《数据结构与算法》课后习题答案
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第1章绪论1.选择题(1)C (2)B (3)C (4)D (5)B2.判断题(1)√(2)Ⅹ(3)Ⅹ(4)Ⅹ(5)√3.简答题(1)根据数据元素之间的不同逻辑关系,通常将其划分为哪几类结构?【解答】常见的四种逻辑结构有:①集合结构:数据元素间的关系是“属于同一个集合”。
②线性结构:数据元素之间存在着一对一的关系。
③树型结构:数据元素之间存在着一对多的关系。
④图型结构:数据元素之间存在着多对多的关系。
(2)请描述线性结构中数据元素与数据元素之间的关系特点?【解答】线性结构的特点是数据元素之间是一种线性关系,数据元素“一个接一个的排列”。
在线性结构中,有且仅有一个元素被称为“第一个”,除第一个元素之外其他元素均有唯一一个“前驱”;有且仅有一个元素被称为“最后一个”,除最后一个元素之外其他元素均有唯一一个“后继”。
(3)请描述树形结构中数据元素与数据元素之间的关系特点?【解答】树形存储结构,就是数据元素与元素之间存在着一对多关系的数据结构。
在树形存储结构中,树的根节点没有前驱结点,其余的每个节点有且只有一个前驱结点,除叶子结点没有后续节点外,其他节点的后续节点可以有一个或者多个。
(4)常用的存储结构有哪几种,各自的特点是什么?【解答】常见的四种存储结构有:①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。
顺序存储结构是一种最基本的存储表示方法,通常借助于程序设计语言中的数组来实现。
②链接存储:对逻辑上相邻的元素不要求不要求物理位置相邻的存储单元,元素间的逻辑关系通过附设的指针域来表示。
③索引存储:通过建立索引表存储结点信息的方法,其中索引表一般存储结点关键字和一个地点信息,可通过该地址找到结点其它信息。
④散列存储:根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址的方法。
(5)简述算法和程序的区别。
【解答】一个算法若用程序设计语言来描述,则它就是一个程序。
算法的含义与程序十分相似,但又有区别。
一个程序不一定满足有穷性。
大学《数据结构与算法分析》课程习题及参考答案模拟试卷一一、单选题(每题 2 分,共20分)1.以下数据结构中哪一个是线性结构?( )A. 有向图B. 队列C. 线索二叉树D. B树2.在一个单链表HL中,若要在当前由指针p指向的结点后面插入一个由q指向的结点,则执行如下( )语句序列。
A. p=q; p->next=q;B. p->next=q; q->next=p;C. p->next=q->next; p=q;D. q->next=p->next; p->next=q;3.以下哪一个不是队列的基本运算?()A. 在队列第i个元素之后插入一个元素B. 从队头删除一个元素C. 判断一个队列是否为空D.读取队头元素的值4.字符A、B、C依次进入一个栈,按出栈的先后顺序组成不同的字符串,至多可以组成( )个不同的字符串?A.14B.5C.6D.85.由权值分别为3,8,6,2的叶子生成一棵哈夫曼树,它的带权路径长度为( )。
以下6-8题基于图1。
6.该二叉树结点的前序遍历的序列为( )。
A.E、G、F、A、C、D、BB.E、A、G、C、F、B、DC.E、A、C、B、D、G、FD.E、G、A、C、D、F、B7.该二叉树结点的中序遍历的序列为( )。
A. A、B、C、D、E、G、FB. E、A、G、C、F、B、DC. E、A、C、B、D、G、FE.B、D、C、A、F、G、E8.该二叉树的按层遍历的序列为( )。
A.E、G、F、A、C、D、B B. E、A、C、B、D、G、FC. E、A、G、C、F、B、DD. E、G、A、C、D、F、B9.下面关于图的存储的叙述中正确的是( )。
A.用邻接表法存储图,占用的存储空间大小只与图中边数有关,而与结点个数无关B.用邻接表法存储图,占用的存储空间大小与图中边数和结点个数都有关C. 用邻接矩阵法存储图,占用的存储空间大小与图中结点个数和边数都有关D.用邻接矩阵法存储图,占用的存储空间大小只与图中边数有关,而与结点个数无关10.设有关键码序列(q,g,m,z,a,n,p,x,h),下面哪一个序列是从上述序列出发建堆的结果?( )A. a,g,h,m,n,p,q,x,zB. a,g,m,h,q,n,p,x,zC. g,m,q,a,n,p,x,h,zD. h,g,m,p,a,n,q,x,z二、填空题(每空1分,共26分)1.数据的物理结构被分为_________、________、__________和___________四种。
第一章1.数据结构研究的主要内容包括逻辑结构、存储结构和算法。
2.数据元素是数据的基本单位,数据项是数据的最小标示单位。
3.根据数据元素之间关系的不同,数据的逻辑结构可以分为集合、树形、线性、图状。
4.常见的数据存储结构有四种类型:顺序、链式、索引、散列。
