己设定。（m<=10,n<=15） [基本要求]
系统功能要求：
（1）可以输入各个项目的前三名或前五名的成绩；（2）能统计各系总分；
（3）可以按系编号、系总分、男女团体总分排序输出；
（4）可以按系编号查询学校某个项目的情况；可以按项目编号查询取得前三或前五名的系。 [实现提示]
（1）输入数据形式和范围：系或运行项目可以用20以内的整数表示；也可以直接输入系的名称或运动项目的名称；
（2）界面要求：有合理的提示，每个功能可以设立菜单，根据提示，可以完成相关的功能要求。
（3）存储结构：学生自己根据系统功能要求自己设计，但是要求运动会的相关数据要存储在数据文件中，并在上交资料中说明所用到的存储结构；
（4）测试数据：测试数据及测试结果请在上交的资料中写明。 *
24.比较常用排序算法
[基本要求]
直接插入排序、希尔排序、直接选择排序、堆排序、起泡排序、快速排序。
（1）随机生成一组待排序数据，个数不少于100个；
（2）比较各种排序算法对同一组数据排序所需要的关键字比较次数和关键字移动次数，至少使用5组数据进行比较；
（3）对比较结果进行简单分析。*
25.学生成绩管理系统(D)
问题描述：该系统实现对若干个大学生的学习成绩进行管理。至少包括以下信息：学号、姓名、科目、成绩，学期。学期取值范围可为1-8。
功能要求：
1．使用中文菜单，界面设计和用户输入输出要人性化些；
2. 将学生信息保存在文本文档中，具体对学生信息进行插入删除查询操作时，将保
存在文本文档中的学生信息提取出来，保存在自己定义的数据结构中，然后再对该
数据结构进行操作，所有操作完成，或者在相应的命令后，再将学生信息保存到文
本文档中。
3．具有数据输入功能，输入的数据能最终保存在文件中；
4．具有数据删除功能，能最终从文件中删除；
5．排序功能，根据自己设计的数据结构，设计排序算法
6．具有多种查询（如按学号查询、按姓名查询、按成绩查询等）及输出功能；
7．其它功能（如各种统计，统计每个学生所有课程的平均分，统计某门课程所有
学生的平均分等等）
8．学生信息的修改（比如修改学生姓名，修改学生某门课程的成绩）
说明：
（1）功能各方面越完善越好
（2）自定义的数据结构可以使用数组，链表，树等，可以使用多种数据结构来存放数据，然后在其上使用不同的排序算法。
（3）若用数组，必须动态分配空间（文本文件中最好有一行表示学生人数）
算法要点：把问题看成是对线性表的操作。将学生成绩组织成顺序表，则登记学生成绩即是建立顺序表操作；查询学生成绩、插入学生成绩、删除学生成绩即是在顺序表中进行查找、插入和删除操作。*
26.简易客房管理系统(D)
问题描述：该系统能简单实现对客栈的住宿情况进行管理。至少包括以下信息：房号、房型、单价（每床）、已住人数；
住客姓名、性别、年龄、身份、身份证号码，房号，床号，入住日期、入住时间、
离店日期、离店时间。
这些信息应存放在两个文件中，分别是客房信息文件、住客信息文件。“房型”
可取值1-3，分别表示单人间、双人间、通铺（可以住很多人的房间）
功能要求：
1．具有建立数据文件(客房信息文件、住客信息文件)功能；
2．具有数据输入功能；
3．具有数据修改功能；
4．具有数据删除功能；
5．能查询（查找）一些基本信息（如按房号查询、按姓名查询、空余客房查询等）；6．具有多种统计功能（要求有一定的实用性）
（如某客房当前有那些空床、某住客应付多少费用、某天住店总人数和总收入等）
7．能具有排序功能（比如在查询所有的客房信息时，能根据房间价格进行排序，方便客人挑选房间等等）
说明：
（1）功能各方面越完善越好
（2）自定义的数据结构可以使用数组，链表，树等，可以使用多种数据结构来存放数据，然后在其上使用不同的排序算法。
（3）若用数组，必须动态分配空间（文本文件中最好有一行来表示数组应该有多大，这样便于动态分配空间）*
27.人事档案管理系统(D)
问题描述：该系统能简单实现对人事档案的管理。
该系统包括: 人员基本情况管理、工资管理和考勤管理等几个方面的功能。用户通过输入工资、考勤、职工履历等基本信息,由系统自行生成相应的统计数据以供用户查询, 能对这些基本信息进行更新和删除。
至少包括以下信息：
人员履历表：员工编号，员工姓名，性别，年龄，部门，职位，受教育年限
职工工资表：员工编号，基本工资，缺勤扣发工资，扣税，实发工资
月考勤登记表：员工编号，月缺勤天数
注：假设每个员工每天缺勤扣发工资的多少跟其基本工资存在一定关系，比如是该基本工资的20分之一；假设扣税金额＝（基本工资－缺勤扣发工资－2000）×10％，而若基本工资－缺勤扣发工资－2000的值小于2000则扣税金额为0
功能要求：
1．具有建立数据文件(人员履历表文件、职工工资表文件、月考勤登记表)功能；
2．具有数据输入功能；
3．具有数据修改功能；
4．具有数据删除功能；
5．能查询（查找）一些基本信息（如按员工编号查询、按员工姓名和部门组合查询等，如生成各部门员工花名册）；
6．具有多种统计功能（要求有一定的实用性）
（如不同部门的员工平均工资比较（除了用数字表示外，也可以用星号画图的方式来直观的表示）；不同性别员工工资比较；某部门内部，不同职位员工工资比较；不同受教育水平人的平均工资比较；部门最高实发工资等等）
7．具有排序功能（比如将各部门职工工资平均值进行排序，将部门内部职工工资进行排序等等）
