《数据结构》课堂小测验（04-05-2）
座位号：排列班级：学号：姓名：成绩：
一. 解释下列名词（15分）
数据结构时间复杂度线性表
二. 综合题（35分）
1. 下面程序段的时间复杂度是_____。（2分）
For(i=0;i For(j=0;j A[i][j]=0; 2. 对于一个以顺序实现的循环队列Q[0…m-1]，队头、队尾指针分别为f、r，判断队空的条件是，判断队满的条件是。（5分） 3. 设有一个二维数A[m][n]，假设A[0][0]存放位置在644(10)，A[2][2]存放位置在676(10)，每个元素占一个空间，则A[4][5]在______ __位置。 注：(10)表明用10进制数表示，写出计算过程。（8分） 4. 设单链表中某指针P所指结点（即P结点）的数据域为data，链指针域为next，请写出在P节点之前插入S节点的操作。（用C/C++描述）（10分） 5. 画出广义表D=(b,（）,（（a,c）,d）)的存储结构图（用首尾链表或扩展线性链表均可）（10分） 三. 简答题（30分） 1. 请分别叙述线性表的顺序存储结构和链式存储结构的优、缺点。 2. 评价一个好的算法你是从哪几方面来考虑的？ 3. 如果输入序列为123456，试问能否通过栈结构得到以下两个序列： 4 3 5 6 2 1和1 3 5 4 2 6 ？请说明为什么不能或如何才能得到。 四. 试设计求取单链表中第i个数据元素的算法，要求每行加注释。（20分） 替换题：写一篇不少于800-1000字的数据结构学习小结，说明自己开学至今的学习经历：每周预习和复习的时间安排；平时如何完成书面作业；如何完成上机作业、调试程序时遇到问题的解决方法；个人目前的学习状况和疑难点；列出自己目前已经熟练掌握、基本掌握、尚未掌握的各章节知识点；自己的学习方法和体会；下一步的学习计划与实施对策；对本课程的教学意见和建议。 第二章习题 1.描述以下三个概念的区别：头指针，头结点，首元素结点。 2.填空： （1）在顺序表中插入或删除一个元素，需要平均移动元素，具体移动的元素个数与有关。 （2）在顺序表中，逻辑上相邻的元素，其物理位置相邻。在单链表中，逻辑上相邻的元素，其物理位置相邻。 （3）在带头结点的非空单链表中，头结点的存储位置由指示，首元素结点的存储位置由指示，除首元素结点外，其它任一元素结点的存储位置由指示。3．已知L是无表头结点的单链表，且P结点既不是首元素结点，也不是尾元素结点。按要求从下列语句中选择合适的语句序列。 a. 在P结点后插入S结点的语句序列是：。 b. 在P结点前插入S结点的语句序列是：。 c. 在表首插入S结点的语句序列是：。 d. 在表尾插入S结点的语句序列是：。 供选择的语句有： （1）P->next=S; （2）P->next= P->next->next; （3）P->next= S->next; （4）S->next= P->next; （5）S->next= L; （6）S->next= NULL; （7）Q= P; （8）while(P->next!=Q) P=P->next; （9）while(P->next!=NULL) P=P->next; （10）P= Q; （11）P= L; （12）L= S; （13）L= P; 4.设线性表存于a(1:arrsize)的前elenum个分量中且递增有序。试写一算法，将X插入到线性表的适当位置上，以保持线性表的有序性。 5.写一算法，从顺序表中删除自第i个元素开始的k个元素。 6.已知线性表中的元素（整数）以值递增有序排列，并以单链表作存储结构。试写一高效算法，删除表中所有大于mink且小于maxk的元素（若表中存在这样的元素），分析你的算法的时间复杂度（注意：mink和maxk是给定的两个参变量，它们的值为任意的整数）。 7.试分别以不同的存储结构实现线性表的就地逆置算法，即在原表的存储空间将线性表（a1, a2..., an）逆置为（an, an-1,..., a1）。 （1）以一维数组作存储结构，设线性表存于a(1:arrsize)的前elenum个分量中。 （2）以单链表作存储结构。 8.假设两个按元素值递增有序排列的线性表A和B，均以单链表作为存储结构，请编写算法，将A表和B表归并成一个按元素值递减有序排列的线性表C，并要求利用原表（即A 表和B表的）结点空间存放表C。 、单项选择题 A . 2 B .3 C . 4 D .6 5、一 个顺序存储线性表的第一 个元素的存储地址是 90， 每个元素的长度是 2，则第 6 个元素的存储地址 是( )。 A . 98 B . 100 C . 102 D . 106 6、判疋一个栈s (取多兀素为 m0)为空的条件是( ) 。 A . s- 〉 top! =0 B . s- 〉 top= =0 C . s- 〉 top! =m0 D . s- 〉 top= =m0 7、 循环队列用数组 A[m](下标从0到m-1)存放其元素值，已知其头尾指针分别是 front 和rear ，则当 前队 列中的元素个数是( )。 