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2020年清华-伯克利深圳学院962数学-数据方向基础综合考试大纲——盛世清北本文由盛世清北查阅整理，专注清华大学考研信息，为备考清华大学考研学子服务。
以下为2020年清华大学深圳国际研究生院962 《数学-数据方向基础综合》考研考试大纲：962 《数学-数据方向基础综合》考试内容：1.1什么是数据结构1.2基本概念和术语1.3抽象数据类型的表示与实现1.4算法和算法分析1.4.1算法1.4.2算法设计的要求1.4.3算法效率的度量1.4.4算法的存储空间需求2 线性表2.1线性表的类型定义2.2线性表的顺序表示和实现2.3线性表的链式表示和实现2.3.1线性链表2.3.2循环链表2.3.3双向链表2.4一元多项式的表示及相加3栈和队列3.1栈3.1.1抽象数据类型栈的定义3.1.2栈的表示和实现3.2栈的应用举例3.2.1数制转换3.2.2括号匹配的检验3.2.3行编辑程序3.2.4迷宫求解3.2.5表达式求值3.3栈与递归的实现3.4队列3.4.1抽象数据类型队列的定义3.4.2链队列——队列的链式表示和实现3.4.3循环队列——队列的顺序表示和实现3.5离散事件模拟4 串4.1串类型的定义4.2串的表示和实现4.2.1定长顺序存储表示4.2.2堆分配存储表示4.2.3串的块链存储表示4.3串的模式匹配算法4.3.1求子串位置的定位函数Index（S，T，pos）4.3.2模式匹配的一种改进算法4.4串操作应用举例4.4.1文本编辑4.4.2建立词索引表5 数组和广义表5.1数组的定义5.2数组的顺序表示和实现5.3矩阵的压缩存储5.3.1特殊矩阵5.3.2稀疏矩阵5.4广义表的定义5.5广义表的存储结构5.6m元多项式的表示5.7广义表的递归算法5.7.1求广义表的深度5.7.2复制广义表5.7.3建立广义表的存储结构6 树和二叉树6.1树的定义和基本术语6.2二叉树6.2.1二叉树的定义6.2.2二叉树的性质6.2.3二叉树的存储结构6.3遍历二叉树和线索二叉树6.3.1遍历二叉树6.3.2线索二叉树6.4树和森林6.4.1树的存储结构6.4.2森林与二叉树的转换6.4.3树和森林的遍历6.5树与等价问题6.6赫夫曼树及其应用6.6.1最优二叉树（赫夫曼树）6.6.2赫夫曼编码6.7回溯法与树的遍历6.8树的计数7 图7.1图的定义和术语7.2图的存储结构7.2.1数组表示法7.2.2邻接表7.2.3十字链表7.2.4邻接多重表7.3图的遍历7.3.1深度优先搜索7.3.2广度优先搜索7.4图的连通性问题7.4.1无向图的连通分量和生成树7.4.2有向图的强连通分量7.4.3最小生成树7.4.4关节点和重连通分量7.5有向无环图及其应用7.5.1拓扑排序7.5.2关键路径7.6最短路径7.6.1从某个源点到其余各顶点的最短路径7.6.2每一对顶点之间的最短路径8 动态存储管理8.1概述8.2可利用空间表及分配方法8.3边界标识法8.3.1可利用空间表的结构8.3.2分配算法8.3.3回收算法8.4伙伴系统8.4.1可利用空间表的结构8.4.2分配算法8.4.3回收算法8.5无用单元收集8.6存储紧缩9 查找9.1静态查找表9.1.1顺序表的查找9.1.2有序表的查找9.1.3静态树表的查找9.1.4索引顺序表的查找9.2动态查找表9.2.1二叉排序树和平衡二叉树9.2.2B树和B+树9.2.3键树9.3哈希表9.3.1什么是哈希表9.3.2哈希函数的构造方法9.3.3处理冲突的方法9.3.4哈希表的查找及其分析10 内部排序10.1概述10.2插入排序10.2.1直接插入排序10.2.2其他插入排序10.2.3希尔排序10.3快速排序10.4选择排序10.4.1简单选择排序10.4.2树形选择排序10.4.3堆排序10.5归并排序10.6基数排序10.6.1多关键字的排序10.6.2链式基数排序10.7各种内部排序方法的比较讨论11 外部排序11.1外存信息的存取11.2外部排序的方法11.3多路平衡归并的实现11.4置换一选择排序11.5最佳归并树12 文件12.1有关文件的基本概念12.2顺序文件12.3索引文件12.4ISAM文件和VSAM文件12.4.1ISAM文件12.4.2VSAM文件12.5直接存取文件（散列文件）12.6多关键字文件12.6.1多重表文件12.6.2倒排文件备考清华，需要完整的资料，需要坚定的信念，更需要完善的复习策略，把书本从薄读到厚，再从厚读到薄，最后通过目录，就能就能把所有知识脉络延展，相互关联起来，检查是否有知识盲区，这中间是一个艰难的过程，需要有足够的耐力和毅力，一路有盛世清北陪伴你，你的备考不会孤单！。
一元多项式的相加实验报告一元多项式的相加实验报告引言：一元多项式是数学中常见的概念，它由一个变量和一系列常数乘积的和组成。