各个功能模块简要叙述（具体实现时，并不局限于这些功能，越完善越好）
?人员基本情况管理：提供对”人员履历表”数据输入、组合条件查询、统计功能；
?职工工资管理：提供对”职工工资表”数据的输入、查询、按统计、显示功能,完成每月
对“职工工资表”数据的月统计,以此生成“职工工资总额构成情况表”实现该表的查询、显示功能。
?职工考勤管理：提供对各部门“月考勤登记表”数据的录入、查询、统计功能；
说明：
（1）功能各方面越完善越好
（2）自定义的数据结构可以使用数组，链表，树等，可以使用多种数据结构来存放数据，然后在其上使用不同的排序算法。
（3）若用数组，必须动态分配空间（文本文件中最好有一行来表示数组应该有多大，这样便于动态分配空间）*
28.进销存货物管理系统(D)
问题描述：
该系统能进行简单的货物管理，进货，销售货物，退货等管理
至少包括如下信息：
货物标号，货物名称，货物产地，入库价格，入库时间，现存货物数量，已经销售数量，销售平均单价
注：每次销售后，都需要对现存货物数量进行更新，对已销售数量进行更新，也需要对销售平均单价进行更新
功能要求：
1．具有建立数据文件(货物管理表)的功能；
2．具有数据输入功能；
3．具有数据修改功能；
4．具有数据删除功能（当一些已经过时陈旧的商品被特价处理后，将其删除，不再进货）；5．能查询（查找）一些基本信息（如能查询剩余件数小于某个特定值的商品，以便于及时进货）；
6．具有多种统计功能（要求有一定的实用性）
（如统计每种货物是否有盈利（将销售平均单价跟入库价格进行比较），所有货物的盈利或亏损等等）
7．具有排序功能（比如对货物盈利水平进行排序比较等等）
说明：
（1）功能各方面越完善越好
（2）自定义的数据结构可以使用数组，链表，树等，可以使用多种数据结构来存放数据，然后在其上使用不同的排序算法。
（3）若用数组，必须动态分配空间（文本文件中最好有一行来表示数组应该有多大，这样便于动态分配空间）*
29.图书管理系统(D)
问题描述：
该系统能进行简单的图书管理功能
至少包括如下信息：
图书编号，图书名称，作者，出版社，总共册数，在馆册数，现存地址，借阅次数
注：现存地址是假设图书馆有多个书库，不同种类的书存放于不同的地方
功能要求：
1．具有建立数据文件(图书信息)的功能；
2．具有数据输入功能；
3．具有数据修改功能（借书或者还书都需要修改图书数量信息）；
4．具有数据删除功能（当图书因为年代久远，或者遗失，也许需要对其进行删除操作）；5．能查询（查找）一些基本信息（这里的查询功能应该较为强大，能通过作者进行查询，书名查询，或者结合作者出版社一起进行查询等等）
6．具有多种统计功能（要求有一定的实用性）
（如统计每本书的借阅次数，方便将来新近图书。统计每个书库中图书的数量等等）7．具有排序功能（比如对每本图书的借阅次数进行排序）
各个功能模块简要叙述（具体实现时，并不局限于这些功能，越完善越好）
?新近图书：在图书信息表中添加相应信息；
?旧书处理：在图书信息表中删除相应信息；
?借书还书：对图书信息表进行修改，若在馆册书为0，则不允许继续借阅；
?图书信息的统计
?图书信息的排序
?图书信息的查找
说明：
（1）功能各方面越完善越好
（2）自定义的数据结构可以使用数组，链表，树等，可以使用多种数据结构来存放数据，然后在其上使用不同的排序算法。
（3）若用数组，必须动态分配空间（文本文件中最好有一行来表示数组应该有多大，这样便于动态分配空间）*
30.运动会分数统计(D)
问题描述：参加运动会有n个学校,学校编号为1……n.比赛分成m个男子项目,和w个女子项目.项目编号为男子 1......m,女子m+1......m+w.不同的项目取前五名或前三名积分;取前五名的积分分别为:7、5、3、2、1，前三名的积分分别为：5、3、2；哪些取前五名或前三名由同学自己设定。（m<=20,n<=20）
功能要求：
1.可以输入各个项目的前三名或前五名的成绩；
2.能统计各学校总分；
3.可以按学校编号、学校总分、男女团体总分排序输出；
4.可以按学校编号查询学校某个项目的情况；可以按项目编号查询取得前三或前五名的学校。
规定：输入数据形式和范围：20以内的整数（如果做得更好可以输入学校的名称，运动项目的名称）
输出形式：有中文提示，各学校分数为整形
界面要求：有合理的提示，每个功能可以设立菜单，根据提示，可以完成相关的功能要求。存储结构：学生自己根据系统功能要求自己设计，但是要求运动会的相关数据要存储在数据文件中*
31.民航订票系统(C)
任务：通过此系统可以实现如下功能：
1．录入
可以录入航班情况（数据可以存储在一个数据文件中，数据结构、具体数据自定）
2．查询
可以查询某个航线的情况（如，输入航班号，查询起降时间，起飞抵达城市，航班票价，票价折扣，确定航班是否满仓）；可以输入起飞抵达城市，查询飞机航班情况，最近一天航班的日期和余票额.；
3．订票业务;据顾客要求(航班号,订票额)查询该航班票额情况,若有余票,办理售票手续,输出座位号;若已满员或票额不足,则另询顾客要求.若需要,可预约登记排队等候.
4．退票业务:根据顾客情况(日期,航班)为顾客办理退票手续,然后查询该航班是否有人预约登记,首先询问排在第一位的顾客,若退票额能满足他的要求,则为他办理退票手续,否则依次询问其他排队预约的顾客.