A. ( rear-front+m ) %m B . rear-front+1 C . rear-front-1 D . rear-front 8、 设有两个串S1与S2,求串S2在S1中首次出现位置的运算称作( )) A .连接 B ?求子串 C.模式匹配 D .判子串 9、 设串S1='ABCDEFG ； S2='PQRST'，函数con (x , y )返回x 和y 串的连接串，subs(s,i,j) 返回串S 的 的从序号 i 的 字符开始的 j 个字符组成的子串， len(s) 返回 串 S 的长度， 则 con(subs(S1,2,len(S2)),subs(S1,len(S2),2)) 的结果是( )。 作业题(一) 1. 从逻辑上可以把数据结构分为( A.动态结构、静态结构 B C.线性结构、非线性结构 D 2. 链表不具有的特点是( ) A 插入、删除不需要移动元素 C.不必事先估计存储空间 D . 3. 下面程序段的时间复杂度的量级为( For(i=1;i<=n;i++) For(j=1;j<=I;j++) For(k=1;k<=j;k++) X=x+1; A . O(1) B C . O(n2) D 4. 在一个带头结点的双向循环链表 中， 个指针域的值。 )两大类。 .顺序结构、链式结构 .初等结构、构造型结构 B .可随机访问任一元素 所 需空间与线性长度成正比 )。 . O(n) . O(n3) 若要在 p 所指向的结点之前插入一个新结点， 则需要相继修改 ( ) 《数据结构》教学纲要(doc 9页) 《数据结构》教学大纲 2001年9月 一、开课系（部）：经济信息管理系 二、教学对象：信息管理与信息系统专业本科 三、教学目的： 数据结构是高等教育计算机信息管理专业中的一门专业基础课，在计算机软件的各个领域中均会使用到数据结构的有关知识。本课程的目的和任务是使学生较全面地掌握各种常用的数据结构，为学习后续软件课程提供必要的基础，提高运用数据结构解决实际问题的能力。 四、教学要求： 1. 从数据结构的逻辑结构、存储结构和数据的运算三个方面去掌握线性表、栈、队列、串、数组、广义表、树、图和文件等常用的数据结构。 2. 掌握在各种常用的数据结构上实现的排序和查找运算。 3. 对算法的时间和空间复杂性有一定的分析能力。 4. 针对简单的应用问题.应能选择合适的数据结构及设计有效的算法解决之。 五、教学课时： 教学内容课内学时 第1章绪论 2 第2章线性表 4 第3章栈和队列 6 第4章串 4 笫5章数组和广义表 4 第6章树和二叉树 6 第7、8章略 第9章查找 4 第10章内部排序 4 课程总复习 2 六、考核形式： 期末考试与平时讨论相结合（80%和20%）。 期末试卷结构： 单项选择填空简答应用算法设计 20 15分20分15分30分 态。 3.3 算法描述和算法分析的方法，对于一般算法能分析出时间复杂度。 第2章线性表 (一)课程内容 2.1 线性表的逻辑结构 2.2 线性表的顺序存储结构 2.3 线性表的链式存储结构 2.4 顺序表和链表的比较 (二)学习目的与要求 本章目的是介绍线性表的逻辑结构和各种存储表示方法，以及定义在逻辑结构上的各种基本运算及其在存储结构上如何实现这些基本运算。要求在熟悉这些内容的基础上，能够针对具体应用问题的要求和性质，选择合适的存储结构设计出相应的有效算法，解决与线性表相关的实际问题。本章重点是熟练掌握顺序表和单链表上实现的各种基本算法及相关的时间性能分析，难点是能够使用本章所学到的基本知识设计有效算法解决与线性表相关的应用问题。 (三)考核知识点与考核要求 1. 线性表的逻辑结构，要求达到“识记”层次。 1.1 线性表的逻辑结构特征。 1.2 线性表上定义的基本运算，并能利用基本运算构造出较复杂的运算。 2. 线性表的顺序存储结构.要求达到“综合应用”层次。 2.1 顺序表的含义及特点，即顺序表如何反映线性表中元素之间的逻辑关系。 2.2 顺序表上的插入、删除操作及其平均时间性能分析。 2.3 利用顺序表设计算法解决筒单的应用问题。 3. 线性表的链式存储结构，要求达到“综合应用”层次。 3.1 链表如何表示线性表中元素之间的逻辑关系。 3.2 链表中头指针和头结点的使用。 3.3 单链表、双链表、循环链表链接方式上的区别。 3.4 单链表上实现的建表、查找、插入和删除等基本算法，并分析其时间复杂度。 3.5 循环链表上尾指针取代头指针的作用，以及单循环链表上的算法与单链表上相应算法的异同点。 3.6 双链表的定义及其相关的算法。 3.7 利用链表设计算法解决简单的应用问题。 4.顺序表和链表的比较.要求达到“领会”层次。 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： （1）集合结构 数据元素之间除了“属于同一集合”的关系外，别无其他关系。例如，确定一名学生是否为班级成员，只需将班级看做一个集合结构。 （2）线性结构 数据元素之间存在一对一的关系。例如，将学生信息数据按照其入学报到的时间先后顺序进行排列，将组成一个线性结构。 （3）树结构 数据结构模拟试题一 一、判断题（每小题1 分，共15分） 1.计算机程序处理的对象可分为数据和非数据两大类。 2.全体自然数按大小关系排成的序列是一个线性表。 3.在描述单向链表的结点类型时，必须首先描述数值字段，然后再描述指针字段。 4.顺序栈是一种规定了存储方法的栈。 5.树形结构中的每个结点都有一个前驱。 6.在任何一棵完全二叉树中，最多只有一个度为1的分支结点。 7.若某顶点是有向图的根，则该顶点的入度一定是零。 8.如果某图的邻接矩阵有全零的行，没有全零的列，则该图一定是有向图。 9.用一维数组表示矩阵可以节省存储空间。 10.广义表的长度与广义表中含有多少个原子元素有关。 11.分块查找的效率与线性表被分成多少块有关。 12.散列表的负载因子等于存入散列表中的结点个数。 13.在起泡排序过程中，某些元素可能会向相反的方向移动。 14.按某种逻辑关系组织起来的记录的集合称为逻辑记录。 15.索引非顺序文件的特点是索引表中的索引项不一定按关键字大小有序排列。 二、填空题（每空1分，共15分） 1.顺序表是一种_____________线性表。 2.若用Q[1]~Q[m]作为非循环顺序队列的存储空间，则对该队列最多只能执行___次插入操作。 3.栈和队列的区别在于________的不同。 4.在高度为h(h≥0)的二叉树中至少有___个结点，至多有___个结点。 5.若用二叉链表来存储具有m个叶子，n个分支结点的树，则二叉链表中有___个左指针域为空的结点，有___个右指针域 为空的结点。 6.n个顶点的有根有向图中至少有___条边，至多有___条边。 7.10行20列矩阵若用行优先顺序表来表示，则矩阵中第8行第7列元素是顺序表中第___个元素。 8.在各元素查找概率相等的情况下，用顺序查找方法从含有12个元素的有序表中查找一个元素，元素间的平均比较次数是 _____。 9.在归并两个长度为m的有序表时，排序码的比较次数至少是___次，至多是___次。 10.在高度为3的6阶B-树中，至少有___个关键字，至多有___个关键字。 三、选择题（每题2分，共30分） 1.计算机所处理的数据一般具有某种内在联系性，这是指________。 A．元素和元素之间存在某种关系B．数据和数据之间存在某种关系 C．元素内部具有某种结构D．数据项和数据项之间存在某种关系 2. 假设顺序表目前有4个元素，第i个元素放在R[i]中，1≤i≤4 。若把新插入元素存入R[6]，则________。 A．会产生运行错误B．R[1]~R[6]不构成一个顺序表 C．顺序表的长度大于顺序表元素个数，会降低存储空间利用率 D．顺序表元素序号和数组元素下标不一致，会给使用带来麻烦 3. 设H是不带表头结点循环单向链表的表头指针，P是和H同类型的变量。当P指向链表最后一个结点时，_________。A．P所指结点指针字段的值为空B．P的值与H的值相等 C．P所指结点的地址与H的值相等D．P所指结点指针字段的值与H的值相等 4. 栈的定义不涉及数据的__________。 A．逻辑结构B．存储结构C．运算D．逻辑结构和存储结构 5. 设5个元素进栈的顺序是1,2,3,4,5，则出栈的顺序有可能是___________。 A．2,4,1,3,5 B．3,4,1,5,2 C．3,2,4,1,5 D．4,1,3,2,5 6. 若某棵二叉树结点的前序序列和中序序列相同，则该二叉树_________。 A．只有一个结点B．每个结点都没有左孩子C．每个结点都没有右孩子D．不存在 7.对于一棵具有n个结点，度为3的树来说，____________。 A．树的高度至多是n-3 B．树的高度至多是n-2 C．树的最低高度是┏log3(n+1)┓ D．至少在某一层上正好有3个结点 8．n个顶点的有向图如果可以进行拓扑排序，则可以断定该有向图__________。 A．含n个强连通分量B．有唯一的入度为0的顶点C．有多个出度为0的顶点 D．是一个有根有向图 9. 特殊矩阵用行优先顺序表表示，_____________ A．简化了矩阵元素之间的逻辑关系B．便于按行处理矩阵元素 填空题（10 * 1’ = 10’） 一、概念题 .当对一个线性表经常进行的是插入和删除操作时，采用链式存储结构为宜。 .当对一个线性表经常进行的是存取操作，而很少进行插入和删除操作时，最好采用顺序存储结构。 .带头结点的单链表L中只有一个元素结点的条件是L->Next->Next==Null。 .循环队列的引入，目的是为了克服假溢出。 .长度为0的字符串称为空串。 .组成串的数据元素只能是字符。 .设T和P是两个给定的串，在T中寻找等于P的子串的过程称为模式匹配，又称P为模式。 .为了实现图的广度优先搜索，除一个标志数组标志已访问的图的结点外，还需要队列存放被访问的结点实现遍历。 .广义表的深度是广义表中括号的重数 .