在本实验中，我们将研究一元多项式的相加运算，并通过实验验证相加运算的性质和规律。
实验目的：1. 了解一元多项式的基本概念和相加运算规则；2. 掌握使用编程语言进行一元多项式相加的方法；3. 验证一元多项式相加的性质和规律。
实验过程：1. 准备工作：a. 确定一元多项式的表示方式：我们选择使用数组来表示一元多项式，数组的每个元素表示多项式中对应项的系数；b. 确定一元多项式的相加规则：将相同次数的项的系数相加得到新的多项式的对应项的系数；c. 编写程序：使用编程语言编写一段代码，实现一元多项式的相加运算。
2. 实验步骤：a. 输入两个一元多项式的系数：通过程序提示用户输入两个一元多项式的系数，以数组的形式保存；b. 进行相加运算：将两个一元多项式的对应项系数相加，得到新的一元多项式的系数；c. 输出相加结果：将相加得到的新的一元多项式的系数输出，以验证相加运算的正确性。
实验结果：我们进行了多次实验，以下是其中一次实验的结果：假设输入的两个一元多项式分别为：P(x) = 2x^3 + 4x^2 + 3x + 1Q(x) = 5x^2 + 2x + 6根据相加规则，我们将对应项系数相加，得到新的一元多项式的系数：R(x) = 2x^3 + (4+5)x^2 + (3+2)x + (1+6)= 2x^3 + 9x^2 + 5x + 7因此，相加运算的结果为：P(x) + Q(x) = 2x^3 + 9x^2 + 5x + 7实验结论：通过多次实验，我们验证了一元多项式的相加运算的正确性。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 一元多项式的相加运算是可行的，可以通过将相同次数的项的系数相加得到新的多项式的对应项的系数；2. 一元多项式的相加结果仍然是一元多项式，其次数和各项的系数均可能发生变化；3. 一元多项式的相加运算满足交换律和结合律。
一元多项式的求和一元多项式的求和是数学中常见的问题，它涉及到对一元多项式中的各项进行求和运算，是代数学中的重要概念之一。
本文将介绍一元多项式的求和的基本概念、方法和应用。
一元多项式是指仅含有一个未知数的多项式，它由若干个单项式相加或相减而成。
每个单项式由系数和次数两部分组成，其中系数可以是实数、复数或其他数域中的元素，次数为非负整数。
一元多项式的一般形式可以表示为：P(x) = a_nx^n + a_{n-1}x^{n-1} + ... + a_1x + a_0其中，P(x)表示一元多项式，a_n, a_{n-1}, ..., a_1, a_0为系数，x为未知数，n为最高次数。
一元多项式的求和即是对多项式中各项的系数进行求和运算。
具体来说，就是将各项的系数相加得到一个结果。
例如，对于一元多项式：P(x) = 2x^3 - 5x^2 + 3x - 1我们可以将其系数相加得到求和结果为：2 + (-5) +3 + (-1) = -1这就是该一元多项式的求和结果。
对于一元多项式的求和，可以应用代数学中的求和公式或方法进行计算。
常见的求和方法包括直接相加法、分组求和法和利用求和公式法。
直接相加法是最简单直观的求和方法，即将各项的系数直接相加。
这种方法适用于项数较少或系数较简单的一元多项式。
例如，对于一元多项式：P(x) = 2x^3 - 5x^2 + 3x - 1我们可以直接相加得到求和结果为：2 + (-5) +3 + (-1) = -1分组求和法是将一元多项式中的各项按照次数进行分组，然后对每组的系数进行求和。
这种方法适用于项数较多或系数较复杂的一元多项式。
例如，对于一元多项式：P(x) = 2x^3 - 5x^2 + 3x - 1我们可以按次数分组得到：2x^3 + (-5x^2) + 3x + (-1)然后对每组的系数进行求和，得到求和结果为：2 + (-5) +3 + (-1) = -1利用求和公式法是根据一元多项式的特点，利用求和公式进行计算。
一元多项式相加问题实验报告一元多项式相加问题一、问题描述通过键盘输入两个形如P 0 +P 1 X 1 +P 2 X 2 +…+P n X 的多项式，经过程序运后在屏幕上输出它们的相加和。
二、数据结构设计一个一元多项式的每一个子项都由“系数-指数”两部分组成，因此可将其抽象为包含系数coef、指数exp、指针域next 构成的链式线性表。
将两个多项式分别存放在两个线性表中，然后经过相加后将所得多项式存放在一个新的线性表中，但是不用再开辟新的存储空间，只依靠结点的移动来构成新的线性表，期间可以将某些不需要的空间回收。
基于这样的分析，可以采用不带头结点的单链表来表示一个一元多项式。
具体数据类型定义为：struct node {float coef;//系数域int exp;//指数域struct node *next; }; 三、功能函数设计1、输入多项式的系数和指数初始化多项式的功能模块具体函数为node *in_fun() 此函数的处理较为全面，要求用户按照指数递增的顺序和一定的输入格式输入各个系数不为0 的子项，输入一个子项建立一个相关结点，当遇到输入结束标志时停止输入。