5.可以从正确性、可读性、健壮性、高效性四方面评价算法的质量。
6.在一般情况下,一个算法的时间复杂度是问题规模的函数。
7.常见时间复杂度有:常数阶O(1)、线性阶O(n)、对数阶O(log2 n)、平方阶O(n²)和指数阶O(2ⁿ)。
通常认为,具有常数阶量级的算法是好算法,而具有指数阶量级的算法是差算法。
8.时间复杂度排序由大到小(n+2)!>2ⁿ+²>(n+2)4次方>nlog2 n>100000.问答题:1.什么叫数据元素?数据元素是数据的基本单位,是数据这个集合的个体,也称为元素、结点、顶点、记录。
2.什么叫数据逻辑结构?什么叫数据存储结构?数据逻辑结构:指数据元素之间存在的固有的逻辑结构。
数据存储结构:数据元素及其关系在计算机内的表示。
3.什么叫抽象数据类型?抽象数据类型是指数据元素集合以及定义在该集合上的一组操作。
4.数据元素之间的关系在计算机中有几种表示方法?顺序、链式、索引、散列。
5.数据的逻辑结构与数据的存储结构之间存在着怎样的关系?相辅相成,不可分割。
6.什么叫算法?算法的性质有哪些?算法:求解问题的一系列步骤的集合。
可行性、有容性、确定性、有输入、有输出。
7.评价一个算法的好坏应该从哪几方面入手?正确性、可读性、健壮性、高效性。
第二章1.线性表中,第一个元素没有直接前驱,最后一个元素没有直接后继。
2.线性表常用的两种存储结构分别是顺序存储结构和链式存储结构。
3.在长度为n的顺序表中,插入一个新元素平均需要移动表中的n/2个元素,删除一个元素平均需要移动(n-1)/2个元素。
4.在长度为n的顺序表的表头插入一个新元素的时间复杂度为O(n),在表尾插入一个新元素的时间复杂度为O(1)。
第8 章排序技术课后习题讲解1. 填空题⑴排序的主要目的是为了以后对已排序的数据元素进行()。
【解答】查找【分析】对已排序的记录序列进行查找通常能提高查找效率。
⑵对n个元素进行起泡排序,在()情况下比较的次数最少,其比较次数为()。
在()情况下比较次数最多,其比较次数为()。
【解答】正序,n-1,反序,n(n-1)/2⑶对一组记录(54, 38, 96, 23, 15, 72, 60, 45, 83)进行直接插入排序,当把第7个记录60插入到有序表时,为寻找插入位置需比较()次。
【解答】3【分析】当把第7个记录60插入到有序表时,该有序表中有2个记录大于60。
⑷对一组记录(54, 38, 96, 23, 15, 72, 60, 45, 83)进行快速排序,在递归调用中使用的栈所能达到的最大深度为()。
【解答】3⑸对n个待排序记录序列进行快速排序,所需要的最好时间是(),最坏时间是()。
【解答】O(nlog2n),O(n2)⑹利用简单选择排序对n个记录进行排序,最坏情况下,记录交换的次数为()。
【解答】n-1⑺如果要将序列(50,16,23,68,94,70,73)建成堆,只需把16与()交换。
【解答】50⑻对于键值序列(12,13,11,18,60,15,7,18,25,100),用筛选法建堆,必须从键值为()的结点开始。
【解答】60【分析】60是该键值序列对应的完全二叉树中最后一个分支结点。
2. 选择题⑴下述排序方法中,比较次数与待排序记录的初始状态无关的是()。
A插入排序和快速排序B归并排序和快速排序C选择排序和归并排序D插入排序和归并排序【解答】C【分析】选择排序在最好、最坏、平均情况下的时间性能均为O(n2),归并排序在最好、最坏、平均情况下的时间性能均为O(nlog2n)。
⑵下列序列中,()是执行第一趟快速排序的结果。
A [da,ax,eb,de,bb] ff [ha,gc]B [cd,eb,ax,da] ff [ha,gc,bb]C [gc,ax,eb,cd,bb] ff [da,ha]D [ax,bb,cd,da] ff [eb,gc,ha]【解答】A【分析】此题需要按字典序比较,前半区间中的所有元素都应小于ff,后半区间中的所有元素都应大于ff。
数据结构与算法邓丹君课后题答案1.数据的运算描述是定义在数据的逻辑结构上的。
[判断题] *对(正确答案)错2.数据运算的实现是基于数据的逻辑结构的。
[判断题] *对错(正确答案)3.一个数据结构中,如果数据元素值发生改变,则它的逻辑结构也随之改变。
[判断题] *对错(正确答案)4.非线性结构中,每个元素最多只有一个前趋元素。
[判断题] *对错(正确答案)5.线性表中所有元素的数据类型必须相同。
[判断题] *对(正确答案)错6.线性表中的结点按前趋,后继关系可以排成一个线性序列。
[判断题] *对(正确答案)错7.线性表中每个元素都有一个前趋元素和一个后继元素。
[判断题] *对错(正确答案)8.线性表的长度是线性表占用的存储空间的大小。
[判断题] *对错(正确答案)9.线性表的逻辑顺序总与其物理顺序一致。
[判断题] *对错(正确答案)10.线性表的顺序存储结构优于链式存储结构。
[判断题] *对错(正确答案)11.顺序表具有随机存取特性,而链表不具有随机存取特性。