有向图G可拓扑排序的判别条件是有无回路。 .若要求一个稠密图的最小生成树，最好用Prim算法求解。 . 直接定址法法构造的哈希函数肯定不会发生冲突。 .排序算法所花费的时间，通常用在数据的比较和交换两大操作。 .通常从正确性﹑可读性﹑健壮性﹑时空效率等几个方面评价算法的（包括程序）的质量。 .对于给定的n元素，可以构造出的逻辑结构有集合关系﹑线性关系树形关系﹑图状关系四种。 .存储结构主要有顺序存储﹑链式存储﹑索引存储﹑散列存储四种。 .抽象数据类型的定义仅取决于它的一组逻辑特性，而与存储结构无关，即不论其内部结构如何变化，只要它的数学特性不变，都不影响其外部使用。 .一个算法具有五大特性：有穷性﹑确定性﹑可行性，有零个或多个输入﹑有一个或多个输入。 .在双向链表结构中，若要求在p指针所指的结点之前插入指针为s所指的结点，则需执行下列语句：s->prior= p->prior; s->next= p; p->prior- next= s; p->prior= s;。 .在单链表中设置头结点的作用是不管单链表是否为空表，头结点的指针均不空，并使得对单链表的操作（如插入和删除）在各种情况下统一。 .队列是限制在表的一端进行插入和在另一端进行删除的线性表，其运算遵循先进先出原则。 .栈是限定尽在表位进行插入或删除操作的线性表。 .在链式队列中，判定只有一个结点的条件是(Q->rear==Q->front)&&(Q->rear!=NULL)。 .已知链队列的头尾指针分别是f和r，则将x入队的操作序列是node *p=(node *)malloc(node); p->next=x; p->next=NULL; if(r) {r->next=p; r=p;} else {r=p; f=p;}。 .循环队列的满与空的条件是(rear+1)%MAXSIZE==fornt和(front=-1&&rear+1==MAXSIZE)。 .串是一种特殊的线性表，其特殊性表现在数据元素都是由字符组成。 .字符串存储密度是串值所占存储位和实际分配位的比值，在字符串的链式存储结构中其结点大小是可变的。 .所谓稀疏矩阵指的是矩阵中非零元素远远小于元素总数，则称该矩阵为矩阵中非零元素远远小于元素总数，则称该矩阵为稀疏矩阵。 .一维数组的逻辑结构是线性结构，存储结构是顺序存储结构；对二维或多维数组，分别按行优先和列优先两种不同的存储方式。 .在有向图的邻接矩阵表示中，计算第i个顶点入度的方法是求邻接矩阵中第i列非0元素的个数。 网中，结点表示活动，边表示活动之间的优先关系，AOE网中，结点表示事件，边表示活动。 .按排序过程中依据不同原则对内部排序方法进行分类，主要有选择排序﹑交换排序﹑插入排序归并排序等4类。 .在堆排序、快速排序和归并排序中若只从排序结果的稳定性考虑，则应选择归并排序方法；若只从平均情况下排序最快考虑，则应选择快速排序方法；若只从最坏情况下排序最快且要节省类存考虑，则应选择堆排序方法。 .直接插入排序用监视哨的作用是存当前要的插入记录，可又省去查找插入位置时对是否出界的判断。 .设表中元素的初始状态是按键值递增的，则直接插入排序最省时间，快速排序最费时间。 .下列程序判断字符串s是否对称，对称则返回1，否则返回0；如?(“abba”)返回1，?（”abab”）返回0. Int f (char*s) { Int i=0,j=0; 求串长*/ 《数据结构》教学大纲 课程性质专业必修课 课程名称数据结构课程编号*04069 适用专业计算机科学与技术/软件工程开课学期第3学期 总学时64 理论50 学分数 4 实践14 一、课程性质与目标 数据结构课程属于专业必修课。通过本课程数据结构的学习，学生应实现如下目标： 1.知识目标：本课程主要讲述线性表、栈、队列、字符串、数组、树、二叉树、图、查找表、内部排序等常用数据结构的基本概念、操作及其典型应用例子。通过本课程的学习，应使学生掌握数据结构的概念及不同的存储结构、掌握一些典型算法原理和方法，且能够在不同存储结构上实现编程，同时，对于算法设计的方式和技巧也有所体会。 2.能力目标 （1）独立获取知识的能力——逐步掌握科学的学习方法，不断地扩展知识面，增强独立思考的能力，更新知识结构； （2）科学观察和思维的能力——运用数据结构的基本理论，熟悉各种基本数据结构及其操作，学会根据实际问题要求来选择数据结构。 （3）分析问题和解决问题的能力——学会利用数据结构原理分析实际问题，提高发现问题与解决问题的能力。对部分优秀的学生，培养其在知名程序设计在线评测系统（如POJ等）中求解实际问题的能力。 （4）求实精神——通过数据结构理论课程教学，培养学生严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。 （5）实践能力——通过学习，有意识地培养学生编写高质量、高效率程序的能力和风格。 3.