数据结构答案(4,5,6,章)2
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数据结构第二章课后答案数据结构第二章课后答案1. 线性表1.1 数组实现线性表Q1. 请说明线性表的定义,并结合数组实现线性表的特点进行解释。
线性表是由n(n≥0)个数据元素构成的有序序列,其中n表示线性表的长度。
数组实现线性表的特点是使用一组具有相同数据类型的连续存储空间存储线性表中的元素,通过下标访问和操作元素。
A1. 线性表的定义指出,线性表是由若干个数据元素组成的有序序列。
具体地,在数组实现线性表中,我们将元素存储在一组连续的内存空间中,通过下标访问和操作元素。
由于数组的存储空间具有连续性,这样的实现方式可以在O(1)的时间复杂度下进行元素的访问和修改操作。
1.2 链表实现线性表Q2. 请说明链表实现线性表的特点,并与数组实现进行比较。
链表实现线性表的特点是通过指针将线性表中的元素按照节点的形式连接起来,每个节点包含了存储的元素和指向下一个节点的指针。
与数组实现相比,链表的插入和删除操作更为高效,但是访问某个位置的元素需要从头开始遍历,时间复杂度较大。
A2. 链表实现线性表的特点是通过使用节点和指针将线性表中的元素连接起来。
每个节点中包含了一个存储的元素和指向下一个节点的指针。
链表的插入和删除操作的时间复杂度为O(1),因为只需要改变指针的指向即可。
但是,访问某个位置的元素需要从头开始遍历链表,所以时间复杂度为O(n)。
2. 栈和队列2.1 栈的定义和基本操作Q3. 请给出栈的定义和基本操作。
栈是一种特殊的线性表,它只能在表的一端进行插入和删除操作,该端称为栈顶。
栈的基本操作包括入栈(push)和出栈(pop),分别用于将元素压入栈和将栈顶元素弹出。
A3. 栈是一种特殊的线性表,它只能在表的一端进行插入和删除操作。
这个特定的一端称为栈顶,而另一端称为栈底。
栈的基本操作包括入栈(push)和出栈(pop)。
入栈操作将一个元素压入栈顶,出栈操作将栈顶元素弹出。
2.2 队列的定义和基本操作Q4. 请给出队列的定义和基本操作。
第二章线性表一、选择题1.一个线性表第一个元素的存储地址是100,每个元素的长度为2,则第5个元素的地址是( )(A)110 (B)108(C)100 (D)120参考答案:B2. 向一个有127个元素的顺序表中插入一个新元素并保持原来顺序不变,平均要移动()个元素。
(A)64(B)63 (C)63.5 (D)7参考答案:C3.线性表采用链式存储结构时,其地址()。
(A) 必须是连续的 (B) 部分地址必须是连续的(C) 一定是不连续的 (D) 连续与否均可以参考答案:D4. 在一个单链表中,若p所指结点不是最后结点,在p之后插入s所指结点,则执行()(A)s->next=p;p->next=s; (B) s->next=p->next;p->next=s;(C)s->next=p->next;p=s; (D)p->next=s;s->next=p;参考答案:B5.在一个单链表中,若删除p所指结点的后续结点,则执行()(A)p->next=p->next->next; (B)p=p->next; p->next=p->next->next;(C)p->next=p->next; (D)p =p->next->next;参考答案:A6.下列有关线性表的叙述中,正确的是()(A)线性表中的元素之间隔是线性关系(B)线性表中至少有一个元素(C)线性表中任何一个元素有且仅有一个直接前趋(D)线性表中任何一个元素有且仅有一个直接后继参考答案:A7.线性表是具有n个()的有限序列(n≠0)(A)表元素(B)字符(C)数据元素(D)数据项参考答案:C二、判断题1.线性表的链接存储,表中元素的逻辑顺序与物理顺序一定相同。
()2.如果没有提供指针类型的语言,就无法构造链式结构。
()3.线性结构的特点是只有一个结点没有前驱,只有一个结点没有后继,其余的结点只有一个前驱和后继。
第1章绪论二、填空题1. 4种基本结构是:集合、线性结构、树形结构、图状结构。
2. 树形结构中元素的关系是一对多,图形结构中元素的关系是多对多。
3. 顺序存储结构中数据元素的存储位置与其逻辑顺序是对应的。
4. 算法效率的度量方法有:事后统计方法和事前分析估算方法。
5. 好算法应达到的目标:正确性、可读性、健壮性、执行时间短、存储量低。
6. 抽象数据类型可细分为3种:原子类型、固定聚合类型和可变聚合类型。
7. 抽象数据类型的定义包括:数据对象的定义、数据关系的定义、基本操作的定义。
三、判断题五、应用题1. 按增长率从小到大的顺序排列下列各函数:(2/3)n ,nlog,n ,n2 ,n!22. 写出以下各函数的功能,并求出其时间复杂度。
(1) 功能是判断n是否为素数,时间复杂度为O(√n ) 。
(2) 功能是计算1!+2!+…+n! ,时间复杂度为O(n ) 。
(3) 功能是计算1!+2!+…+n! ,时间复杂度为O(n2 ) 。
六、算法题1. 编写算法计算1!+2!+…+n!,并使算法的时间复杂度为O(n)。
算法思想:用循环实现阶乘的累加求和,注意在求n!时,使用前一次循环中已经求出的(n-1)!的结果。