5．修改航班信息：
当航班信息改变可以修改航班数据文件。
基本要求：
1．根据以上功能说明，设计航班信息，订票信息的存储结构，设计程序完成功能；
2．界面要求：有合理的提示，每个功能可以设立菜单，根据提示，可以完成相关的功能要求。*
32.校园导游咨询(A)
问题描述：设计校园导游程序，为来访的客人提供服务。
基本要求：
（1）假设有一所校园的平面图，所含景点不小于10个，请选择适当的坐标来表示出该图上
的各个景点。；
（2）为来访的客人提供从当前位置到其他景点的最短路径的咨询；
（3）必须具有校园平面图的修改和扩充功能（即某些景点坐标的修改和景点个数的增加）。*
二叉树 1 题目 编写一个程序，实现二叉树的各种运算，并在此基础上设计一个主程序完成如下功能（b 为如图示的一棵二叉树）： 输出二叉树b; 输出‘H’节点的左、 右孩子结点值; 输出二叉树b的深度; 输出二叉树b的结点个数; 输出二叉树b的叶子结点个数。 2 目标 熟悉二叉树的定义及其基本操作的实现 3 设计思想 二叉树的每个结点都有指向其左右孩子的指针，对二叉树的表示可以有很多方法，这里采用中序的带括号表示法，以字符串形式读入输出。建立存储结构的时候，从根结点开始，赋值定义其左右指针，由于二叉树的每个结点操作类似，因此可以采用递归的方法。 4 算法描述 （1）输入建立二叉树：读入字符串，根据括号表示法的规则，a（b,c）的括号中左右元素表示结点的左右子树结点，若结点是树（括号中还有括号），则再调用改操作，直至结点全部读入。 （2）输出二叉树：从根结点开始，打印根结点数据，如果结点的左右孩子指针不为空，就打印左括号，并按先左后右的次序调用此操作，最后输出右括号完成括号表示。 （3）输出二叉树的深度：从根结点开始，如果左或右孩子不是树的话返回深度加一，否则继续调用此操作，直到完全返回(返回深度是左、右深度中的最大值)。 （4）输出二叉树叶子结点数：从根结点开始，用ln和r n分别表示结点左右叶子结点数，函数返回叶子结点数之和，递归调用该函数，直到左右指针指空。 （5）输出二叉树结点数：结点数即是叶子数加一。 5 程序结构图
6 源程序 typedef struct node{ char data; struct node *lchild; struct node *rchild; }*Bitree; Bitree bt; void CreateBitree(Bitree &bt,char *str){ Bitree St[100],p=NULL;//100个结点的二叉树 int top=-1,k,j=0; char ch; bt=NULL; ch=str[j]; while(ch!='\0') { switch(ch) { case'(':top++;St[top]=p;k=1;break; case')':top--;break; case',':k=2;break; default:p = (struct node*)malloc(sizeof(struct node)); p->data=ch;p->lchild=p->rchild=NULL; if (bt==NULL)//是根结点 bt=p; else//是叶子结点
《数据结构》必须掌握的知识点与算法 第一章绪论 1、算法的五个重要特性（有穷性、确定性、可行性、输入、输出） 2、算法设计的要求（正确性、可读性、健壮性、效率与低存储量需求） 3、算法与程序的关系： （1）一个程序不一定满足有穷性。例操作系统，只要整个系统不遭破坏，它将永远不会停止，即使没有作业需要处理，它仍处于动态等待中。因此，操作系统不是一个算法。 （2）程序中的指令必须是机器可执行的，而算法中的指令则无此限制。算法代表了对问题的解，而程序则是算法在计算机上的特定的实现。 （3）一个算法若用程序设计语言来描述，则它就是一个程序。 4、算法的时间复杂度的表示与计算（这个比较复杂，具体看算法本身，一般关心其循环的次数与N的关系、函数递归的计算） 第二章线性表 1、线性表的特点： （1）存在唯一的第一个元素；（这一点决定了图不是线性表） （2）存在唯一的最后一个元素； （3）除第一个元素外，其它均只有一个前驱（这一点决定了树不是线性表） （4）除最后一个元素外，其它均只有一个后继。 2、线性表有两种表示：顺序表示（数组）、链式表示（链表），栈、队列都是线性表，他们都可以用数组、链表来实现。 3、顺序表示的线性表（数组）地址计算方法： （1）一维数组，设DataType a[N]的首地址为A0，每一个数据（DataType类型）占m个字节，则a[k]的地址为：A a[k]＝A0+m*k（其直接意义就是求在数据a[k]的前面有多少个元素，每个元素占m个字节） （2）多维数组，以三维数组为例，设DataType a[M][N][P]的首地址为A000，每一个数据（DataType 类型）占m个字节，则在元素a[i][j][k]的前面共有元素个数为：M*N*i+N*j+k，其其地址为： A a[i][j][k]＝A000+m*(M*N*i+N*j+k)； 4、线性表的归并排序： 设两个线性表均已经按非递减顺序排好序，现要将两者合并为一个线性表，并仍然接非递减顺序。可见算法2.2 5、掌握线性表的顺序表示法定义代码，各元素的含义； 6、顺序线性表的初始化过程，可见算法2.3 7、顺序线性表的元素的查找。 8、顺序线性表的元素的插入算法，注意其对于当原来的存储空间满了后，追加存储空间（就是每次增加若干个空间，一般为10个）的处理过程，可见算法2.4 9、顺序线性表的删除元素过程，可见算法2.5 10、顺序线性表的归并算法，可见算法2.7 11、链表的定义代码，各元素的含义，并能用图形象地表示出来，以利分析； 12、链表中元素的查找 13、链表的元素插入，算法与图解，可见算法2.9 14、链表的元素的删除，算法与图解，可见算法2.10 15、链表的创建过程，算法与图解，注意，链表有两种（向表头生长、向表尾生长，分别用在栈、队列中），但他们的区别就是在创建时就产生了，可见算法2.11 16、链表的归并算法，可见算法2.12 17、建议了解所谓的静态单链表（即用数组的形式来实现链表的操作），可见算法2.13 18、循环链表的定义，意义 19、循环链表的构造算法（其与单链表的区别是在创建时确定的）、图解
第 1 章绪论 课后习题讲解 1. 填空 ⑴（）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。 【解答】数据元素 ⑵（）是数据的最小单位，（）是讨论数据结构时涉及的最小数据单位。 【解答】数据项，数据元素 【分析】数据结构指的是数据元素以及数据元素之间的关系。 ⑶从逻辑关系上讲，数据结构主要分为（）、（）、（）和（）。 【解答】集合，线性结构，树结构，图结构 ⑷数据的存储结构主要有（）和（）两种基本方法，不论哪种存储结构，都要存储两方面的内容：（） 和（）。 【解答】顺序存储结构，链接存储结构，数据元素，数据元素之间的关系 ⑸算法具有五个特性，分别是（）、（）、（）、（）、（）。 【解答】有零个或多个输入，有一个或多个输出，有穷性，确定性，可行性 ⑹算法的描述方法通常有（）、（）、（）和（）四种，其中，（）被称为算法语言。【解答】自然语言，程序设计语言，流程图，伪代码，伪代码 ⑺在一般情况下，一个算法的时间复杂度是（）的函数。 【解答】问题规模 ⑻设待处理问题的规模为n，若一个算法的时间复杂度为一个常数，则表示成数量级的形式为（），若 为n*log25n，则表示成数量级的形式为（）。 【解答】Ο(1)，Ο(nlog2n) 【分析】用大O记号表示算法的时间复杂度，需要将低次幂去掉，将最高次幂的系数去掉。 2. 选择题 ⑴顺序存储结构中数据元素之间的逻辑关系是由（）表示的，链接存储结构中的数据元素之间的逻辑关 系是由（）表示的。 A 线性结构 B 非线性结构 C 存储位置 D 指针 【解答】C，D 【分析】顺序存储结构就是用一维数组存储数据结构中的数据元素，其逻辑关系由存储位置