素质目标：使学生具备一定的计算思维，热爱算法设计和程序实现，面对实际问题能转换为计算机能够求解的过程并选择合适的数据结构，设计出在时间和空间上具备一定高效率的程序，培养学生学习算法设计与实现的细心和耐心，培养学生坚韧不拔，攀登技术高峰的优秀品质。让部分优秀的学生热爱上湖南省大学生程序设计竞赛，体会ACM程序设计竞赛的魅力。 二、课程教学基本要求 课程前应该认真预习，特别是前导课程相关知识体系; 课中应该认真听课，参与教学过程中的互动、回答问题及联系实际编程; 课后积极做好复习、认真完成作业及课程设计相关实践教学的环节。作业应具备一定实用性的数据结构和算法实现为主，对部分优秀学生，引入一定量的知名程序设计在线评测系统（如POJ等）中与数据结构相关的题目进行编程并在线提交验证正确性与时间、空间效率。 三、教学内容与学时分配 《数据结构》教学设计方案 1 课程的一般信息 1.1 教学对象 计算机科学与技术专业2012级本科学生 1.2 课程名称 《数据结构》 1.3 课程教材及分析 1.3.1 中文教材及分析 数据结构(C语言版)，严蔚敏，北京：清华大学出版社(国家精品课程配套教材)，2011.11。 该教材为国内关于数据结构最知名的教材之一，受到国内计算机教育界广泛的认可。 1.3.2 教材选取的背景 选取本教材的原因主要是受到本人对于该课程的教学改革驱动，在该课程教学中强调实践性，注重理论联系实际。 1.4 课程类型 专业必修课（开设时间为计算机科学学院各专业本科生二年级第一学期） 1.5 教师的基本信息 肖冰，1981年生，博士，讲师，计算机科学学院。主要研究方向为模式识别、机器学习、智能信息处理等。博士毕业后从事一线教学和科研工作，主讲了《计算机基础》、《ACCESS 数据库应用技术》，《数据结构》、《数据库原理与设计》及相关课程设计等课程。在Pattern Recognition（SCI二区）、Neurocomputing（SCI三区）、Signal Processing（SCI三区）、电子学报（中、英文版）等国际、国内权威期刊和会议上发表论文15篇，其中SCI检索6篇，EI检索9篇，在重要期刊上发表教学论文一篇。主持国家博士后科学基金、陕西省博士后科学基金、陕西师范大学中央高校基本科研业务费、西安电子科技大学优秀博士学位论文资助基金、陕西师范大学青年基金各一项，以第三完成人参与国家自然科学基金、博士点基金等多项科研项目。授权专利三项，获得陕西省科学技术奖一等奖（第三完成人）一项，陕西省自然科学优秀学术论文二等奖（第一完成人）一项。 2 该单元的教学目标 2.1 单元内容概要 第9章查找 第3节哈希表 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={ 一．是非题 1. 数据结构(应该是抽象数据类型)可用三元式表示(D，S，P)。其中：D是数据对象，S是D上的关系，P是对D的基本操作集。(f) 2 简单地说,数据结构是带有结构的数据元素的集合。(t) 3 判断带头结点的非空循环单链表(头指针为L)中指针p所指结点是最后一个元素结点 的条件是：p->next==L。(t) 4 线性表的链式存储结构具有可直接存取表中任一元素的优点。(f) 5 线性表的顺序存储结构优于链式存储结构。(f) 6. 在单链表P指针所指结点之后插入S结点的操作是： P->next= S ; S-> next = P->next;。(f) (顺序弄反了S-> next = P->next; P->next= S ;) 7 对于插入、删除而言，线性表的链式存储优于顺序存储。(t) 8. 顺序存储方式的优点是存储密度大，且插入、删除运算效率高。(f) 9. 栈和队列是操作上受限制的线性表。(t) 10. 队列是与线性表完全不同的一种数据结构。(f) (栈和队列是操作上受限制的线性表) 11. 队列是一种操作受限的线性表，凡对数据元素的操作仅限一端进行。(f) (两端) 12. 栈和队列也是线性表。如果需要，可对它们中的任一元素进行操作。(f) ( “如果需要,可对它们中的任一元素进行操作.” 这里的意思是在O(1)的时间来读和改某个元素。比如数组的直接索引。 栈：如果需要，每一次只能对栈顶的元素进行操作 队列：如果需要，每一次只能对两端，或者只能对队列头的元素进行操作。) 13. 栈是限定仅在表头进行插入和表尾进行删除运算的线性表。(f) 14. 二叉树中每个结点有两个子结点，而对一般的树，则无此限制，所以，二叉树是树的特殊情形。(f) (二叉树和树相互独立) 15 二叉树是一棵结点的度最大为二的树。(f) (二叉树和树相互独立) 16 赫夫曼树中结点个数一定是奇数。(t) 17 在二叉树的中序遍历序列中，任意一个结点均处在其左孩子结点的后面。(t) (LDR) 18 假设B是一棵树，B′是对应的二叉树。则B的后根遍历相当于B′的后序遍历。(f) (后根遍历相当于中序遍历) 19. 通常，二叉树的第i层上有2i-1个结点。(f) (应该为1~2i-1个) 20. 中序线索二叉树的优点是便于在中序下查找直接前驱结点和直接后继结点。