double factorial(int n){ int i;double p=1, sum=0;for( i=1; i<=n; i++){ p=p*i;sum=sum+p;}return(sum);}2. 编写算法计算2i (i=0,1,2,…,n),并将计算结果存入数组a中,设计算机中允许的最大整数值为MAXINT,则当2k >MAXINT(0≤k≤n)时,应进行出错处理。
算法思想:先判断n的取值是否合法,若非法则直接退出程序,若n 合法则继续计算2i,在计算2i时,需要判断2i的值是否大于MAXINT/2,这个条件其实就是判断2i+1的值是否大于MAXINT#define arrsize 100#define MAXINT 65535void calculate(int a[ ], int n){ int i;if(n<=0 || n>arrsize){ printf("n error!\n");exit(-1);}a[0]=1;printf("a[0]=%d\n", a[0]);for(i=1; i<n; i++){ a[i]=a[i-1]*2;printf("a[%d]=%d\n", i, a[i]);if( a[i]>MAXINT/2 ){ printf(“i=%d, ERROR!\n”, i+1);break;}}}第2章线性结构一、选择题二、填空题1. 需向后移动__n-i+1____个元素。
大学课程《数据结构》课后习题答案第 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(即元素在数组中的下标)表示;链接存储结构中一个数据元素对应链表中的一个结点,元素之间的逻辑关系由结点中的指针表示。
⑵假设有如下遗产继承规则:丈夫和妻子可以相互继承遗产;子女可以继承父亲或母亲的遗产;子女间不能相互继承。
则表示该遗产继承关系的最合适的数据结构应该是()。
第一章概论一、选择题1、研究数据结构就是研究(D )。
A. 数据的逻辑结构B. 数据的存储结构C. 数据的逻辑结构和存储结构D. 数据的逻辑结构、存储结构及其基本操作(研究非数值计算的程序设计问题中,计算机操作对象以及他们之间的关系和操作)2、算法分析的两个主要方面是( A )。
A. 空间复杂度和时间复杂度B. 正确性和简单性C. 可读性和文档性D. 数据复杂性和程序复杂性3、具有线性结构的数据结构是( D )。
(线性结构就是:在非空有限集合中,存在为一个被称为第一个的数据元素和最后一个元素,有除了第一个元素,集合中每一个元素均只有一个前驱,除了最后一个元素有唯一后继)(链表、栈、队列、数组、串)A. 图B. 树C. 广义表(线性表的推广)D. 栈4、计算机中的算法指的是解决某一个问题的有限运算序列,它必须具备输入、输出、(B )等5个特性。
A. 可执行性、可移植性和可扩充性B. 可执行性、有穷性和确定性C. 确定性、有穷性和稳定性D. 易读性、稳定性和确定性5、下面程序段的时间复杂度是( C )。
for(i=0;i<m;i++)for(j=0;j<n;j++)a[i][j]=i*j;A. O(m2)B. O(n2)C. O(m*n)D. O(m+n)6、算法是(D )。
为了解决某一问题而规定的一个有限长的操作序列A. 计算机程序B. 解决问题的计算方法C. 排序算法D. 解决问题的有限运算序列7、某算法的语句执行频度为(3n+nlog2n+n2+8),其时间复杂度表示(C )。
A. O(n)B. O(nlog2n)C. O(n2)D. O(log2n)8、下面程序段的时间复杂度为( C )。
i=1;while(i<=n)i=i*3;A. O(n)B. O(3n)C. O(log3n)D. O(n3)9、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数据元素以及它们之间的(B )和运算等的学科。
第2章习题答案一、填空1. 【严题集2.2①】在顺序表中插入或删除一个元素,需要平均移动表中一半元素,具体移动的元素个数与表长和该元素在表中的位置有关。
2. 线性表中结点的集合是有限的,结点间的关系是一对一的。
3. 向一个长度为n的向量的第i个元素(1≤i≤n+1)之前插入一个元素时,需向后移动n-i+1 个元素。
4. 向一个长度为n的向量中删除第i个元素(1≤i≤n)时,需向前移动n-i 个元素。
5. 在顺序表中访问任意一结点的时间复杂度均为O(1),因此,顺序表也称为随机存取的数据结构。
6. 【严题集2.2①】顺序表中逻辑上相邻的元素的物理位置必定相邻。
单链表中逻辑上相邻的元素的物理位置不一定相邻。
7. 【严题集2.2①】在单链表中,除了首元结点外,任一结点的存储位置由其直接前驱结点的链域的值指示。
8.在n个结点的单链表中要删除已知结点*p,需找到它的前驱结点的地址,其时间复杂度为O(n)。
二、判断正误(在正确的说法后面打勾,反之打叉)(×)1. 链表的每个结点中都恰好包含一个指针。
答:错误。
链表中的结点可含多个指针域,分别存放多个指针。
例如,双向链表中的结点可以含有两个指针域,分别存放指向其直接前趋和直接后继结点的指针。