第1章绪论 一、选择题 1. 算法的计算量的大小称为计算的（）。 A．效率 B. 复杂性 C. 现实性 D. 难度 2. 算法的时间复杂度取决于（） A．问题的规模 B. 待处理数据的初态 C. A和B 3.计算机算法指的是（1），它必须具备（2）这三个特性。 (1) A．计算方法 B. 排序方法 C. 解决问题的步骤序列 D. 调度方法 (2) A．可执行性、可移植性、可扩充性 B. 可执行性、确定性、有穷性 C. 确定性、有穷性、稳定性 D. 易读性、稳定性、安全性 4．一个算法应该是（） A．程序 B．问题求解步骤的描述 C．要满足五个基本特性 D．A和C. 5. 下面关于算法说法错误的是（） A．算法最终必须由计算机程序实现 B.为解决某问题的算法同为该问题编写的程序含义是相同的 C. 算法的可行性是指指令不能有二义性 D. 以上几个都是错误的 6. 下面说法错误的是（）【南京理工大学 2000 一、2 （1.5分）】 (1）算法原地工作的含义是指不需要任何额外的辅助空间 （2）在相同的规模n下，复杂度O(n)的算法在时间上总是优于复杂度O(2n)的算法 （3）所谓时间复杂度是指最坏情况下，估算算法执行时间的一个上界 （4）同一个算法，实现语言的级别越高，执行效率就越低 A．(1) B.(1),(2) C.(1),(4) D.(3) 7．从逻辑上可以把数据结构分为（）两大类。【武汉交通科技大学 1996 一、4（2分）】A．动态结构、静态结构 B．顺序结构、链式结构 C．线性结构、非线性结构 D．初等结构、构造型结构 8．以下与数据的存储结构无关的术语是（）。【北方交通大学 2000 二、1（2分）】A．循环队列 B. 链表 C. 哈希表 D. 栈 9．以下数据结构中，哪一个是线性结构（）？【北方交通大学 2001 一、1（2分）】A．广义表 B. 二叉树 C. 稀疏矩阵 D. 串 10．以下那一个术语与数据的存储结构无关？（）【北方交通大学 2001 一、2（2分）】A．栈 B. 哈希表 C. 线索树 D. 双向链表 11．在下面的程序段中，对x的赋值语句的频度为（）【北京工商大学 2001 一、10（3分）】 FOR i:=1 TO n DO FOR j:=1 TO n DO x:=x+1; A． O(2n) B．O(n) C．O(n2) D．O(log2n) 12．程序段 FOR i:=n-1 DOWNTO 1 DO FOR j:=1 TO i DO IF A[j]>A[j+1] THEN A[j]与A[j+1]对换； 其中 n为正整数，则最后一行的语句频度在最坏情况下是（）
数据结构与算法课程设计报告 题目 两两相连的房间问题： 一所奇怪的房子，这所房子里有n个房间，每个房间里有一些门通向别的房间，可是这些门十分奇怪，它们只能从房间a开向房间b，也就是说，一扇从a开向b的门是不能让一个人从b房间走到a房间的。你能计算一下任意两个房间之间都互相相通吗？ 问题分析 此程序需要完成如下要求：在这所房子里，从任意一个房间开始，按照开门的方向，均能够找到一个合适的路线，使得一个人能够不重复的到达其他的每一个房间，所以，需以每一个房间都为一次起始点来走向其他的房间，以此来判断这所房子里的任意两个房间之间是否互相相通。 实现本程序需要解决以下问题： 1.如何表示每一个房间，即存储房间的信息，并且还要确定这所房子里的各个房间的位置。 2.各个房间之间的门，以及门是从哪个房间开向哪个房间的该如何表示和存储的。 3.从某一个房间开始，如何走到其他各个房间，即如何对房间进行遍历。 4.为了在遍历过程中，不重复的遍历每一个房间，该如何标记已被遍历过的房间，从而只 访问未走过的房间。 5.最后通过什么的遍历方式才能判断各个房间之间是否互相相通。
数据结构的选择和概要设计 通过对题目要求的理解，我们可以用图来表示这所房子，而房子中的各个房间就相当于图中的各个结点，由于房间的门是有方向的，一扇从a开向b的门是不能让一个人从b房间走到a 房间的，从而可知该图为有向图，那么门就相当于有向图中的弧，从一个门开向另一个门即代表有向图中弧的起始点和终止点。 对于图的存储，我采用邻接表的形式来存储，并将每一个房间进行编号，对于邻接表，则需要定义一个邻接表结点类型、邻接表表头结点类型，通过表头与结点的连接而将有向图中弧的信息存储起来。那么人从任意一个房间走向另一个房间，即相当于有向图中从一个结点按照弧的信息访问其他的结点，可以采用深度优先搜索遍历。如果从每一个结点以起始点开始一次遍历就都能访问到其他结点的话则说明有向图是连通图，即该房子里的各个房间能够互相相通。定义一个全局的整形变量flag，如果是连通图的话则flag=1，否则flag=0。 程序实现的流程图如下：
数据结构与算法基础知识总结 1 算法 算法：是指解题方案的准确而完整的描述。 算法不等于程序，也不等计算机方法，程序的编制不可能优于算法的设计。 算法的基本特征：是一组严谨地定义运算顺序的规则，每一个规则都是有效的，是明确的，此顺序将在有限的次数下终止。特征包括： （1）可行性； （2）确定性，算法中每一步骤都必须有明确定义，不充许有模棱两可的解释，不允许有多义性； （3）有穷性，算法必须能在有限的时间内做完，即能在执行有限个步骤后终止，包括合理的执行时间的含义； （4）拥有足够的情报。 算法的基本要素：一是对数据对象的运算和操作；二是算法的控制结构。 指令系统：一个计算机系统能执行的所有指令的集合。 基本运算和操作包括：算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。 算法的控制结构：顺序结构、选择结构、循环结构。 算法基本设计方法：列举法、归纳法、递推、递归、减斗递推技术、回溯法。 算法复杂度：算法时间复杂度和算法空间复杂度。 算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。 算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。 2 数据结构的基本基本概念 数据结构研究的三个方面： （1）数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系，即数据的逻辑结构； （2）在对数据进行处理时，各数据元素在计算机中的存储关系，即数据的存储结构；（3）对各种数据结构进行的运算。 数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。 数据的逻辑结构包含： （1）表示数据元素的信息； （2）表示各数据元素之间的前后件关系。 数据的存储结构有顺序、链接、索引等。 线性结构条件：