(t) 21 二叉树的先序遍历序列中，任意一个结点均处在其孩子结点的前面。(t) 22 由树结点的先根序列和后根序列可以唯一地确定一棵树。(t) 23 邻接多重表可以用以表示无向图，也可用以表示有向图。(f) (只能表示无向图，有向图用十字链表) 24 可从任意有向图中得到关于所有顶点的拓扑次序。(f) (带环图没有) 25 有向图的十字链表是将邻接表和逆邻接表合二为一的链表表示形式。(t) 《数据结构》课程习题集第 1 页（共 25 页） 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 D. 难确定 .3. 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.4．从逻辑上可以把数据结构分为（）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 .5．以下数据结构中，哪一个是线性结构（）？ A．广义表 B. 二叉树 C. 稀疏矩阵 D. 串 .6．下述哪一条是顺序存储结构的优点？（） 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 .7．下面关于线性表的叙述中，错误的是哪一个？（） A．线性表采用顺序存储，必须占用一片连续的存储单元。 B．线性表采用顺序存储，便于进行插入和删除操作。 C．线性表采用链接存储，不必占用一片连续的存储单元。 D．线性表采用链接存储，便于插入和删除操作。 .8．若某线性表最常用的操作是存取任一指定序号的元素和在最后进行插入和删除运算，则利用（）存储方式最节省时间。 A．顺序表 B．双链表 C．带头结点的双循环链表 D．单循环链表 .9．设一个链表最常用的操作是在末尾插入结点和删除尾结点，则选用( )最节省时间。 A. 单链表 B.单循环链表 C. 带尾指针的单循环链表 D.带头结点的双循环链表 .10. 链表不具有的特点是（）. A．插入、删除不需要移动元素 B．可随机访问任一元素 C．不必事先估计存储空间 D．所需空间与线性长度成正比 .11. 设一个栈的输入序列是 1，2，3，4，5,则下列序列中，是栈的合法输出序列的是（）。 A. 5 1 2 3 4 B. 4 5 1 3 2 C. 4 3 1 2 5 D. 3 2 1 5 4 .12. 某堆栈的输入序列为a, b，c ，d,下面的四个序列中，不可能是它的输出序列的是（）。 A. a，c，b，d B. b, c，d，a C. c, d，b, a D. d, c，a，b 数据结构习题19324 习题4-1 1.有六个元素A、B、C、D、E、F依次进栈，允许任何时候出栈，能否得到下列每个序列。 （1）CDBEFA （2）ABEDFC （3）DCEABF （4）BAEFCD 2. 有4个元素a,b,c,d依次进栈，任何时侯都可以出栈，请写出所有可能出栈序列和所有不存在的序列。 3.用一维数组a[7]顺序存储一个循环队列，队首和队尾指针分别用front和rear表示，当前队列中已有五个元素：23，45，67，80，34，其中，23尾队首元素，front的值为3，请画出对应的存储状态，当连续做4次出队运算后，再让15，36，48元素依次进队，请再次画出对应的存储状态。 4. 假定用于顺序存储一个队列的数组的长度为N，队首和队尾指针分别为front和rear，写出求此长度（即所含元素个数）的公式。 习题4-2 算法分析，写出该算法的功能。 1 int AE(int a[],int n) { if(n==0) return 0; else return a[n-1]+AE(a,n-1); } 2.int AF(int k,int s)//第一次使用AF(0,0)调用此算法 { if(s>=100) return k-1; else { k++;s+=k*k;return AF(k,s); } } 3. void Fun1(Stack& s1,int n) { srand(time(0); int i=0,j; while(i 作业题（一） 一、单项选择题 1. 从逻辑上可以把数据结构分为（）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. 链表不具有的特点是（） A．插入、删除不需要移动元素 B．可随机访问任一元素 C．不必事先估计存储空间 D．所需空间与线性长度成正比 3.下面程序段的时间复杂度的量级为（）。 For(i=1;i<=n;i++) For(j=1;j<=I;j++) For(k=1;k<=j;k++) X=x+1; A．O(1) B．O(n) C．O(n2) D．O(n3) 4.在一个带头结点的双向循环链表中，若要在p所指向的结点之前插入一个新结点，则需要相继修改（）个指针域的值。 A．2 B．3 C．4 D．6 5、一个顺序存储线性表的第一个元素的存储地址是90，每个元素的长度是2，则第6个元素的存储地址是（）。 