(×)2. 链表的物理存储结构具有同链表一样的顺序。
错,链表的存储结构特点是无序,而链表的示意图有序。
(×)3. 链表的删除算法很简单,因为当删除链中某个结点后,计算机会自动地将后续的各个单元向前移动。
错,链表的结点不会移动,只是指针内容改变。
(×)4. 线性表的每个结点只能是一个简单类型,而链表的每个结点可以是一个复杂类型。
错,混淆了逻辑结构与物理结构,链表也是线性表!且即使是顺序表,也能存放记录型数据。
(×)5. 顺序表结构适宜于进行顺序存取,而链表适宜于进行随机存取。
错,正好说反了。
顺序表才适合随机存取,链表恰恰适于“顺藤摸瓜”(×)6. 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。
第一章习题答案2、××√3、(1)包含改变量定义的最小范围(2)数据抽象、信息隐蔽(3)数据对象、对象间的关系、一组处理数据的操作(4)指针类型(5)集合结构、线性结构、树形结构、图状结构(6)顺序存储、非顺序存储(7)一对一、一对多、多对多(8)一系列的操作(9)有限性、输入、可行性4、(1)A(2)C(3)C5、语句频度为1+(1+2)+(1+2+3)+…+(1+2+3+…+n)第二章习题答案1、(1)一半,插入、删除的位置(2)顺序和链式,显示,隐式(3)一定,不一定(4)头指针,头结点的指针域,其前驱的指针域2、(1)A(2)A:E、AB:H、L、I、E、AC:F、MD:L、J、A、G或J、A、G(3)D(4)D(5)C(6)A、C3、头指针:指向整个链表首地址的指针,标示着整个单链表的开始。
头结点:为了操作方便,可以在单链表的第一个结点之前附设一个结点,该结点的数据域可以存储一些关于线性表长度的附加信息,也可以什么都不存。
首元素结点:线性表中的第一个结点成为首元素结点。
4、算法如下:int Linser(SeqList *L,int X){ int i=0,k;if(L->last>=MAXSIZE-1){ printf(“表已满无法插入”);return(0);}while(i<=L->last&&L->elem[i]<X)i++;for(k=L->last;k>=I;k--)L->elem[k+1]=L->elem[k];L->elem[i]=X;L->last++;return(1);}5、算法如下:#define OK 1#define ERROR 0Int LDel(Seqlist *L,int i,int k){ int j;if(i<1||(i+k)>(L->last+2)){ printf(“输入的i,k值不合法”);return ERROR;}if((i+k)==(L->last+2)){ L->last=i-2;ruturn OK;}else{for(j=i+k-1;j<=L->last;j++)elem[j-k]=elem[j];L->last=L->last-k;return OK;}}6、算法如下:#define OK 1#define ERROR 0Int Delet(LInkList L,int mink,int maxk){ Node *p,*q;p=L;while(p->next!=NULL)p=p->next;if(mink<maxk||(L->next->data>=mink)||(p->data<=maxk)) { printf(“参数不合法”);return ERROR;}else{ p=L;while(p->next-data<=mink)p=p->next;while(q->data<maxk){ p->next=q->next;free(q);q=p->next;}return OK;}}9、算法如下:int Dele(Node *S){ Node *p;P=s->next;If(p= =s){printf(“只有一个结点,不删除”);return 0;}else{if((p->next= =s){s->next=s;free(p);return 1;}Else{ while(p->next->next!=s)P=p->next;P->next=s;Free(p);return 1;}}}第三章习题答案2、(1)3、栈有顺序栈和链栈两种存储结构。
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 (1)第 2 章线性表 (5)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 (43)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。
数据结构第二章参考答案习题21. 填空题〔1〕在一个单链表中,每个结点包含data和next两个域,q所指结点是p 所指结点的直接前驱,假设在q和p之间插入s所指结点,那么执行〔___________〕和〔___________〕操作。
答案:q->next = s; s->next = p; 或 s->next=q->next; q->next = s; 〔2〕表长为n的顺序表,当在任何位置上插入或删除一个元素的概率相等时,插入一个元素所需移动元素的平均个数为〔___________〕,删除一个元素需要移动元素的平均个数为〔___________〕。
