清华大学数据结构试题及参考答案
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习题1参考答案一、单项选择题1. A2. C3. D4. B5. C、A6. C、B7. B8. D9. B 10. B二、填空题1.线性结构,非线性结构2.集合,线性,树,图3.一对一,一对多或多对多4. 时间,空间5. 前趋,一,后继,多6. 有多个7. 一对一,一对多,多对多8. O(2n)9. O(n)10. O(2n)11. O(log3n)12. 程序对于精心设计的典型合法数据输入能得出符合要求的结果。
13. 事后统计,事前估计三、算法设计题1. O(2n)2. O(2n)3. O(n3)4. O(n)5. O(n)习题2参考答案一、单项选择题1.A 2.A 3.D 4.C 5.D 6.A 7.B 8.B 9.C 10.A 11.D 12.B 13.C 14.B 15.C 16.C 17.B 18.D 19.C 20.A二、填空题1.线性2.n-i+1 3.相邻4.前移,前,后5.物理存储位置,链域的指针值6.前趋,后继7.顺序,链接8.一定,不一定9.线性,任何,栈顶,队尾,队头10.单链表,双链表,非循环链表,循环链表11.使空表和非空表统一;算法处理一致12.O(1),O(n)13.栈满,栈空,m,栈底,两个栈的栈顶在栈空间的某一位置相遇14.2、3;15.O(1)三、简答题1.头指针是指向链表中第一个结点(即表头结点)的指针;在表头结点之前附设的结点称为头结点;表头结点为链表中存储线性表中第一个数据元素的结点。
若链表中附设头结点,则不管线性表是否为空表,头指针均不为空,否则表示空表的链表的头指针为空。
2.线性表具有两种存储结构即顺序存储结构和链接存储结构。
线性表的顺序存储结构可以直接存取数据元素,方便灵活、效率高,但插入、删除操作时将会引起元素的大量移动,因而降低效率:而在链接存储结构中内存采用动态分配,利用率高,但需增设指示结点之间关系的指针域,存取数据元素不如顺序存储方便,但结点的插入、删除操作较简单。
习题1参考答案一、单项选择题1. A2. C3. D4. B5. C、A6. C、B7. B8. D9. B 10. B二、填空题1.线性结构,非线性结构2.集合,线性,树,图3.一对一,一对多或多对多4. 时间,空间5. 前趋,一,后继,多6. 有多个7. 一对一,一对多,多对多8. O(2n)9. O(n)10. O(2n)11. O(log3n)12. 程序对于精心设计的典型合法数据输入能得出符合要求的结果。
13. 事后统计,事前估计三、算法设计题1. O(2n)2. O(2n)3. O(n3)4. O(n)5. O(n)习题2参考答案一、单项选择题1.A 2.A 3.D 4.C 5.D 6.A 7.B 8.B 9.C 10.A 11.D 12.B 13.C 14.B 15.C 16.C 17.B 18.D 19.C 20.A二、填空题1.线性2.n-i+1 3.相邻4.前移,前,后5.物理存储位置,链域的指针值6.前趋,后继7.顺序,链接8.一定,不一定9.线性,任何,栈顶,队尾,队头10.单链表,双链表,非循环链表,循环链表11.使空表和非空表统一;算法处理一致12.O(1),O(n)13.栈满,栈空,m,栈底,两个栈的栈顶在栈空间的某一位置相遇14.2、3;15.O(1)三、简答题1.头指针是指向链表中第一个结点(即表头结点)的指针;在表头结点之前附设的结点称为头结点;表头结点为链表中存储线性表中第一个数据元素的结点。
若链表中附设头结点,则不管线性表是否为空表,头指针均不为空,否则表示空表的链表的头指针为空。
2.线性表具有两种存储结构即顺序存储结构和链接存储结构。
线性表的顺序存储结构可以直接存取数据元素,方便灵活、效率高,但插入、删除操作时将会引起元素的大量移动,因而降低效率:而在链接存储结构中内存采用动态分配,利用率高,但需增设指示结点之间关系的指针域,存取数据元素不如顺序存储方便,但结点的插入、删除操作较简单。
第1章绪论1.1 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 解:1.4 解:ADT Complex{数据对象:D={r,i|r,i为实数}数据关系:R={<r,i>}基本操作:InitComplex(&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imDestroyCmoplex(&C)操作结果:销毁复数CGet(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eIsAscending(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0IsDescending(C)操作结果:如果复数C的两个元素按降序排列,则返回1,否则返回0Max(C,&e)操作结果:用e返回复数C的两个元素中值较大的一个Min(C,&e)操作结果:用e返回复数C的两个元素中值较小的一个}ADT ComplexADT RationalNumber{数据对象:D={s,m|s,m为自然数,且m不为0}数据关系:R={<s,m>}基本操作:InitRationalNumber(&R,s,m)操作结果:构造一个有理数R,其分子和分母分别为s和mDestroyRationalNumber(&R)操作结果:销毁有理数RGet(R,k,&e)操作结果:用e返回有理数R的第k元的值Put(&R,k,e)操作结果:改变有理数R的第k元的值为eIsAscending(R)操作结果:若有理数R的两个元素按升序排列,则返回1,否则返回0IsDescending(R)操作结果:若有理数R的两个元素按降序排列,则返回1,否则返回0Max(R,&e)操作结果:用e返回有理数R的两个元素中值较大的一个Min(R,&e)操作结果:用e返回有理数R的两个元素中值较小的一个}ADT RationalNumber1.6解:(1)exit常用于异常错误处理,它可以强行中断程序的执行,返回操作系统。