关键步骤具体如下：⑴控制用户按照指数递增的顺序输入r=a; while(r!=q-next){if(y=r-exp){cout“请按照指数递增顺序输入,请重新输入“;cinxy;break;}r=r-next;} 从头开始遍历，若遇到目前输入的指数不是最大时，就跳出循环，让用户重新输入。
⑵当输入的系数为零时，不为其分配存储空间存储while(x==0) { cinxy; continue;} 即若系数为0，不再进行动态分配并新建结点，而是重新提取用户输入的下一个子项的系数和指数，利用continue 进入下一次循环。
⑶初始化完成后将最后一个结点的指针域置为空，并返回该新建链表的首地址。
if(q!=NULL)q-next=NULL;return a; ⑷动态分配空间新建结点存储系数和指数的代码如下：p=new node;p-coef=x;p-exp=y;if(a==NULL) a=p;else q-next=p;q=p; 2、多项式显示功能函数由于系数有正有负，故采取如下处理：对于正数，输出时在前面加“+”，头指针除外；对于负数，直接将系数输出即可，即：p=a;while(p){if(p==a)coutp-coef"*x^"p-else if(p-coef0)coutp-coef"*x^"p-else if(p-coef0)cout"+"p-coef"*x^"p-p=p-next;} 输出的多项式的形式形如：P 1 X^1+P 2 X^2+…+P n X^n 3、多项式相加的功能函数函数为：node *plus_fun(node *a,node *b) 此函数根据在 1 中初始化的两个多项式进行相加运算，并存放在以c 为头指针的一个新链表中。
线性表——⼀元多项式的求和♥注：未经博主同意，不得转载。
多项式的表⽰与求和是线性表应⽤的典型案列。
在数学上，⼀元多项式P（x）的表⽰为：P（x）=a0+a1x+a2x2+…+anxn其中，n为⼤于或等于0的整数，表⽰x的幂：a o,a1,…a n为系数，a n≠0,a0，a1，…，a n-1可以为0，也可以不为0。
⼀元多项式的表⽰ 为了表⽰⼀元多项式，可以将其所有项的系数⽤⼀个线性表来表⽰：（a0,a1,…，a n）。
这个线性表可以使⽤顺序存储结构或链式存储结构来存储，从⽽进⾏多项式的有关运算。
若采⽤顺序存储结构，可使⽤⼀个⼀维数组存储这个线性表，即多项式的系数，⽽相应的幂则使⽤数组下标来表⽰。
⼀元多项式的顺序存储结构如下：1 typedef int DataType;2const int MaxPolySize=100;34class Polyn5 {6private:7 DateType data[MaxPolySize];8int size; //元素的个数910public:11 Polyn(){size = 0;} //构造⼀个空多项式12 ~Polyn();1314void Clear(){size=0;} //清空15 Polyn sum(Polyn a); //多项式相加16 Polyn sub(Polyn a); //多项式相减17 }; 但多项式的顺序存储有⼀个缺点：当存储形如P(x)=1+10x99的多项式时，由于a1到a98均为0，所以⽤来存储⼀元多项式的⼀维数组中的绝⼤部分单元存储的值都是0，导致存储效率低下，造成存储空间的浪费。
因此，⼀般采⽤链式存储结构来描述⼀元多项式。
⼀元多项式的链式存储必须显式地表达系数值和幂值，这是由于链式存储打破了顺序存储中原有的幂与数组下标间的⼀⼀对应关系，⼀元多项式的项的结点结构表⽰如图所⽰。
⼀元多项式的链式存储结构表⽰如下：12struct term3 {4double coef; //系数5int expn; //指数6 };7struct PNode8 {9 term data;10 PNode *next;11 };12class Ployn13 {14 PNode *phead;15public:16 Polyn()17 { //构造函数18 phead =new PNoed;19if(phead= =NULL)20 exit(0);21 phead->next=NULL;22 }23 ~Polyn(); //析构函数2425void PolynAdd(Ployn Pa,Ployn Pb); //两个多项式相加26void Print(); //打印多项式27void Create(); //建⽴多项式28 };29⼀元多项式的求和 本节以多项式的加法为例，讲述⼀元多项式操作的实现。