（1）有且只有一个根结点； （2）每一个结点最多有一个前件，也最多有一个后件。 非线性结构：不满足线性结构条件的数据结构。 3 线性表及其顺序存储结构 线性表由一组数据元素构成，数据元素的位置只取决于自己的序号，元素之间的相对位置是线性的。 在复杂线性表中，由若干项数据元素组成的数据元素称为记录，而由多个记录构成的线性表又称为文件。 非空线性表的结构特征： （1）且只有一个根结点a1，它无前件； （2）有且只有一个终端结点an，它无后件； （3）除根结点与终端结点外，其他所有结点有且只有一个前件，也有且只有一个后件。结点个数n称为线性表的长度，当n=0时，称为空表。 线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点： （1）线性表中所有元素的所占的存储空间是连续的； （2）线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的。 ai的存储地址为：adr(ai)=adr(a1)+(i-1)k,，adr(a1)为第一个元素的地址，k代表每个元素占的字节数。 顺序表的运算：插入、删除。（详见14--16页） 4 栈和队列 栈是限定在一端进行插入与删除的线性表，允许插入与删除的一端称为栈顶，不允许插入与删除的另一端称为栈底。 栈按照“先进后出”（filo）或“后进先出”（lifo）组织数据，栈具有记忆作用。用top表示栈顶位置，用bottom表示栈底。 栈的基本运算：（1）插入元素称为入栈运算；（2）删除元素称为退栈运算；（3）读栈顶元素是将栈顶元素赋给一个指定的变量，此时指针无变化。 队列是指允许在一端（队尾）进入插入，而在另一端（队头）进行删除的线性表。rear指针指向队尾，front指针指向队头。 队列是“先进行出”（fifo）或“后进后出”（lilo）的线性表。 队列运算包括（1）入队运算：从队尾插入一个元素；（2）退队运算：从队头删除一个元素。循环队列：s=0表示队列空，s=1且front=rear表示队列满
《数据结构与算法分析》课程设计教学任务书 一、课程设计的目的 数据结构与算法课程主要是研究非数值计算的程序设计问题中所出现的计算机操作对象以及它们之间的关系和操作的学科。数据结构是介于数学、计算机软件和计算机硬件之间的一门计算机专业的核心课程，它是计算机程序设计、数据库、操作系统、编译原理及人工智能等的重要基础，广泛的应用于信息学、系统工程等各种领域。 学习数据结构与算法是为了将实际问题中涉及的对象在计算机中表示出来并对它们进行处理。通过课程设计可以提高学生的思维能力，促进学生的综合应用能力和专业素质的提高。通过此次课程设计主要达到以下目的： 了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力； 初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能； 提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力； 训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。 二、课程设计的基本要求 1. 独立思考，独立完成：课程设计中各任务的设计和调试要求独立完成，遇到问题可以讨论，但不可以拷贝。 2. 做好上机准备：每次上机前，要事先编制好准备调试的程序，认真想好调试步骤和有关环境的设置方法，准备好有关的文件。 3. 按照课程设计的具体要求建立功能模块，每个模块要求按照如下几个内容认真完成： a）需求分析： 在该部分中叙述，每个模块的功能要求 b）概要设计： 在此说明每个部分的算法设计说明（可以是描述算法的流程图），每个程序中使用的存储结构设计说明（如果指定存储结构请写出该存储结构的定义） c）详细设计： 各个算法实现的源程序，对每个题目要有相应的源程序（可以是一组程序，每个功能模块采用不同的函数实现） 源程序要按照写程序的规则来编写。要结构清晰，重点函数的重点变量，重点功能部分要加上清晰的程序注释 d）调试分析： 测试数据，测试输出的结果，时间复杂度分析，和每个模块设计和调试时存在问题的思考（问题是哪些，问题如何解决？），算法的改进设想 课程设计总结：（保存在word文档中）总结可以包括：课程设计过程的收获、遇到的问题、解决问题过程的思考、程序调试能力的思考、对数据结构这门课程的思考、在课程设计过程中对《数据结构》课程的认识等内容 4. 实现的结果必须进行检查和演示，程序源代码和程序的说明文件必须上交，作为考核内容的一部分。（上交时每人交一份，文件夹的取名规则为：“学号姓名”，如“09201199王五”。该文件夹下至少包括：“源代码”、“课程设计报告”、“可执行文件”。由学习委员收
全国计算机等级考试二级office 二级公共基础知识部分（10分*10题） 第一章. 算法与数据结构 考点1：算法概念 ● 算法 算法：指解题方案准确而完整的描述。 算法不等于程序，也不是计算方法。程序编制通常不优于算法设计。 考点2：算法的四个基本特征 可行性、确定性（算法步骤有明确定义）、有穷性、拥有足够情报 考点3：算法的时间复杂度和空间复杂度 1. 时间复杂度：执行算法所需的工作量。 算法执行的基本次数是问题规模的函数，固定规模下还与输入有关。 2. 空间复杂度：算法执行需要的存储空间（算法程序、输入初始数据、某种数据结构所需空间） ● 数据结构 （反映数据元素之间关系的数据元素集合，即带有结构的数据元素的集合，结构指数据元素之间 的前后件（前驱、后继）关系）。目的是提高数据处理的效率（速度/空间） 数据的逻辑结构：是反映数据元素之间逻辑关系的数据结构。 可以表示成：B=（D ，R ） B 表示数据结构；D 表示数据元素集合；R 表示数据元素之间的前后件关系 【例：一年四季的数据结构可以表示成B=（D ，R ）；D=（春，夏，秋，冬）；B={（春，夏）， （夏，秋），（秋，冬）}】 数据结构的图形表示： 数据元素：用中间标有元素值的方框表示，称为结点。 逻辑关系：用有向线段从前件指向后件。没有前件的结点称为根结点；没有后件的结点称为 终端结点（叶子结点） B=（D ，R ） D={di|1≤i ≤7} ={d1,d2,d3,d4,（d1,d3）,（d1,d7）,（d2,d4）,（d3,d6）,（d4,d5）} 考点4：数据的存储结构 数据的存储结构：指数据的逻辑结构在计算机 储存空间的存放形式。既储存数据元素的信息,还有元素的前后件关系信息。 数据的逻辑关系与数据的存储结构不一定相同。数据结构一般可以表示成多种存储结构，常