A．98 B．100 C．102 D．106 6、判定一个栈s（最多元素为m0）为空的条件是（）。 A．s-〉top! =0 B．s-〉top= =0 C．s-〉top! =m0 D．s-〉top= =m0 7、循环队列用数组A[m]（下标从0到m-1）存放其元素值，已知其头尾指针分别是front和rear，则当前队列中的元素个数是（）。 A．（rear-front+m）%m B．rear-front+1 C．rear-front-1 D． rear-front 8、设有两个串S1与S2，求串S2在S1中首次出现位置的运算称作（）。 A．连接 B．求子串 C．模式匹配 D．判子串 9、设串S1='ABCDEFG'，S2='PQRST'，函数con（x，y）返回x和y串的连接串，subs(s,i,j)返回串S的的从序号i的字符开始的j个字符组成的子串，len(s)返回串S的长度，则con(subs(S1,2,len(S2)),subs(S1,len(S2),2))的结果是（）。 2011-2012学年第一学期期末考查 《数据结构》试卷 （答案一律写在答题纸上，在本试卷上做答无效） 一、选择（每题1分，共10分） 1.长度为n的线性表采用顺序存储结构，一个在其第i个位置插入新元素的算法时间复杂度为（D） A.O(0) B.O(1) C.O(n) D.O(n2) 2.六个元素按照6，5，4，3，2，1的顺序入栈，下列哪一个是合法的出栈序列？（D） A.543612 B.453126 C.346512 D.234156 3.设树的度为4，其中度为1、2、3、4的结点个数分别是4、2、1、2，则树中叶子个数为（B ） A.8 B.9 C.10 D.11 4.设森林F对应的二叉树B有m个结点，B的右子树结点个数为n，森林F中第一棵树的结点个数是（ B ） A. m-n B.m-n-1 C.n+1 D.m+n 5.若一棵二叉树具有10个度为2的结点，5个度为1的结点，则度为0的结点个数是（B） A.9 B.11 C.15 D.不确定 6.下列哪一个方法可以判断出一个有向图是否有环。（A） A.深度优先遍历 B.拓扑排序 C.求最短路径 D.求关键路径 7.第7层有10个叶子结点的完全二叉树不可能有（B ）个结点。 A.73 B.234 C.235 D.236 8.分别用以下序列构造二叉排序树，与用其他三个序列构造的结果不同的是（B） A.（100,80,90,60,120,110,130） B.（100, 120, 110,130,80, 60,90） C.（100,60,80,90,120,110,130） D.（100,80, 60,90, 120, 130,110） 9.对一组数据（84，47，25，15，21）排序，数据的排列次序在排序过程中变化如下：（1）84 47 25 15 21 （2）15 47 25 84 21 （3）15 21 25 84 47（4）15 21 25 47 84则采用的排序方法是（B ） A.选择排序 B.起泡排序 C.快速排序 D.插入排序 10.对线性表进行折半查找时，要求线性表必须（D） A.以顺序方式存储 B.以顺序方式存储，且数据元素有序 《数据结构》课程教学设计 一、课程内容体系 1. 基本描述 课程中文名称:数据结构 课程英文译名:Data Structures 总学时:授课 40 学时＋实验 20 学时 授课对象:计算机专业、自动化专业、信息专业、通讯专业、数学专业 课程要求:必修课 课程分类:专业（技术）基础 开课时间:第4学期 先修课:工科数学分析、高级语言程序设计或C++程序设计、集合与图论2. 教学定位 《数据结构》是计算机科学与技术各专业及其相关的一门专业基础课；是计算机科学与技术专业课程体系中的核心课程之一；是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统和其它系统软件、应用软件的重要基础。其后续课程有操作系统、编译原理、数据库系统概论、算法分析、图像处理等。在整个计算机知识体系中，数据结构具有不可替代的作用。瑞士著名的计算机科学家沃思教授曾提出:算法＋数据结构＝程序。算法:是对数据运算的描述；数据结构:是指数据的逻辑结构和存储结构。程序设计的实质是对实际问题选择一种好的数据结构，加之设计一个好的算法，而好的算法在很大程度上取决于描述实际问题的数据结构。由此可见数据结构在解决计算机问题中的重要地位。 学习本课程旨在使学生较全面地掌握各种常用的数据结构，为学习后续软件课程提供必要的基础，掌握和不断提高运用数据结构解决实际问题的能力。通过本门课程的学习，使学生透彻地理解各种数据结构对象的特点，学会各种数据结构的组织方法和实现方法，并进一步培养良好的程序设计编程能力。同时，学习《数据结构》的过程也是复杂程序设计的训练过程，要求学生编 写的程序结构清楚、正确易读，符合软件过程的规范，从而培养学生的数据抽象能力。