实验一一元多项式的表示与相加实验目的：1.复习并熟练掌握数据结构所使用的程序设计语言——C语言；2.学会单步跟踪、调试自己的程序；3.加深对线性表特别是链表知识的理解和掌握，并能够运用相关知识来解决相关的具体问题，如一元多项式相加等；程序流程：1.定义一元多项式链表结构体类型；2.输入多项式项数以分配存储空间；3.输入多项式每项的系数和指数，将其插入当前多项式链表。
同时判断是否有与当前节点指数相同的项，若存在，则将两项系数相加合并。
此外，若存在系数为0的项，将其存储空间释放；4.进行多项数加法时，新建一个存储结果的链表，分别将两多项式各项依次插入结果多项式即完成多项式相加运算；5.进行多项数加法时，将减项多项式各项系数化为相反数后进行加法操作，即完成多项式相减运算；6.对x赋值后，将x值代入多项式进行运算得到多项式的值；7.输出多项式。
注意：进行完一次运算以后，应该及时销毁无用多项式以释放空间以便再次应用。
算法及注释：1）定义一元多项式链表结构体类型typedef struct Lnode{float cof; //定义系数int exp; //定义指数struct Lnode *next; //定义指针变量指向下一个节点}Lnode ,*Linklist; //定义新的变量类型2）建立多项式存储线性链表头结点void makehead(Linklist &head){head=(Linklist)malloc(sizeof(Lnode)); //建立新的节点head->exp=-1;head->next=NULL; //指针赋空head->cof=1;}3）将输入的多项式信息存储于节点中void makelnode(Lnode *&p){p=(Lnode*)malloc(sizeof(Lnode)); //建立新的节点printf("Input the cof and exp\n");scanf("%fx%d",&p->cof,&p->exp); //输入多项式底数指数信息p->next=NULL; //指针赋空}4）清除系数为零的多项式节点void clear(Linklist la){Lnode *p,*q; //定义两个指向结构体的指针p=la;q=p->next;while (q){if (fabs(q->cof)<=0.000001) { //判断系数为零p->next=q->next; //指针指向相隔的下一个节点free(q); //销毁系数为零的节点q=p->next; //指针后移一位}else {p=p->next; //p q分别后移一位q=q->next;}}}5）找到多项式中与当前节点同指数项位置int locate(Linklist l,Lnode *&p,Lnode*e){p=l;//标记表头if (!l->next)return(0);while(p&&e->exp!=p->exp){//当p存在且指数不相等时指针后移p=p->next;}if(p)return(p);//当p存在时，返回p地址else {//没找到时寻找出插入位置p=l;while (p->next&&e->exp<=p->next->exp)p=p->next;if (!p->next){p=p;return(0);}return(0);}}6）将多项式节点插入已有多项式链表中，同时完成系数运算void caseinsert(Linklist &l,Lnode *e){Lnode *p;if (locate(l,p,e)){//指数相同项系数相加p->cof += e->cof;free(e);}else{//插入新的项e->next=p->next;p->next=e;}}7）创建新的多项式链表void creat(Linklist &head,int m){Lnode *p;int i;makehead(head);//建立头结点for (i=1;i<=m;i++){p=(Linklist)malloc(sizeof(Linklist));//建立新的多项式单个节点空间makelnode(p);//建立赋值caseinsert(head,p);//将多项式节点插入已有多项式链表中，同时完成系数运算}clear(head);}8）输入多项式项数并创建节点进行存储void input(Linklist &l){int m;printf("Input the Poly numbers\n");scanf("%d",&m);creat(l,m);//建立一个l指向的头指针有m项的多项式链表}9）输出多项式void print(Linklist l){Lnode *p;p=l->next;printf("Poly：%6fx^%d",p->cof,p->exp);p=p->next;while (p){if(p->cof>0) printf("+");//系数正负号if (fabs(p->cof)<=0.000001); break;//不输出系数为零的项printf("%6fx^%d",p->cof,p->exp);p=p->next;//指针后移}printf("\n");}10）进行多项式加法运算void add(Linklist la,Linklist lb,Linklist &lc){ Lnode *p,*q,*q1,*p1;p=la->next;q=lb->next;makehead(lc);//建立一个新的表头while(p){p1=p->next;caseinsert(lc,p);//将多项式节点p插入已有多项式链表lc中，同时完成系数运算p=p1;//指针后移}while(q){q1=q->next;caseinsert(lc,q);//将多项式节点q插入已有多项式链表lc中，同时完成系数运算q=q1;}}11）将减项多项式转化为系数为相反数的多项式便于转化为加法运算void reverse(Linklist &l){Linklist p;p=l->next;while(p){p->cof*=-1;//系数自乘-1p=p->next;}}12）进行多项式减法运算void sub(Linklist la,Linklist lb,Linklist &lc){reverse(lb);add(la,lb,lc);clear(lc);//清除头结点}13）对x赋值进行多项式赋值运算float value(Linklist l,float x){float sum=0,t;int i;Linklist p=l->next;while(p){t=1;for (i=p->exp;i>0;i--)t*=x;sum=sum+t*p->cof;p=p->next;}return(sum);}14）销毁已有多项式，清除已有多项式占用的存储空间void destroy(Linklist la){Lnode *p,*q;p=la;while(p){q=p;p=p->next;free(q);}}15）创建主程序即菜单界面void main(){Linklist l[10];int c,n,m,i;float a;printf("Choose the number to operate：\n");printf(" 1：Creat a Poly\n");printf(" 2：Poly Addition\n");printf(" 3：Poly Substraction\n");printf(" 4：Evaluation\n");printf(" 5：Destroy a Poly\n");printf(" 6：Print a Poly\n");printf(" 0：Exit\n");printf("\nDestroy the Polys after used.\n");printf("\n*use ',' to separate\n");scanf("%d",&c);while (c){switch (c){case 1: printf("Input the Poly number 1~9\n");scanf("%d",&n);input(l[n]);break;case 2: printf(" Input the Poly number to add,and the Poly number stored in\n");scanf("%d,%d,%d",&n,&m,&i);add(l[n],l[m],l[i]);break;case 3: printf(" Input the Poly number to subtract,and the Poly number stored in\n");scanf("%d,%d,%d",&n,&m,&i);sub(l[n],l[m],l[i]);break;case 4: printf("Input the number to operate and the value of x:\n");scanf("%d,%f",&n,&a);printf("%f\n",value(l[n],a));break;case 5: printf("Input the Poly number:\n");scanf("%d",&n);destroy(l[n]);break;case 6: printf(" Input the Poly number:\n");scanf("%d",&n);print(l[n]);case 0: n=0;break;default:printf("ERROR!");}printf("Choose the number to operate:\n");scanf("%d",&c);}printf("OK!\n");程序运行截图：实验总结：这次实验室数据结构第一次上机实验，由于与C语言课程的学习相隔已经一个学期，对C语言有些生疏和遗忘，在编程过程中出现很多错误。