习题参考答案 一．选择题 1.从逻辑上可以把数据结构分为（C)两大类。 A.动态结构、静态结构 B.顺序结构、链式结构 C.线性结构、非线性结构 D.初等结构、构造型结构 2.在下面的程序段中，对x的斌值语句的频度为（C)。 for( t＝1；k＜＝n;k＋＋） for（j=1;j＜＝n; j＋＋） x=x十1； A. O(2n) B. O (n) C. O (n2)． D. O（1og2n) 3.采用链式存储结构表示数据时，相邻的数据元素的存储地址（C)。 A.一定连续B．一定不连续 C.不一定连续 D.部分连续，部分不连续 4.下面关于算法说法正确的是（D）。 A.算法的时间复杂度一般与算法的空间复杂度成正比 B.解决某问题的算法可能有多种，但肯定采用相同的数据结构 C.算法的可行性是指算法的指令不能有二义性 D.同一个算法，实现语言的级别越高，执行效率就越低 5.在发生非法操作时，算法能够作出适当处理的特性称为（B）。 A.正确性 B.健壮性 C.可读性 D.可移植性 二、判断题 1.数据的逻辑结构是指数据的各数据项之间的逻辑关系。（√） 2.顺序存储方式的优点是存储密度大，且插人、删除运算效率高。（×） 3.数据的逻辑结构说明数据元素之间的次序关系，它依赖于数据的存储结构。（×） 4.算法的优劣与描述算法的语言无关，但与所用计算机的性能有关。（×） 5.算法必须有输出，但可以没有输人。（√） 三、筒答题 1．常见的逻辑结构有哪几种，各自的特点是什么？常用的存储结构有哪几种，各自的特点是什么？ 【答】常见的四种逻辑结构： ①集合结构：数据元素之间是“属于同一个集合” ②线性结构：数据元素之间存在着一对一的关系 ③树结构：数据元素之间存在着一对多的关系 ④结构：数据元素之间存在着多对多的关系。 常见的四种存储结构有： ①顺序存储：把逻辑上相邻的元素存储在物理位置相邻的存储单元中。顺序存储结构是一种最基本的存储表示方法，通常借助于程序设计语言中的数组来实现。 ②链接存储：对逻辑上相邻的元素不要求物理位置相邻的存储单元，元素间的逻辑关系通过附设的指针域来表示。 ③索引存储：通过建立索引表存储结点信息的方法，其中索引表一般存储结点关键字和一个地点信息，可通过该地址找到结点的其他信息。 ④散列存储：根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址的方法。 2．简述算法和程序的区别。 【解答】一个算法若用程序设计语言来描述，则它就是一个程序。算法的含义与程序十分相
数据结构知识点概括 第一章概论 数据就是指能够被计算机识别、存储和加工处理的信息的载体。 数据元素是数据的基本单位，可以由若干个数据项组成。数据项是具有独立含义的最小标识单位。 数据结构的定义： ·逻辑结构：从逻辑结构上描述数据，独立于计算机。·线性结构：一对一关系。 ·线性结构：多对多关系。 ·存储结构：是逻辑结构用计算机语言的实现。·顺序存储结构：如数组。 ·链式存储结构：如链表。 ·索引存储结构：·稠密索引：每个结点都有索引项。 ·稀疏索引：每组结点都有索引项。 ·散列存储结构：如散列表。 ·数据运算。 ·对数据的操作。定义在逻辑结构上，每种逻辑结构都有一个运算集合。 ·常用的有：检索、插入、删除、更新、排序。 数据类型：是一个值的集合以及在这些值上定义的一组操作的总称。 ·结构类型：由用户借助于描述机制定义，是导出类型。 抽象数据类型ADT：·是抽象数据的组织和与之的操作。相当于在概念层上描述问题。 ·优点是将数据和操作封装在一起实现了信息隐藏。 程序设计的实质是对实际问题选择一种好的数据结构，设计一个好的算法。算法取决于数据结构。 算法是一个良定义的计算过程，以一个或多个值输入，并以一个或多个值输出。 评价算法的好坏的因素：·算法是正确的； ·执行算法的时间； ·执行算法的存储空间（主要是辅助存储空间）； ·算法易于理解、编码、调试。 时间复杂度：是某个算法的时间耗费，它是该算法所求解问题规模n的函数。 渐近时间复杂度：是指当问题规模趋向无穷大时，该算法时间复杂度的数量级。 评价一个算法的时间性能时，主要标准就是算法的渐近时间复杂度。 算法中语句的频度不仅与问题规模有关，还与输入实例中各元素的取值相关。 时间复杂度按数量级递增排列依次为：常数阶O（1）、对数阶O（log2n）、线性阶O（n）、线性对数阶O（nlog2n）、平方阶O （n^2）、立方阶O（n^3）、……k次方阶O（n^k）、指数阶O（2^n）。
Data Structures and Algorithm 习题答案 Preface ii 1 Data Structures and Algorithms 1 2 Mathematical Preliminaries 5 3 Algorithm Analysis 17 4 Lists, Stacks, and Queues 23 5 Binary Trees 32 6 General Trees 40 7 Internal Sorting 46 8 File Processing and External Sorting 54 9Searching 58 10 Indexing 64 11 Graphs 69 12 Lists and Arrays Revisited 76 13 Advanced Tree Structures 82 i
ii Contents 14 Analysis Techniques 88 15 Limits to Computation 94
Preface Contained herein are the solutions to all exercises from the textbook A Practical Introduction to Data Structures and Algorithm Analysis, 2nd edition. For most of the problems requiring an algorithm I have given actual code. In a few cases I have presented pseudocode. Please be aware that the code presented in this manual has not actually been compiled and tested. While I believe the algorithms to be essentially correct, there may be errors in syntax as well as semantics. Most importantly, these solutions provide a guide to the instructor as to the intended answer, rather than usable programs.
全国计算机二级考试 第一章数据结构与算法 1.一个算法一般都可以用_____、_____ 、 _____三种控制结构组合完成。 [解析]顺序、选择（分支）、循环（重复） 一个算法通常由两种基本要素组成：一是对数据对象的运算和操作，二是________。 [解析]算法的控制结构 在一般的计算机系统中，有算术运算、逻辑运算、关系运算和________四类基本的操作和运算。 [解析]数据传输 2.常用于解决“是否存在”或“有多少种可能”等类型的问题（例如求解不定方程的问题）的算法涉及基本方法是（） A．列举法 B.归纳法 C.递归法 D.减半递推法 [解析]列举就是列举出所有可能性，将所有可能性统统列举出来，然后解决问题的方法。所以A 3.根据提出的问题，列举所有可能的情况，并用问题中给定的条件检验哪些是需要的，哪些是不需要的，这是算法设计基本方法中的____。 [解析]列举法