因此，要想有效地进行数据组织和程序开发，就必须掌握数据结构的知识。 课程的内容重点立足于基础知识和基础理论的掌握、应用能力的培养以及实践能力的提高。该课程通过一些最常用的数据结构的介绍，阐明了数据结构内在的逻辑关系，讨论它们在计算机中的存储表示，并结合各种典型应用说明它们在进行各种运算时的动态性质及实际的执行算法。具体来说，就是从数据结构的逻辑结构、存储结构和数据的操作三个方面使学生较好的掌握线性表、树、二叉树、图和文件等常用的数据结构的基本概念及构建方法。并掌握在各种常用数据结构上实现的查找和排序算法。同时对算法的时间和空间复杂性有一定的分析能力。在课程学习结束后要求学生针对简单的应用问题，能够选择合适的数据结构设计并编写出有效的算法程序。 本课程是实践性很强的一门课程，不但要求学生要深刻理会相应的基本理论、基本原理等知识，还要求学生亲自动手设计、上机实现各种算法，以达到使学生理论与实践相结合，综合应用各知识点的目的，巩固、加深所学的理论，并培养学生的科学研究能力和创新精神，并为后继课程的学习奠定坚实的基础。 3. 知识点与学时分配 第一章绪论（1学时） 数据结构的基本概念和术语；数据结构在软件系统中的作用；课程的研究和学习内容等；算法及其特征；算法性能度量指标；算法时间和空间复杂性及其分析方法。 第二章线性表（4学时） 线性表的逻辑结构、各种存储结构、基本操作（算法）的实现及性能分析、不同存储结构的比较、线性表的应用等。 第三章栈与队列（4学时） 栈和队列的逻辑结构定义及在两种存储结构上如何实现栈和队列的基本操作。栈和队列的本质区别，并且能在相应的应用问题中正确选用它们。栈和队列的应用。 数据结构模拟卷(含答案)经典习题 练习题 一、单项选择题 1. 若将数据结构形式定义为二元组(K，R)，其中K是数据元素的有限集合，则R是K上( ) A. 操作的有限集合 B. 映象的有限集合 C. 类型的有限集合 D. 关系的有限集合 2. 在长度为n的顺序表中删除第i个元素(1≤i≤n)时，元素移动的次数为( ) A. n-i+1 B. i C. i+1 D. n-i 3. 若不带头结点的单链表的指针为head，则该链表为空的判定条件是( ) A. head==NULL B. head->next==NULL C. head!=NULL D. head->next==head 4. 引起循环队列队头位置发生变化的操作是( ) A. 出队 B. 入队 C. 取队头元素 D. 取队尾元素 5. 若进栈序列为1，2，3，4，5，6，且进栈和出栈可以穿插进行，则不．可能出现的出栈序列是( ) A. 2，4，3，1，5，6 B. 3，2，4，1，6，5 C. 4，3，2，1，5，6 D. 2，3，5，1，6，4 6. 字符串通常采用的两种存储方式是( ) A. 散列存储和索引存储 B. 索引存储和链式存储 C. 顺序存储和链式存储 D. 散列存储和顺序存储 7. 数据结构是（） A．一种数据类型 B．数据的存储结构 C．一组性质相同的数据元素的集合 D．相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合 8. 算法分析的目的是（） A．辨别数据结构的合理性 B．评价算法的效率 C．研究算法中输入与输出的关系 D．鉴别算法的可读性 9. 在线性表的下列运算中，不．改变数据元素之间结构关系的运算是 （） A．插入B．删除 C．排序D．定位10. 下列图示的顺序存储结构表示的二叉树是( ) 数据结构课堂习题 一、综合题。 1. 已知如图所示的AOE-网，试求： （1）每个事件的最早发生时间和最晚发生时间； （2）每个活动的最早开始时间和最晚开始时间； （3）给出关键路径。 2. 已知以二维数组表示的图的邻接矩阵如下图所示。 1 2）求所有顶点的度数之和。 3）根据数组分别写出至序号为0的顶点开始进行遍历所得到的深度优先序列和广度优先序列。 3. 给定集合{6，9，16，17，15，3，14，2 } (1) 用□表示外部结点，用○表示内部结点，构造相应的huffman树： (2) 计算它的带权路径长度： (3) 写出它的huffman编码： 4.画出下图所示的树对应的二叉树。 5. 从空树开始，逐个读入并插入下列关键字：（40，82，26，22，95，30，71，27），构造一颗二叉排序树，并求出在等概率情况下检索成功的平均检索长度。（7分） 二、算法设计题 1. 在带头结点的单链表L中删除第i个元素，并将删除的元素保存到变量*e 中。 int DelList(LinkList L,int i,ElemType *e) { Node *pre,*r; int k; pre=L; k=0; while(pre->next!=NULL && k(完整版)数据结构课后习题及解析第二章
数据结构专升本模拟题及参考答案讲课教案
《数据结构》教学纲要(doc 9页)
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