最新算法与数据结构C语言习题参考答案1-5章讲解学习

国家计算机等级考试二级C语言公共基础知识总结第一章数据结构与算法1.1 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。

1.2 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。

1．3 线性表及其顺序存储结构线性表是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。

数据结构(c语言版)课后习题答案完整版数据结构(C语言版)课后习题答案完整版一、数据结构概述数据结构是计算机科学中一个重要的概念，用来组织和存储数据，使之可以高效地访问和操作。

在C语言中，我们可以使用不同的数据结构来解决各种问题。

本文将提供完整版本的C语言数据结构的课后习题答案。

二、顺序表1. 顺序表的定义和基本操作顺序表是一种线性表，其中的元素在物理内存中连续地存储。

在C 语言中，我们可以通过定义结构体和使用指针来实现顺序表。

以下是顺序表的一些基本操作的答案：（1）初始化顺序表```ctypedef struct{int data[MAX_SIZE];int length;} SeqList;void InitList(SeqList *L){L->length = 0;}```（2）插入元素到顺序表中```cbool Insert(SeqList *L, int pos, int elem){if(L->length == MAX_SIZE){return false; // 顺序表已满}if(pos < 1 || pos > L->length + 1){return false; // 位置不合法}for(int i = L->length; i >= pos; i--){L->data[i] = L->data[i-1]; // 向后移动元素 }L->data[pos-1] = elem;L->length++;return true;}```（3）删除顺序表中的元素```cbool Delete(SeqList *L, int pos){if(pos < 1 || pos > L->length){return false; // 位置不合法}for(int i = pos; i < L->length; i++){L->data[i-1] = L->data[i]; // 向前移动元素 }L->length--;return true;}```（4）查找顺序表中的元素```cint Search(SeqList L, int elem){for(int i = 0; i < L.length; i++){if(L.data[i] == elem){return i + 1; // 找到元素，返回位置 }}return -1; // 未找到元素}```2. 顺序表习题解答（1）逆置顺序表```cvoid Reverse(SeqList *L){for(int i = 0; i < L->length / 2; i++){int temp = L->data[i];L->data[i] = L->data[L->length - 1 - i]; L->data[L->length - 1 - i] = temp;}}```（2）顺序表元素去重```cvoid RemoveDuplicates(SeqList *L){for(int i = 0; i < L->length; i++){for(int j = i + 1; j < L->length; j++){if(L->data[i] == L->data[j]){Delete(L, j + 1);j--;}}}}```三、链表1. 单链表单链表是一种常见的链式存储结构，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。

——培根1.绪论1．将下列复杂度由小到大重新排序：n5D．10 000 E．n*logn!C．n(nA．2)B．25n < nn! < 2 n【答】10 000< *log(n)< 22．将下列复杂度由小到大重新排序：2340.5．n C．2D．n*log(n)B．n + nn + A240.523 n + n + n*log(n【答】2) < < nn< 23．用大“O”表示法描述下列复杂度：5/22/5B．6*log(A．5n + nn) + 9n 223/24+ n* log(n)+ n C．3n D．5n 2425/2)【答】O (nn)C ：O (n)DO (n)：B：O (A：4．按照增长率从低到高的顺序排列以下表达式：4n2 , log3n, 3n , 20n , 2000 , log2n , n2/3。

又n！应排在第几位？2/3 2n。

n , n , 3, 20n , 4n【答】按照增长率从低到高依次为：2000, log, logn23n！的增长率比它们中的每一个都要大，应排在最后一位。

5. 计算下列程序片断的时间代价：int i=1;while(i<=n){printf(“i=%d\n”,i);i=i+1;}【答】循环控制变量i从1增加到n，循环体执行n次，第一句i的初始化执行次数为1，第二句执行n次，循环体中第一句printf执行n次，第二句i从1循环到n，共执行n次。

所以该程序段总的时间代价为：T(n) = 1 + n + 2n = 3n+ 1 = O(n)6. 计算下列程序片断的时间代价：int i=1;while(i<=n){int j=1;while(j<=n){int k=1;法拉兹·日·阿卜——学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。

．阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。

1-5章数据结构作业答案一、设n为整数，利用大“O”记号，求下列程序段的时间复杂度1、i=0;k=0;Do{ k=k*10*i; i++;} while (i<n);// T(n)=O(n)2、i=1; j=0;while(i+j<=n){ if(i>j) j++;else i++;}// T(n)=O(n)3、x=n; //n>1while (x>=(y+1)*(y+1))y++;// T(n)=O(n)4、x=91; y=100;while (y>0)if (x>100) {x=x-10; y- -;}else x++;// T(n)=常数=O(1)二、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、以下数据结构中，哪一个是线性结构（ D ）？A．广义表 B. 二叉树 C. 稀疏矩阵 D. 串3、在下面的程序段中，对x的赋值语句的频度为（ C ）for (i=1;i<=n;i++)for (j=1;j<=n;j++)x=x+1;n) A． O(2n) B．O(n) C．O(n2) D．O(log24、下面关于线性表的叙述中，错误的是哪一个？（ B ）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。