4.通过列举少量的特殊情况，经过分析，最后找出一般的关系的算法设计思想是（） A．列举法 B.归纳法 C.递归法 D.减半递推法 [解析]B 5.在用二分法求解方程在一个闭区间的实根时，采用的算法设计技术是（） A．列举法 B.归纳法 C.递归法 D.减半递推法 [解析]二分法就是从一半处比较，减半递推技术也称分治法，将问题减半。所以D 6.将一个复杂的问题归结为若干个简单的问题，然后将这些较简单的问题再归结为更简单的问题，这个过程可以一直做下去，直到最简单的问题为止，这是算法设计基本方法中的___。如果一个算法P显式地调用自己则称为___。如果算法P调用另一个算法Q,而算法Q又调用算法P，则称为_____. [解析]递归法直接递归间接递归调用 7.算法中各操作之间的执行顺序称为_____。描述算法的工具通常有_____、_____ 、 _____。 [解析]控制结构传统流程图、N-S结构化流程图、算法描述语言 8.从已知的初始条件出发，逐步推出所要求的各中间结果和最后结果，这
数据结构与算法设计知识点 试题类型： 本课程为考试科目（闭卷笔试），试题类型包括：概念填空题（10 %），是非判断题（10 %），单项选择题（40 %），算法填空题（10%），算法应用题（20 %)，算法设计题（10 %）。 第一章绪论 重点内容及要求： 1、了解与数据结构相关的概念（集合、数据、数据元素、数据项、关键字、元 素之间的关系等）。 数据：所有能被输入到计算机中，且能被计算机处理的符号的 集合。是计算机操作的对象的总称。是计算机处理的信息的某种特定 的符号表示形式。 数据元素：是数据（集合）中的一个“个体”，数据结构中的基本 单位，在计算机程序中通常作为一个整体来考虑和处理。 数据项：是数据结构中讨论的最小单位，数据元素可以是一个或 多个数据项的组合 关键码：也叫关键字（Key），是数据元素中能起标识作用的数 据项。 其中能起到唯一标识作用的关键码称为主关键码（简称主码）； 否则称为次关键码。通常，一个数据元素只有一个主码，但可以有多 个次码。 关系：指一个数据集合中数据元素之间的某种相关性。 数据结构：带“结构”的数据元素的集合。这里的结构指元素之 间存在的关系。 数据类型：是一个值的集合和定义在此集合上的一组操作的总
称。 2、掌握数据结构的基本概念、数据的逻辑结构（四种）和物理结构（数据元素 的表示与关系的表示、两类存储结构：顺序存储结构和链式存储结构）。 数据结构包括逻辑结构和物理结构两个层次。 数据的逻辑结构：是对数据元素之间存在的逻辑关系的一种抽象的描述，可以用一个数据元素的集合和定义在此集合上的若干关系来表示 逻辑结构有四种：线性结构、树形结构、图状结构、集合结构数据的物理结构：是其逻辑结构在计算机中的表示或实现，因此又称其为存储结构。 存储结构：顺序存储结构和链式存储结构 顺序存储结构：利用数据元素在存储器中相对位置之间的某种特定的关系来表示数据元素之间的逻辑关系； 链式存储结构：除数据元素本身外，采用附加的“指针”表示数据元素之间的逻辑关系。 3、了解算法分析的基本方法，掌握算法时间复杂度相关的概念。 算法：是为了解决某类问题而规定的一个有限长的操作序列 或处理问题的策略 一个算法必须满足以下五个重要特性：1．有穷性2．确定性3．可行性4．有输入5．有输出 设计算法时，通常还应考虑满足以下目标： 1.正确性， 2.可读性， 3.健壮性 4.高效率与低存储量需求
引言 用计算机解决问题一般步骤： 一般来说，用计算机解决一个具体问题时，大致经过以下几个步骤：首先要从具体问题抽象出一个适当的数学模型，然后设计一个解此数学模型的算法，最后编出程序进行测试调整知道的到最终解答。寻求数学模型的实质就是分析问题，从中提取操作的对象，并找出这些操作对象之间含有的关系，然后用数学的语言加以描述。 三种经典的数学模型 图书书目自动检索系统——线性关系 博弈问题——树 城市道路问题——图 数据结构（data structure ） 简单的解释：相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 数据间的联系有逻辑关系、存储联系，通常的数据结构指的是逻辑结构。 前面提到的三种经典的数学模型体现了数据结构的基本结构，数据结构通常有如下四种关系：（1）集合结构 （2）线性结构 （3）树形结构 （4）图状结构 ☆ 线性表（一） N 个数据元素的有限序列 存储结构：顺序存储结构、链式存储结构 当需要在顺序存储的线性表中插入一个数据元素时，需要顺序移动后续的元素以“腾”出某个合适的位置放置新元素。删除元素呢？ ☆ 线性表（二） 链式存储 插入新元素的时候只需要改变指针所指向的地址。 ☆ 二维数组与线性表 如果某一线性表，它的每一个数据元素分别是一个线性表，这样的二维表在数据实现上通常使用二维数组。 二维数组的一个形象比喻—— 多个纵队形成的方块 m * n ☆ 数组地址计算问题 题目描述：已知N*(N+1) / 2个数据，按行的顺序存入数组b[1],b[2],…中。其中第一个下标表示行，第二个下标表示列。若aij (i>=j ,j=1,2,…,,n)存于b[k]中，问：k,i,j 之间的关系如何表示？给定k 值，写出能决定相应i,j 的算法。 具体问题 数学 模型 算法 编程、调试 得到答案
目录 第8章图 (2) 图的邻接矩阵举例 (2) 图的邻接表举例 (5) 8.3 图的遍历 (6) 8.3.1 深度优先遍历 (7) 8.3.2 广度优先遍历 (8) 8.4 最小生成树 (9) 8.4.1 克鲁斯卡尔（Kruskal）算法 (9) 8.4.2 普里姆（Prim）算法 (12) 8.5 最短路径 (14) 14 16 8.617 (17) 18
第8章图 图的邻接矩阵举例 import networkx as nx #调用networkx import matplotlib.pyplot as plt #调用matplotlib，绘制图 class Graph_Matrix: #邻接矩阵Adjacency Matrix def __init__(self, vertices=[], matrix=[]): self.matrix = matrix self.edges_dict = {} # {(tail, head):weight} self.edges_array = [] # (tail, head, weight) self.vertices = vertices self.num_edges = 0 if len(matrix) > 0: #创建边的列表 if len(vertices) != len(matrix): raise IndexError self.edges = self.getAllEdges() self.num_edges = len(self.edges) elif len(vertices) > 0: #节点列表 self.matrix = [[0 for col in range(len(vertices))] for row in range(len(vertices))] self.num_vertices = len(self.matrix) def isOutRange(self, x): #越界 try: if x >= self.num_vertices or x <= 0: raise IndexError except IndexError: print("节点下标出界") def isEmpty(self): #是否为空 if self.num_vertices == 0: self.num_vertices = len(self.matrix) return self.num_vertices == 0 def add_vertex(self, key): #添加结点 if key not in self.vertices: self.vertices[key] = len(self.vertices) + 1 # 添加一个节点意味着添加行和列, 对每一行都添加一列 for i in range(self.getVerticesNumbers()): self.matrix[i].append(0) self.num_vertices += 1 nRow = [0] * self.num_vertices
