数据结构- 数组和广义表(全)
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《数据结构与算法》第五章数组和广义表本章介绍的数组与广义表可视为线性表的推广,其特点是数据元素仍然是一个表。
本章讨论多维数组的逻辑结构和存储结构、特殊矩阵、矩阵的压缩存储、广义表的逻辑结构和存储结构等。
5.1 多维数组5.1.1 数组的逻辑结构数组是我们很熟悉的一种数据结构,它可以看作线性表的推广。
数组作为一种数据结构其特点是结构中的元素本身可以是具有某种结构的数据,但属于同一数据类型,比如:一维数组可以看作一个线性表,二维数组可以看作“数据元素是一维数组”的一维数组,三维数组可以看作“数据元素是二维数组”的一维数组,依此类推。
图5.1是一个m行n列的二维数组。
5.1.2 数组的内存映象现在来讨论数组在计算机中的存储表示。
通常,数组在内存被映象为向量,即用向量作为数组的一种存储结构,这是因为内存的地址空间是一维的,数组的行列固定后,通过一个映象函数,则可根据数组元素的下标得到它的存储地址。
对于一维数组按下标顺序分配即可。
对多维数组分配时,要把它的元素映象存储在一维存储器中,一般有两种存储方式:一是以行为主序(或先行后列)的顺序存放,如BASIC、PASCAL、COBOL、C等程序设计语言中用的是以行为主的顺序分配,即一行分配完了接着分配下一行。
另一种是以列为主序(先列后行)的顺序存放,如FORTRAN语言中,用的是以列为主序的分配顺序,即一列一列地分配。
以行为主序的分配规律是:最右边的下标先变化,即最右下标从小到大,循环一遍后,右边第二个下标再变,…,从右向左,最后是左下标。
以列为主序分配的规律恰好相反:最左边的下标先变化,即最左下标从小到大,循环一遍后,左边第二个下标再变,…,从左向右,最后是右下标。
例如一个2×3二维数组,逻辑结构可以用图5.2表示。
以行为主序的内存映象如图5.3(a)所示。
分配顺序为:a11 ,a12 ,a13 ,a21 ,a22,a23 ; 以列为主序的分配顺序为:a11 ,a21 ,a12 ,a22,a13 ,a23 ; 它的内存映象如图5.3(b)所示。
1、以行序优先顺序存储数组A[5][5];假定A[0][0]的地址为1000, 每个元素占4个字节,下标变量A[4][3]的地址是____。
A.1069B.1092C.1023D.1046正确答案:B2、数组a[1..6][1..5] (无0行0列)以列序优先顺序存储,第一个元素a[1][1]的地址为1000,每个元素占2个存储单元,则a[3][4]的地址是____。
A.1040B.1026C.1046D.1038正确答案:A3、设有一个5行4列的矩阵A,采用行序优先存储方式,A[0][0]为第一个元素,其存储地址为1000,A[2][2]的地址为1040,则A[3][0]的地址为_________。
A.1048B.1024C.1096D.1060正确答案:A4、设有一个10行10列的矩阵A,采用行序优先存储方式,存储全部数据需要400个字节的空间。
如果A[0][0]为第一个元素,其存储地址为1000,则A[3][6]的地址为_________。
A.1036B.1144C.1014D.10565、设有一个10行10列的矩阵A,采用行序优先存储方式。
如果A[0][0]为第一个元素,其存储地址为1000,A[2][3]的存储地址为1069,则存储一个元素需要的单元数是_________。
A.4B.1C.2D.3正确答案:D6、不能够对数据元素进行随机访问的物理结构是_________。
A.三元组顺序表B.对称矩阵的压缩存储C.三对角矩阵的压缩存储D.数组的顺序存储正确答案:A7、对特殊矩阵采用压缩存储的目的主要是_________。
A.表达变得简单B.去掉矩阵中的多余元素C.对矩阵元素的存储变得简单D.减少不必要的存储空间正确答案:D8、对n*n的对称矩阵进行压缩存储,需要保存的数据元素的个数是_________。
A.nB.n(n+1)/2C.n2D.n(n+1)9、设10*10的对称矩阵下三角保存SA[1..55]中,其中A[1][1]保存在SA[1]中,A[5][3] 保存在SA[k]中,这里k等于_________。
第5章:数组和广义表 1. 了解数组的定义;填空题:1、假设有二维数组A 6×8,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A 57的第一个字节地址为 1282 。
2、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 。