答案:n/2 (n-1)/2〔3〕表长为0的线性表称为〔___________〕。
答案:空表〔4〕动态内存管理是操作系统的根本功能之一,其作用是响应用户程序对内存的〔___________〕和〔___________〕请求。
答案:申请释放〔5〕顺序表多采用〔___________〕实现的,是一种随机存取结构,对表中任意结点存取操作的时间复杂度为〔___________〕。
而查找链表中的结节,需要从头指针起顺着链扫描才能得到,平均时间复杂度为〔___________〕。
因此,假设线性表的操作主要是进行查找,很少进行插入或删除操作时,采用〔___________〕表比拟适宜。
答案:数组 O(1) O(n) 顺序〔6〕在链表某个位置上进行插入和删除操作,只需要修改〔___________〕即可,而无须移动大量元素,操作的时间复杂度为〔___________〕。
而在顺序表中进行插入和删除操作,往往要移动大量元素,平均移动元素的数目为〔___________〕,平均时间复杂度为〔___________〕。
因此,假设对线性表进行频繁的插入和删除操作时,采用〔___________〕表相对适宜。
假设插入和删除主要发生在表头和表尾,那么采用〔___________〕表更为适宜。
【课后习题】第4章 串 第5章 数组和广义表网络工程2010级( )班 学号: 姓名:题 号 一 二 三 四 总分 得 分一、填空题(每空1分,共30分)1. 串有三种机内表示方法: 、 和 ,其中前两种属于顺序存储结构,第三种属于 。
2. 若n 为主串长度,m 为子串长度,则串的BF (朴素)匹配算法最坏的情况下需要比较字符的总次数为 ,T(n)= 。
3. 是任意串的子串;任意串S 都是S 本身的子串,除S 本身外,S 的其他子串称为S 的 。
4. 设数组a[1…50, 1…60]的基地址为1000,每个元素占2个存储单元,若以行序为主序顺序存储,则元素a[32,58]的存储地址为 。
5. 对于数组,比较适于采用 结构够进行存储。
6. 广义表的深度是指_______。
7. 将一个100100 A 的三对角矩阵,按行优先存入一维数组B[297]中,A 中元素66,66A 在B 数组中的位置k 为 。
8. 注意:a i,j 的k 为 2(i-1)+j-1,(i=1时j=1,2;1<i<=n 时,j=i-1,i,i+1) 。
9. 称为空串; 称为空白串。
10. 求串T 在主串S 中首次出现的位置的操作是 ,其中 称为目标串, 称为模式。
11. 对称矩阵的下三角元素a[i,j],存放在一维数组V 的元素V[k]中(下标都是从0开始), 12. k 与i ,j 的关系是:k= 。
13. 在n 维数组中每个元素都受到 个条件的约束。
14. 同一数组中的各元素的长度 。
15. 三元素组表中的每个结点对应于稀疏矩阵的一个非零元素,它包含有三个数据项,分别表示该元素的 、 和 。
16.稀疏矩阵中有n个非零元素,则其三元组有行。
17.求下列广义表操作的结果:18.(1)GetHead【((a,b),(c,d))】=== ;19.(2)GetHead【GetTail【((a,b),(c,d))】】=== ;20.(3)GetHead【GetTail【GetHead【((a,b),(c,d))】】】=== ;21.(4)GetTail【GetHead【GetTail【((a,b),(c,d))】】】=== ;22.广义表E=(a,(b,E)),则E的长度= ,深度= ;二、判断题(如果正确,在下表对应位置打“√”,否则打“⨯”。
数据结构部分课后习题答案第一章1.1数据的逻辑结构是从具体问题中抽象出来的数学模型,体现了事物的组成和事物之间的逻辑关系。
数据的存储结构主要用来解决各种逻辑结构在计算机中物理存储表示的问题。
1.2事前分析和事后统计事前分析:优点,程序不必运行,所得结果只依赖于算法本身缺点,不够精确事后统计:优点,精确缺点,必须运行程序,所得结果依赖于硬件、环境等因素考虑赋值、运算操作执行的次数第3行赋值2次第6行赋值执行n次,加法执行n次所以,总共2n+2次操作,算法复杂度为O(n)1.4y= y + i * j 执行次数:1.5第二章2.9内存中一片连续空间(不妨假设地址从1到m)提供给两个栈S1和S2使用,怎样分配这部分存储空间,使得对任一个栈,仅当这部分空间全满时才发生上溢。
答:S1和S2共享内存中一片连续空间(地址1到m),可以将S1和S2的栈底设在两端,两栈顶向共享空间的中心延伸,仅当两栈顶指针相邻(两栈顶指针值之差的绝对值等于1)时,判断为栈满,当一个栈顶指针为0,另一个栈顶指针m+1时为两栈均空。
2.10线性表是数据项组成的一种有限且有序的序列,各元素之间呈线性关系。
从逻辑结构来说,栈和队列与线性表相同,都是典型的线性结构。
与线性表不同的是,栈和队列的操作特殊,受到一定的限制,仅允许在线性表的一端或两端进行。
栈是限定仅在一端进行插入删除的线性表,无论插入、删除还是读取都在一端进行,按后进先出的原则。