数据结构与算法课程设计
数据结构与算法课程设计 一、课程设计的目的、要求和任务 本课程设计是为了配合《数据结构与算法》课程的开设，通过设计完整的程序，使学生掌握数据结构的应用、算法的编写等基本方法。 1.课程的目的 （1）使学生进一步理解和掌握课堂上所学各种基本抽象数据类型的逻辑结构、存储结构和操作实现算法，以及它们在程序中的使用方法。（2）使学生掌握软件设计的基本内容和设计方法，并培养学生进行规范化软件设计的能力。（3）使学生掌握使用各种计算机资料和有关参考资料，提高学生进行程序设计的基本能力； 2.课程的基本要求与任务 （1）巩固和加深对数据结构基本知识的理解，提高综合运用课程知识的能力。
（2）培养学生自学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的能力。 （3）通过实际课程设计，初步掌握简单软件的分析方法和设计方法。 （4）了解与课程有关的工程技术规范，能正确解释和分析实验结果。 （5）题目具有足够的工作量。 二、课程设计的一般步骤 （1）划分课程设计小组：由不超过3名同学组成一个课程设计小组，自愿组队。 （2）选题与搜集资料：每个课程设计小组在参考选题中选择课题，并保证每人一题。 （3）分析与概要设计：根据搜集的资料，进行程序功能与数据结构分析，并选择合适的数据结构、并在此基础上进行实现程序功能的算法设计。 （3）程序设计：运用掌握C/C++语言编写程序，实现所有程序的各个模块功能。 （4）调试与测试：调试程序，并记录测试情况。（5）完成课程设计报告。 （6）验收与评分：指导教师对每个同学的开发
的系统进行综合验收。 三、任务完成形式 1．完整的软件系统 最终必须向指导老师提交完整的程序源代码(.c和.cpp以及.h为后缀的文件)、数据文件以及使用说明文件等。源代码文件要特别注意编程规范、代码风格，关键代码需有合理的注释，不含任何无用代码；数据文件内要求有一定数量的“真实”数据（如对于记录文件，需要有5条以上记录）；使用说明文件的第一行，需要给出设计者的学号、姓名，后面为其它说明。 2．课程设计报告 报告总体上主要包括以下几个部分，封面、目录、课程设计报告正文、使用说明、参考文献。其中课程设计报告正文(12-20页之间，8000字以上)，书写规范，应包括如下8个部分：（1）问题描述：描述要求编程解决的问题。（2）功能要求：给出程序要达到的具体的要求。 （3）算法思想：描述解决相应问题算法的设计思想。
数据结构课程设计报告 —几种排序算法的演示 时间：2010-1-14 一需求分析 运行环境 Microsoft Visual Studio 2005
程序所实现的功能 对直接插入排序、折半插入排序、冒泡排序、简单选择排序、快速排序、堆排序、归并排序算法的演示，并且输出每一趟的排序情况。 程序的输入（包含输入的数据格式和说明） <1>排序种类三输入 <2>排序数的个数的输入 <3>所需排序的所有数的输入 程序的输出（程序输出的形式） <1>主菜单的输出 <2>每一趟排序的输出，即排序过程的输出 二设计说明 算法设计思想 <1>交换排序（冒泡排序、快速排序） 交换排序的基本思想是：对排序表中的数据元素按关键字进行两两比较，如果发生逆序（即排列顺序与排序后的次序正好相反），则两者交换位置，直到所有数据元素都排好序为止。 <2>插入排序（直接插入排序、折半插入排序） 插入排序的基本思想是：每一次设法把一个数据元素插入到已经排序的部分序列的合适位置，使得插入后的序列仍然是有序的。开始时建立一个初始的有序序列，它只包含一个数据元素。然后，从这个初始序列出发不断插入数据元素，直到最后一个数据元素插到有序序列后，整个排序工作就完成了。 <3>选择排序（简单选择排序、堆排序）
选择排序的基本思想是：第一趟在有n个数据元素的排序表中选出关键字最小的数据元素，然后在剩下的n-1个数据元素中再选出关键字最小（整个数据表中次小）的数据元素，依次重复，每一趟（例如第i趟，i=1，…，n-1）总是在当前剩下的n-i+1个待排序数据元素中选出关键字最小的数据元素，作为有序数据元素序列的第i个数据元素。等到第n-1趟选择结束，待排序数据元素仅剩下一个时就不用再选了，按选出的先后次序所得到的数据元素序列即为有序序列，排序即告完成。 <4>归并排序（两路归并排序） 两路归并排序的基本思想是：假设初始排序表有n个数据元素，首先把它看成是长度为1的首尾相接的n个有序子表（以后称它们为归并项），先做两两归并，得n/2上取整个长度为2的归并项（如果n为奇数，则最后一个归并项的长度为1）；再做两两归并，……，如此重复，最后得到一个长度为n的有序序列。 程序的主要流程图
第一章绪论 一．选择题 1．数据结构被形式地定义为（K，R），其中K是①_B_的有限集合，R是K上的②_D_的有限集合。 ①A．算法B．数据元素C．数据操作D．逻辑结构 ②A．操作B．映象C．存储D．关系 2．算法分析的目的是①C，算法分析的两个主要方面是②A。 ①A．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 ②A．空间复杂性和时间复杂性 B．正确性和简明性 C．可读性和文档性 D．数据复杂性和程序复杂性 3．在计算机存储器内表示时，物理地址和逻辑地址相同并且是连续的，称之为(B) A．逻辑结构B．顺序存储结构 C．链表存储结构D．以上都不对 4．数据结构中，在逻辑上可以把数据结构分成：( C ）。 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5．以下属于顺序存储结构优点的是（A ）。 A．存储密度大B．插入运算方便 C．删除运算方便D．可方便地用于各种逻辑结构的存储表示 6．数据结构研究的内容是（D ）。 A．数据的逻辑结构B．数据的存储结构 C．建立在相应逻辑结构和存储结构上的算法D．包括以上三个方面
7．链式存储的存储结构所占存储空间（A ）。 A．分两部分，一部分存放结点值，另一部分存放表示结点间关系的指针 B．只有一部分，存放结点值 C．只有一部分，存储表示结点间关系的指针 D．分两部分，一部分存放结点值，另一部分存放结点所占单元数 8．一个正确的算法应该具有5 个特性，除输入、输出特性外，另外3 个特性是（A ）。 A．确定性、可行性、有穷性B．易读性、确定性、有效性C．有穷性、稳定性、确定性D．可行性、易读性、有穷性9．以下关于数据的逻辑结构的叙述中正确的是（A）。 A．数据的逻辑结构是数据间关系的描述 B．数据的逻辑结构反映了数据在计算机中的存储方式 C．数据的逻辑结构分为顺序结构和链式结构 D．数据的逻辑结构分为静态结构和动态结构 10．算法分析的主要任务是（C ）。 A．探讨算法的正确性和可读性B．探讨数据组织方式的合理性C．为给定问题寻找一种性能良好的解决方案D．研究数据之间的逻辑关系 二．解答 设有一数据的逻辑结构为：B=(D, S)，其中： D={d1, d2, …, d9} S={