5、某线性表中最常用的操作是在最后一个元素之后插入一个元素和删除第一个元素，则采用（ D ）存储方式最节省运算时间。

A．单链表 B．仅有头指针的单循环链表 C．双链表 D．仅有尾指针的单循环链表6、静态链表中指针表示的是（ B ）.A．内存地址 B．数组下标 C．下一元素地址 D．左、右孩子地址7、下面的叙述不正确的是（ B、C ）A．线性表在链式存储时，查找第i个元素的时间同i的值成正比B. 线性表在链式存储时，查找第i个元素的时间同i的值无关C. 线性表在顺序存储时，查找第i个元素的时间同i 的值成正比D. 线性表在顺序存储时，查找第i个元素的时间同i的值无关8、若长度为n的线性表采用顺序存储结构，在其第i个位置插入一个新元素的算法的时间复杂度为（ C ）(1<=i<=n+1)。

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 0第2章线性表 (4)第3章栈和队列 (12)第4章串、数组和广义表 (25)第5章树和二叉树 (31)第6章图 (39)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。

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A．存储结构 B．存储实现C．逻辑结构 D．运算实现答案：C（3）通常要求同一逻辑结构中的所有数据元素具有相同的特性，这意味着（）。

A．数据具有同一特点B．不仅数据元素所包含的数据项的个数要相同，而且对应数据项的类型要一致C．每个数据元素都一样D．数据元素所包含的数据项的个数要相等答案：B（4）以下说法正确的是（）。

A．数据元素是数据的最小单位B．数据项是数据的基本单位C．数据结构是带有结构的各数据项的集合D．一些表面上很不相同的数据可以有相同的逻辑结构答案：O(m*n)解释：语句a[i][j]=0;的执行次数为m*n。

（3）s=0;for i=0; i<n; i++)for(j=0; j<n; j++)s+=B[i][j];sum=s;答案：O(n2)解释：语句s+=B[i][j];的执行次数为n2。

数据结构(C语言版)习题参考答案数据结构(C语言版)习题参考答案1. 数据结构简介数据结构是计算机科学中重要的概念之一，它关注如何组织和存储数据，以便有效地进行访问和操作。

C语言是一种广泛应用于数据结构实现的编程语言。

本文将提供一些常见数据结构习题的参考答案，帮助读者理解和掌握数据结构的基本概念与实现。

2. 数组数组是一种线性结构，存储具有相同数据类型的元素。

以下是一些数组习题的参考答案：2.1 统计数组中某个元素出现的次数```int countOccurrences(int arr[], int n, int x) {int count = 0;for (int i = 0; i < n; i++) {if (arr[i] == x) {count++;}}return count;}```2.2 查找数组中的最大值和最小值```void findMinMax(int arr[], int n, int* min, int* max) { *min = arr[0];*max = arr[0];for (int i = 1; i < n; i++) {if (arr[i] < *min) {*min = arr[i];}if (arr[i] > *max) {*max = arr[i];}}}```3. 链表链表是一种动态数据结构，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

以下是一些链表习题的参考答案：3.1 反转链表```Node* reverseLinkedList(Node* head) {Node* prev = NULL;Node* curr = head;while (curr != NULL) {Node* next = curr->next;curr->next = prev;prev = curr;curr = next;}return prev;}```3.2 合并两个有序链表```Node* mergeLists(Node* list1, Node* list2) {if (list1 == NULL) {return list2;}if (list2 == NULL) {return list1;}if (list1->data < list2->data) {list1->next = mergeLists(list1->next, list2);return list1;} else {list2->next = mergeLists(list1, list2->next);return list2;}}```4. 栈和队列栈和队列是两种重要的线性数据结构，栈支持后进先出（LIFO），队列支持先进先出（FIFO）。

附录习题参考答案习题1参考答案1.1.选择题(1). A. (2). A. (3). A. (4). B.,C. (5). A. (6). A. (7). C. (8). A. (9). B. (10.)A.1.2.填空题(1). 数据关系(2). 逻辑结构物理结构(3). 线性数据结构树型结构图结构(4). 顺序存储链式存储索引存储散列表（Hash）存储(5). 变量的取值范围操作的类别(6). 数据元素间的逻辑关系数据元素存储方式或者数据元素的物理关系(7). 关系网状结构树结构(8). 空间复杂度和时间复杂度(9). 空间时间(10). Ο(n)1.3 名词解释如下：数据：数据是信息的载体，是计算机程序加工和处理的对象，包括数值数据和非数值数据。