队列的元素只能从一端插入,从另一端删除,按先进先出的原则进行数据的存取。
2.11共有132种合法序列。
235641序列可以。
154623序列不可以。
对于每一个数来说,必须进栈一次、出栈一次。
我们把进栈设为状态‘1’,出栈设为状态‘0’。
n个数的所有状态对应n个1和n个0组成的2n位二进制数。
由于等待入栈的操作数按照1‥n的顺序排列、入栈的操作数b大于等于出栈的操作数a(a≤b),因此输出序列的总数目=由左而右扫描由n个1和n个0组成的2n位二进制数,1的累计数不小于0的累计数的方案种数。
第1章 绪论5.选择题:CCBDCA6.试分析下面各程序段的时间复杂度。
.试分析下面各程序段的时间复杂度。
(1)O (1) (2)O (m*n ) (3)O (n 2) (4)O (log 3n )(5)因为x++共执行了n-1+n-2+……+1= n(n-1)/2,所以执行时间为O (n 2) (6)O(n )第2章 线性表1.选择题.选择题babadbcabdcddac 2.算法设计题.算法设计题(6)设计一个算法,通过一趟遍历在单链表中确定值最大的结点。
)设计一个算法,通过一趟遍历在单链表中确定值最大的结点。
ElemType Max (LinkList L ){if(L->next==NULL) return NULL; pmax=L->next; //假定第一个结点中数据具有最大值假定第一个结点中数据具有最大值 p=L->next->next;while(p != NULL ){//如果下一个结点存在if(p->data > pmax->data) pmax=p; p=p->next; }return pmax->data;(7)设计一个算法,通过遍历一趟,将链表中所有结点的链接方向逆转,仍利用原表的存储空间。
的存储空间。
void inverse(LinkList &L) { // 逆置带头结点的单链表 Lp=L->next; L->next=NULL; while ( p) {q=p->next; // q 指向*p 的后继 p->next=L->next;L->next=p; // *p 插入在头结点之后 p = q; }}、空间(n)、空间(10)已知长度为n的线性表A采用顺序存储结构,请写一时间复杂度为O(n)的数据元素。
复杂度为O(1)的算法,该算法删除线性表中所有值为item的数据元素。
第4~5章串和数组自测卷答案一、填空题(每空1分,共20分)1. 不包含任何字符(长度为0)的串称为空串;由一个或多个空格(仅由空格符)组成的串称为空白串。
(对应严题集4.1①,简答题:简述空串和空格串的区别)2. 设S=“A;/document/Mary.doc”,则strlen(s)= 20 , “/”的字符定位的位置为3。
4. 子串的定位运算称为串的模式匹配;被匹配的主串称为目标串,子串称为模式。
5. 设目标T=”abccdcdccbaa”,模式P=“cdcc”,则第 6 次匹配成功。
6. 若n为主串长,m为子串长,则串的古典(朴素)匹配算法最坏的情况下需要比较字符的总次数为(n-m+1)*m。
7. 假设有二维数组A6×8,每个元素用相邻的6个字节存储,存储器按字节编址。
已知A的起始存储位置(基地址)为1000,则数组A的体积(存储量)为288 B ;末尾元素A57的第一个字节地址为1282 ;若按行存储时,元素A14的第一个字节地址为(8+4)×6+1000=1072 ;若按列存储时,元素A47的第一个字节地址为(6×7+4)×6+1000)=1276 。
(注:数组是从0行0列还是从1行1列计算起呢?由末单元为A57可知,是从0行0列开始!)8. 〖00年计算机系考研题〗设数组a[1…60, 1…70]的基地址为2048,每个元素占2个存储单元,若以列序为主序顺序存储,则元素a[32,58]的存储地址为8950 。
答:不考虑0行0列,利用列优先公式:LOC(a ij)=LOC(a c1,c2)+[(j-c2)*(d1-c1+1)+i-c1)]*L得:LOC(a32,58)=2048+[(58-1)*(60-1+1)+32-1]]*2=89509. 三元素组表中的每个结点对应于稀疏矩阵的一个非零元素,它包含有三个数据项,分别表示该元素的行下标、列下标和元素值。
数据结构课后习题部分参考答案第一章一、选择题1.C 2.C 3.A 4.D 5.B二、判断题1.╳2.╳ 3.╳ 4.╳5.∨三、简答题1.常见逻辑结构:集合结构,数据元素之间的关系仅仅是属于同一个集合。
线性结构,除第一个元素只有一个直接后继、最后一个元素只有一个直接前驱,其余元素有且只有唯一一个直接前驱、有且只有唯一一个直接后继,数据元素之间存在一对一的关系。
树形结构,树中只有唯一一个根元素,除根元素之外,其余元素只有一个直接前驱,但可以有多个直接后继元素,数据元素之间存在一对多的关系。
图形结构,元素之间关系任意,数据元素之间存在多对多的关系。
常用的存储结构: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,由此得到的存储表示称为顺序存储结构。
通常用数组实现。
链式存储,对逻辑上相邻的元素不要求其物理位置相邻,元素间的逻辑关系通过附加的指针字段来表示,由此得到的存储表示称为链式存储结构。