清华大学数据结构试题及答案以下是清华大学数据结构试题及答案:试题一:1. 请解释什么是数据结构。
答案:数据结构是计算机科学中研究数据的组织、存储和管理方式的学科。
它涉及到数据的表示、操作以及与之相关的算法的设计和实现。
2. 请列举常见的数据结构类型。
答案:常见的数据结构类型包括数组、链表、栈、队列、树、图等。
3. 请解释什么是算法。
答案:算法是一系列解决特定问题的指令和计算步骤。
它描述了在给定输入的情况下,如何进行计算并产生所需输出。
4. 请列举一些常见的算法。
答案:常见的算法包括排序算法(如冒泡排序、插入排序、快速排序)、查找算法(如二分查找、哈希查找)、图算法(如深度优先搜索、广度优先搜索)等。
5. 请解释什么是时间复杂度和空间复杂度。
答案:时间复杂度是描述算法执行时间与输入规模之间的关系。
空间复杂度是描述算法所需内存空间与输入规模之间的关系。
试题二:1. 请给出数组和链表的区别。
答案:数组是一块连续的内存空间,元素在内存中按照索引顺序排列。
链表是由节点组成的数据结构,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
2. 请解释什么是栈和队列。
答案:栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,只允许在栈顶进行插入和删除操作。
队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,允许在队尾插入数据,在队头删除数据。
3. 请给出树和图的区别。
答案:树是一种由节点和边组成的数据结构,每个节点可以有多个子节点。
图是一种由节点和边组成的数据结构,节点之间的关系可以是任意的,包括有向和无向边。
4. 请解释什么是哈希表。
答案:哈希表是一种通过哈希函数将键映射到特定位置的数据结构。
它能够快速地进行插入、删除和查找操作。
5. 请解释什么是递归。
答案:递归是一种通过调用自身的方法或函数来解决问题的编程技巧。
在递归过程中,问题会被拆分成一个或多个规模较小的子问题,直到达到基本情况。
以上就是清华大学数据结构试题及答案,希望对您有所帮助。
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{}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={<r,i>} 基本操作: InitComplex(&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eIsAscending(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0IsDescending(C)操作结果:如果复数C的两个元素按降序排列,则返回1,否则返回0 Max(C,&e)操作结果:用e返回复数C的两个元素中值较大的一个Min(C,&e)操作结果:用e返回复数C的两个元素中值较小的一个}ADT ComplexADT RationalNumber{数据对象:D={s,m|s,m为自然数,且m不为0}数据关系:R={<s,m>}基本操作:InitRationalNumber(&R,s,m)操作结果:构造一个有理数R,其分子和分母分别为s和mDestroyRationalNumber(&R)操作结果:销毁有理数RGet(R,k,&e)操作结果:用e返回有理数R的第k元的值Put(&R,k,e)操作结果:改变有理数R的第k元的值为eIsAscending(R)操作结果:若有理数R的两个元素按升序排列,则返回1,否则返回0 IsDescending(R)操作结果:若有理数R的两个元素按降序排列,则返回1,否则返回0 Max(R,&e)操作结果:用e返回有理数R的两个元素中值较大的一个Min(R,&e)操作结果:用e返回有理数R的两个元素中值较小的一个}ADT RationalNumber1.5 试画出与下列程序段等价的框图。
数据结构(C语言版)清华大学出版社课后题1-5章答案第一章选择题1.A2.B3.C4.D5.B6.C第二章选择题1.A2.D3.D4.C5.A6.C7.B8.B9.D 10.D应用题1.应该选用链接存储表示。
如果才用顺序表示法,必须在一个连续的可用空间中为这N 个表分配空间。
初始时候因为不知道哪个表增长得快,必须平均分配空间。
在程序运行过程中,有的表占用的空间增长得快,有的表占用空间增长得慢,有的表很快就使用完了分配给它的空间,有的表才占用了少许空间,在进行元素的插入时候就必须成片的移动其他表的空间,以空出位置进行插入;在元素删除时为填补空白,也可能移动许多元素。
这个处理过程及其繁琐和低效。
如果采用链接存储,一个表的空间可以连续也可以不连续。
表的增长通过动态分配内存得以解决,只要存储器未满,就不会发生表溢出;表的收缩可以通过动态存储释放实现,释放的空间还可以在以后动态分配给其他的存储需求,非常灵活方便。
对于N个表(包括表的总数可能变化)共存的情形,处理十分简单快捷,插入、删除时间复杂度为O(1)。
所以才用链接存储表示较好。
2.一般来说,链式存储结构克服了顺序存储结构的三个缺点。
首先,插入、删除操作不需要移动元素,只修改指针;其次,不需要预先分配空间,可根据需要动态申请空间;其三,表容量只受到内存空间的限制。
其缺点是因为指针增加了空间开销,当空间不允许时,就不能克服顺序存储的缺点。
3.顺序结构时ai与ai+1的物理位置相邻,链表结构时两者的位置不要求一定相邻。
7.在顺序表中插入和删除一个节点需平均移动全表一半的节点。
具体的移动次数取决于所插入和删除的节点的位置i和全表的长度n这两个因素。
算法设计题1.分析:遍历整个顺序表,用k记录在x~y之间元素的个数,k的初始值为0。
对于当前遍历到的元素,若其值在x~y之间,则前移k个位置;否则执行++k。
这样每个不在x~y之间的元素仅仅移动一次,所以效率较高。
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()。