2. 理解数组的顺序表示方法会计算数组元素顺序存储的地址;填空题:1、已知A 的起始存储位置(基地址)为1000,若按行存储时,元素A 14的第一个字节地址为 (8+4)×6+1000=1072 ;若按列存储时,元素A 47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A 57可知,是从0行0列开始!) 2、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 c 1,c 2)+[(j-c 2)*(d 1-c 1+1)+i-c 1)]*L 得:LOC(a 32,58)=2048+[(58-1)*(60-1+1)+32-1]]*2=8950选择题:( A )1、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 .16902B .16904C .14454D .答案A, B, C 均不对 答:此题(57列×60行+31行)×2字节+10000=16902( B )2、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-1B .i(i-1)/2+jC .i(i+1)/2+j-1D .i(i+1)/2+j3、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。
数据结构第五章数组和广义表(总6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第五章数组和广义表:习题习题一、选择题1.假设以行序为主序存储二维数组A[1..100,1..100],设每个数据元素占两个存储单元,基地址为10,则LOC(A[5,5])=( )。
A. 808B. 818C. 1010D. 10202.同一数组中的元素( )。
A. 长度可以不同 B.不限 C.类型相同 D. 长度不限3.二维数组A的元素都是6个字符组成的串,行下标i的范围从0到8,列下标j的范圈从1到10。
从供选择的答案中选出应填入下列关于数组存储叙述中( )内的正确答案。
(1)存放A至少需要( )个字节。
(2)A的第8列和第5行共占( )个字节。
(3)若A按行存放,元素A[8]【5]的起始地址与A按列存放时的元素( )的起始地址一致。
供选择的答案:(1)A. 90 B. 180 C. 240 D. 270(2) A. 108 B. 114 C. 54 D. 60(3)[8][5] B. A[3][10] [5][8] [O][9]4.数组与一般线性表的区别主要是( )。
A.存储方面B.元素类型方面C.逻辑结构方面D.不能进行插入和删除运算5.设二维数组A[1..m,1..n]按行存储在数组B[1..m×n]中,则二维数组元素A[i,j]在一维数组B中的下标为( )。
A. (i-l)×n+jB. (i-l)×n+j-lC.i×(j-l) D. j×m+i-l6.所谓稀疏矩阵指的是( )。
A.零元素个数较多的矩阵B.零元素个数占矩阵元素中总个数一半的矩阵C.零元素个数远远多于非零元素个数且分布没有规律的矩阵D.包含有零元素的矩阵7.对稀疏矩阵进行压缩存储的目的是( )。
A.便于进行矩阵运算B.便于输入和输出C.节省存储空间D. 降低运算的时间复杂度8.稀疏矩阵一般的压缩存储方法有两种,即( )。
数据结构05数组与广义表数组与广义表可以看做是线性表地扩展,即数组与广义表地数据元素本身也是一种数据结构。
5.1 数组地基本概念5.2 数组地存储结构5.3 矩阵地压缩存储5.4 广义表地基本概念数组是由相同类型地一组数据元素组成地一个有限序列。
其数据元素通常也称为数组元素。
数组地每个数据元素都有一个序号,称为下标。
可以通过数组下标访问数据元素。
数据元素受n(n≥1)个线性关系地约束,每个数据元素在n个线性关系地序号 i1,i2,…,in称为该数据元素地下标,并称该数组为n维数组。
如下图是一个m行,n列地二维数组A矩阵任何一个元素都有两个下标,一个为行号,另一个为列号。
如aij表示第i行j列地数据元素。
数组也是一种线性数据结构,它可以看成是线性表地一种扩充。
一维数组可以看作是一个线性表,二维数组可以看作数据元素是一维数组(或线性表)地线性表,其一行或一列就是一个一维数组地数据元素。
如上例地二维数组既可表示成一个行向量地线性表: A1=(a11,a12,···,a1n)A2=(a21,a22, ···,a2n)A=(A1,A2, ···,Am) ············Am=(am1,am2, ···,amn)也可表示成一个列向量地线性表:B1=(a11,a21,···,am1)B2=(a12,a22, ···,am2)A=(B1,B2, ···,Bm) ············Bn=(a1n,a2n, ···,amn)数组地每个数据元素都与一组唯一地下标值对应。