通常用指针来实现。
除上述两种方法外,有时为了查找方便还采用索引存储方法和散列存储方法。
索引存储:在存储结点信息的同时,还建立附加的索引表来标识结点的地址。
散列存储:根据元素的关键码确定元素存储位置的存储方式。
2.算法与程序的区别:程序不一定满足有穷性(如操作系统);程序中的指令必须是机器可执行的,算法中的指令则无此限制;算法代表了对问题的解,程序则是算法在计算机上的特定的实现(一个算法若用程序设计语言来描述,它才是一个程序);数据结构+算法=程序。
3.例如有一张学生成绩表,记录了一个班的学生各门课的成绩。
按学生的姓名为一行记成的表。
这个表就是一个数据结构。
每个记录就是一个结点,对于整个表来说,只有一个开始结点和一个终端结点,其他的结点则各有一个也只有一个直接前趋和直接后继。
这几个关系就确定了这个表的逻辑结构——线形结构。
那么我们怎样把这个表中的数据存储到里呢? 用高级语言如何表示各结点之间的关系呢? 是用一片连续的内存单元来存放这些记录(顺序存储)还是随机存放各结点数据再用指针进行链接(链式存储)呢? 这就是存储结构的问题,我们都是从高级语言的层次来讨论这个问题的。
第4~5章串和数组自测卷答案姓名班级一、填空题(每空1分,共20分)1. 不包含任何字符(长度为0)的串称为空串;由一个或多个空格(仅由空格符)组成的串称为空白串。
(对应严题集4.1①,简答题:简述空串和空格串的区别)2. 设S=“A;/document/Mary.doc”,则strlen(s)= 20 , “/”的字符定位的位置为3。
4. 子串的定位运算称为串的模式匹配;被匹配的主串称为目标串,子串称为模式。
5. 设目标T=”abccdcdccbaa”,模式P=“cdcc”,则第 6 次匹配成功。
6. 若n为主串长,m为子串长,则串的古典(朴素)匹配算法最坏的情况下需要比较字符的总次数为(n-m+1)*m。
7. 假设有二维数组A6×8,每个元素用相邻的6个字节存储,存储器按字节编址。
已知A的起始存储位置(基地址)为1000,则数组A的体积(存储量)为288 B ;末尾元素A57的第一个字节地址为1282 ;若按行存储时,元素A14的第一个字节地址为(8+4)×6+1000=1192 ;若按列存储时,元素A47的第一个字节地址为(6×7+4)×6+1000)=1276 。
8. 〖00年计算机系考研题〗设数组a[1…60, 1…70]的基地址为2048,每个元素占2个存储单元,若以列序为主序顺序存储,则元素a[32,58]的存储地址为9188。
答:考虑0行0列,(58列×61行+32行)×2字节+基址2048=9188??9. 三元素组表中的每个结点对应于稀疏矩阵的一个非零元素,它包含有三个数据项,分别表示该元素的行下标、列下标和元素值。
10.求下列广义表操作的结果:(1)GetHead【((a,b),(c,d))】=== (a, b) ; //头元素不必加括号(2)GetHead【GetTail【((a,b),(c,d))】】=== (c,d) ;(3)GetHead【GetTail【GetHead【((a,b),(c,d))】】】=== b ;(4)GetTail【GetHead【GetTail【((a,b),(c,d))】】】=== (d);二、单选题(每小题1分,共15分)(B )1. 〖李〗串是一种特殊的线性表,其特殊性体现在:A.可以顺序存储B.数据元素是一个字符C.可以链式存储D.数据元素可以是多个字符(B )2. 〖李〗设有两个串p和q,求q在p中首次出现的位置的运算称作:A.连接B.模式匹配C.求子串D.求串长(D )3. 〖李〗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的从序号i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))的结果串是:A.BCDEF B.BCDEFG C.BCPQRST D.BCDEFEF 解:con(x,y)返回x和y串的连接串,即con(x,y)=‘ABCDEFGPQRST’;subs(s, i, j)返回串s的从序号i开始的j个字符组成的子串,则subs(s1, 2, len(s2))=subs(s1, 2, 5)=’ BCDEF’; subs(s1, len(s2), 2)=subs(s1, 5, 2)=’ EF’;所以con(subs(s1, 2, len(s2)), subs(s1, len(s2), 2))=con(’ BCDEF’, ’ EF’)之连接,即BCDEFEF (A )4. 〖01年计算机系考研题〗假设有60行70列的二维数组a[1…60, 1…70]以列序为主序顺序存储,其基地址为10000,每个元素占2个存储单元,那么第32行第58列的元素a[32,58]的存储地址为 。