数据项：数据项指不可分割的、具有独立意义的最小数据单位，数据项有时也称为字段或域。

数据元素：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，一个数据元素可由若干个数据项组成。

数据逻辑结构：数据的逻辑结构就是指数据元素间的关系。

数据存储结构：数据的物理结构表示数据元素的存储方式或者数据元素的物理关系。

数据类型：是指变量的取值范围和所能够进行的操作的总和。

算法：是对特定问题求解步骤的一种描述，是指令的有限序列。

1.4 语句的时间复杂度为：(1) Ο(n2)(2) Ο(n2)(3) Ο(n2)(4) Ο(n-1)(5) Ο(n3)1.5 参考程序：main(){int X,Y,Z；scanf(“%d, %d, %d”,&X,&Y,Z)；if (X>=Y)if(X>=Z)if (Y>=Z){ printf(“%d, %d, %d”,X,Y,Z);}else{ printf(“%d, %d, %d”,X,Z,Y);}else{ printf(“%d, %d, %d”,Z,X,Y);}elseif(Z>=X)if (Y>=Z){ printf(“%d, %d, %d”,Y,Z,X);}else{ printf(“%d, %d, %d”,Z,Y,X);}else{ printf(“%d, %d, %d”,Y,X,Z);}}1.6 参考程序：main(){int i,n;float x,a[],p;printf(“\nn=”);scanf(“%f”,&n);printf(“\nx=”);scanf(“%f”,&x);for(i=0;i<=n;i++)scanf(“%f ”,&a[i]);p=a[0];for(i=1;i<=n;i++){ p=p+a[i]*x;x=x*x;}printf(“%f”,p)’}习题2参考答案2.1选择题(1). C. (2). B. (3). B. (4). B. 5. D. 6. B. 7. B. 8. A. 9. A. 10. D.2.2.填空题(1). 有限序列(2). 顺序存储和链式存储(3). Ｏ(n) O(n)(4). n-i+1 n-i(5). 链式(6). 数据指针(7). 前驱后继(8). Ο(1) Ο(n)(9). s->next=p->next; p->next=s ;(10). s->next2.3. 解题思路：将顺序表A中的元素输入数组a，若数组a中元素个数为n,将下标为0，1,2,…,（n-1）/2的元素依次与下标为n,n-1,…, （n-1）/2的元素交换，输出数组a的元素。

国家计算机等级考试二级C语言公共基础知识总结第一章数据结构与算法1.1 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。

1.2 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。

1．3 线性表及其顺序存储结构线性表是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。

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。

绪论1．将下列复杂度由小到大重新排序：A．2n B．n! C．n5D．10 000 E．n*log2 (n)【答】10 000< n*log2(n)< n5< 2n < n!2．将下列复杂度由小到大重新排序：A．n*log2(n) B．n + n2 + n3C．24D．n0.5【答】24< n0.5< n*log2 (n) < n + n2 + n33．用大“O”表示法描述下列复杂度：A．5n5/2 + n2/5 B．6*log2(n) + 9nC．3n4+ n* log2(n) D．5n2 + n3/2【答】A：O (n5/2) B：O (n) C：O (n4) D：O (n2)4．按照增长率从低到高的顺序排列以下表达式：4n2 , log3n, 3n , 20n , 2000 , log2n , n2/3。

又n！应排在第几位？【答】按照增长率从低到高依次为：2000, log3n, log2n , n2/3 , 20n , 4n2 , 3n。

n！的增长率比它们中的每一个都要大，应排在最后一位。

5. 计算下列程序片断的时间代价：int i=1;while(i<=n){printf(“i=%d\n”,i);i=i+1;}【答】循环控制变量i从1增加到n，循环体执行n次，第一句i的初始化执行次数为1，第二句执行n次，循环体中第一句printf执行n次，第二句i从1循环到n，共执行n次。

所以该程序段总的时间代价为：T(n) = 1 + n + 2n = 3n+ 1 = O(n)6. 计算下列程序片断的时间代价：int i=1;while(i<=n){int j=1;while(j<=n){int k=1;while(k<=n){printf(“i=%d,j=%d,k=%d\n”,I,j,k);k=k+1;}j=j+1;}i=i+1;}【答】循环控制变量i从1增加到n，最外层循环体执行n次，循环控制变量j从1增加到n，中间层循环体执行n次，循环控制变量k从1增加到n，最内层循环体执行n次，所以该程序段总的时间代价为：T(n) = 1 + n + n｛1 + n + n[1 + n + 2n +1] +1 +1｝+ 1= 3n3 + 3n2 +4n +2= O(n3)2. 线性表1.试写一个插入算法int insertPost_seq(palist, p, x )，在palist所指顺序表中，下标为p的元素之后，插入一个值为x的元素，返回插入成功与否的标志。