(无第0行第0列元素)A.16902 B.16904 C.14454 D.答案A, B, C 均不对答:(57列×60行+31行)×2字节+10000=16902(A)( B )5. 设矩阵A 是一个对称矩阵,为了节省存储,将其下三角部分(如下图所示)按行序存放在一维数组B[ 1, n(n-1)/2 ]中,对下三角部分中任一元素a i,j (i ≤j), 在一维数组B 中下标k 的值是:A.i(i-1)/2+j-1 B.i(i-1)/2+j C.i(i+1)/2+j-1 D.i(i+1)/2+j⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=n n n n a a a a a a A ,2,1,2,21,21,1 6. 【91初程P78】 从供选择的答案中,选出应填入下面叙述 ? 内的最确切的解答,把相应编号写在答卷的对应栏内。
有一个二维数组A ,行下标的范围是0到8,列下标的范围是1到5,每个数组元素用相邻的4个字节存储。
存储器按字节编址。
假设存储数组元素A[0,1]的第一个字节的地址是0。
存储数组A 的最后一个元素的第一个字节的地址是 A 。
若按行存储,则A[3,5]和A[5,3]的第一个字节的地址分别是 B 和 C 。
若按列存储,则A[7,1]和A[2,4]的第一个字节的地址分别是 D 和 E 。
供选择的答案A ~E :①28 ② 44 ③ 76 ④ 92 ⑤ 108⑥ 116 ⑦ 132 ⑧ 176 ⑨ 184 ⑩ 188 答案:ABCDE=8, 3, 5, 1, 67.【94程P12】 从供选择的答案中,选出应填入下面叙述 ? 内的最确切的解答,把相应编号写在答卷的对应栏内。
有一个二维数组A ,行下标的范围是1到6,列下标的范围是0到7,每个数组元素用相邻的6个字节存储,存储器按字节编址。
那么,这个数组的体积是 A 个字节。
假设存储数组元素A[1,0]的第一个字节的地址是0,则存储数组A 的最后一个元素的第一个字节的地址是 B 。
若按行存储,则A[2,4]的第一个字节的地址是 C 。
若按列存储,则A[5,7]的第一个字节的地址是 D 。
供选择的答案A ~D :①12 ② 66 ③ 72 ④ 96 ⑤ 114 ⑥ 120⑦ 156 ⑧ 234 ⑨ 276 ⑩ 282 (11)283 (12)288 答案:ABCD=12, 10, 3, 9三、简答题(每小题5分,共15分)1. KMP 算法的设计思想是什么?它有什么优点?2. (软件技术?)已知二维数组Am,m 采用按行优先顺序存放,每个元素占K 个存储单元,并且第一个元素的存储地址为Loc(a11),请写出求Loc(aij)的计算公式。
如果采用列优先顺序存放呢?解:公式教材已给出,此处虽是方阵,但行列公式仍不相同;按行存储的元素地址公式是: Loc(aij)= Loc(a11) +[ (i-1)*m+(j-1) ] * K 按列存储的元素地址公式是: Loc(aij)= Loc(a11) +[ (j-1)*m+(i-1) ] * K3.【全国专升本资格考试】递归算法比非递归算法花费更多的时间,对吗?为什么?答:不一定。
时间复杂度与样本个数n 有关,是指最深层的执行语句耗费时间,而递归算法与非递归算法在最深层的语句执行上是没有区别的,循环的次数也没有太大差异。
仅仅是确定循环是否继续的方式不同,递归用栈隐含循环次数,非递归用循环变量来显示循环次数而已。
四、计算题(每题5分,共20分)1. 设s=’I AM A STUDENT’, t=’GOOD’, q=’WORKER’, 求Replace(s,’STUDENT’,q) 和 Concat(SubString(s,6,2), Concat(t,SubString(s,7,8)))。
解:① Replace(s,’STUDENT’,q)=’I AM A WORKER’ ② 因为 SubString(s,6,2)=‘A ’;SubString(s,7,8)=‘ STUDENT ’ Concat(t,SubString(s,7,8))=’GOOD STUDENT’所以Concat(SubString(s,6,2), Concat(t,SubString(s,7,8)))=‘A GOOD STUDENT ’2. 【严题集 4.8②】 已知主串s=’ADBADABBAABADABBADADA’,模式串pat=’ADABBADADA ’。
写出模式串的nextval 函数值,并由此画出KMP 算法匹配的全过程。
解:(由演示程序得知)nextval 函数值为0 1 0 2 1 0 1 0 4 0 在第12个字符处发现匹配! s=’ADBADABBAABADABBADADA’ pat=’ADABBADADA ’3. (P60 4-18)用三元组表表示下列稀疏矩阵:⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡2000000000000005000000000006000000000000030008000000000000000000)1( ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-000003000000000500000000000009200000)2(解:参见填空题4. 三元素组表中的每个结点对应于稀疏矩阵的一个非零元素,它包含有三个数据项,分别表示该元素的 行下标 、 列下标 和 元素值 。
所以(1)可列表为: (2)可列表为:4. (P60 4-19)下列各三元组表分别表示一个稀疏矩阵,试写出它们的稀疏矩阵。
⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1616635444313122?1221646)1( ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡734653823942111554)2(解:(1)为6×4矩阵,非零元素有6个,但其中一数下标有误?(2)为4×5矩阵,非零元素有5个分)将串S 中所有子串T 替换为 {for(n=0,i=1;i<=Strlen(S)-Strlen(T)+1;i++) //注意i 的取值范围if(!StrCompare(SubString(S,i,Strlen(T)),T)) //找到了与T 匹配的子串 { //分别把T 的前面和后面部分保存为head 和tail StrAssign(head,SubString(S,1,i-1));StrAssign(tail,SubString(S,i+Strlen(T),Strlen(S)-i-Strlen(T)+1)); StrAssign(S,Concat(head,V));StrAssign(S,Concat(S,tail)); //把head,V ,tail 连接为新串 i+=Strlen(V); //当前指针跳到插入串以后 n++; n++; }//if return n; }//Replace分析:i+=Strlen(V);这一句是必需的,也是容易忽略的.如省掉这一句,则在某些情况下, 会引起不希望的后果,虽然在大多数情况下没有影响.请思考:设S='place', T='ace', V='face',则省掉i+=Strlen(V);运行时会出现什么结果?2. 【全国专升本资格考试】写出将字符串反序的递归或递推算法,例如字符串为“abcsxw ”,反序为“wxscba ”(注:这也是严题集4.10③ 编写对串求逆的递推算法) 算法思路:① 假定用单链表结构存储字符串;if 没有到尾部字符就不停调用自身函数,直至到达末尾,再从尾部返回并打印字符;Invert(stringlistnode *p){if(!p)return(0);else Invert(p->next);printf(“%c”, p->data)}如果当前串长为0,则return(-1)否则开始递归:if 串没有到末尾,则P=P->next; 再调用invert(s);else printf(p->data);return4.10void String_Reverse(Stringtype s,Stringtype &r)//求s的逆串r{StrAssign(r,''); //初始化r为空串for(i=Strlen(s);i;i--){StrAssign(c,SubString(s,i,1));StrAssign(r,Concat(r,c)); //把s的字符从后往前添加到r中/这是递推算法?}}//String_Reverse3.【严题集5.18⑤】试设计一个算法,将数组An 中的元素A[0]至A[n-1]循环右移k位,并要求只用一个元素大小的附加存储,元素移动或交换次数为O(n)解:5.18分析:要把A的元素循环右移k位,则A[0]移至A[k],A[k]移至A[2k]......直到最终回到A[ 0].然而这并没有全部解决问题,因为有可能有的元素在此过程中始终没有被访问过,而是被跳了过去.分析可知,当n和k的最大公约数为p时,只要分别以A[0],A[1],...A[p-1]为起点执行上述算法,就可以保证每一个元素都被且仅被右移一次,从而满足题目要求.也就是说,A的所有元素分别处在p个"循环链"上面.举例如下:n=15,k=6,则p=3.第一条链:A[0]->A[6],A[6]->A[12],A[12]->A[3],A[3]->A[9],A[9]->A[0]. /已“顺便”移动了A[6]、A[12]…第二条链:A[1]->A[7],A[7]->A[13],A[13]->A[4],A[4]->A[10],A[10]->A[1].第三条链:A[2]->A[8],A[8]->A[14],A[14]->A[5],A[5]->A[11],A[11]->A[2].恰好使所有元素都右移一次.虽然未经数学证明,但作者相信上述规律应该是正确的. 程序如下:void RSh(int A[n],int k)//把数组A的元素循环右移k位,只用一个辅助存储空间{for(i=1;i<=k;i++)if(n%i==0&&k%i==0) p=i;//求n和k的最大公约数pfor(i=0;i<p;i++){j=i;l=(i+k)%n;temp=A[i];while(l!=i){A[j]=temp;temp=A[l];A[l]=A[j];j=l;l=(j+k)%n;}// 循环右移一步A[i]=temp;}//for}//RSh附加题:利用C的库函数strlen, strcpy(或strncpy)写一个算法void StrDelete(char *S,int t,int m) ,删除串S中从位置i开始的连续的m个字符。