[判断题] *对(正确答案)错12.栈的定义不涉及数据的逻辑结构。
[判断题] *错(正确答案)13.栈和队列都是线性表,只是在插入和删除时受到了一些限制。
[判断题] *对(正确答案)错14.栈和队列都是限制存取端的线性表。
[判断题] *对(正确答案)错15.队列时一种对进队、出队操作的次序做了限制的线性表。
[判断题] *对错(正确答案)16.队列时一种对进队、出队操作的次数做了限制的线性表。
[判断题] *对错(正确答案)17.n个元素进队的顺序和出队的顺序总是一致的。
[判断题] *对(正确答案)错18.n个元素通过一个队列,其出队序列时唯一的。
[判断题] *对(正确答案)19.串是由有限个字符构成的序列。
() [判断题] *对(正确答案)错20.串中每个元素只能是字母。
[判断题] *对错(正确答案)21.一个串的长度至少为1. [判断题] *对错(正确答案)22.空串是只含有空格的串。
2.3 课后习题解答2.3.2 判断题1.线性表的逻辑顺序与存储顺序总是一致的。
(×)2.顺序存储的线性表可以按序号随机存取。
(√)3.顺序表的插入和删除操作不需要付出很大的时间代价,因为每次操作平均只有近一半的元素需要移动。
(×)4.线性表中的元素可以是各种各样的,但同一线性表中的数据元素具有相同的特性,因此属于同一数据对象。
(√)5.在线性表的顺序存储结构中,逻辑上相邻的两个元素在物理位置上并不一定相邻。
(×)6.在线性表的链式存储结构中,逻辑上相邻的元素在物理位置上不一定相邻。
(√)7.线性表的链式存储结构优于顺序存储结构。
(×)8.在线性表的顺序存储结构中,插入和删除时移动元素的个数与该元素的位置有关。
(√)9.线性表的链式存储结构是用一组任意的存储单元来存储线性表中数据元素的。
(√)10.在单链表中,要取得某个元素,只要知道该元素的指针即可,因此,单链表是随机存取的存储结构。
(×)11.静态链表既有顺序存储的优点,又有动态链表的优点。
所以它存取表中第i个元素的时间与i无关。
(×)12.线性表的特点是每个元素都有一个前驱和一个后继。
(×)2.3.3 算法设计题1.设线性表存放在向量A[arrsize]的前elenum个分量中,且递增有序。
试写一算法,将x 插入到线性表的适当位置上,以保持线性表的有序性,并且分析算法的时间复杂度。
【提示】直接用题目中所给定的数据结构(顺序存储的思想是用物理上的相邻表示逻辑上的相邻,不一定将向量和表示线性表长度的变量封装成一个结构体),因为是顺序存储,分配的存储空间是固定大小的,所以首先确定是否还有存储空间,若有,则根据原线性表中元素的有序性,来确定插入元素的插入位置,后面的元素为它让出位置,(也可以从高下标端开始一边比较,一边移位)然后插入x ,最后修改表示表长的变量。
int insert (datatype A[],int *elenum,datatype x) /*设elenum为表的最大下标*/ {if (*elenum==arrsize-1) return 0; /*表已满,无法插入*/else {i=*elenum;while (i>=0 && A[i]>x) /*边找位置边移动*/{A[i+1]=A[i];i--;}A[i+1]=x; /*找到的位置是插入位的下一位*/(*elenum)++;return 1; /*插入成功*/}}时间复杂度为O(n)。
数据结构与算法_桂林电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.下面哪种数据结构不是线性结构()参考答案:二叉树2.串S=”myself“,其子串的数目是()参考答案:223.设目标串为‘abccdcdccbaa',模式串为'cdcc',则第()次匹配成功。
参考答案:64.串S='aaab',其next数组为()参考答案:-1 0 1 25.KMP算法相对于BF算法的优点是时间效率高参考答案:正确6.串是一种数据对象和操作都特殊的线性表参考答案:正确7.下面哪个()可能是执行一趟快速排序能够得到的序列参考答案:[41,12,34,45,27] 55 [72,63]8.设主串t的长度为n,模式串p的长度为m,则BF算法的时间复杂度为O(n+m)参考答案:错误9.从一个长度为n的顺序表中删除第i个元素(0 ≤ i≤ n-1)时,需向前移动的元素的个数是()参考答案:n-i-110.对线性表进行二分查找时,要求线性表必须()参考答案:以顺序方式存储,且结点按关键字有序排序11.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()存储方式最节省运算时间。
参考答案:仅有尾指针的单循环链表12.最小不平衡子树是指离插入结点最近,且包含不平衡因子结点的子树参考答案:正确13.在单链表中,存储每个结点需有两个域,一个是数据域,另一个是指针域,它指向该结点的( )参考答案:直接后继14.从一个具有n个节点的单链表中查找其值等于x结点时,在查找成功的情况下,需平均比较()个结点参考答案:n/215.对以下单循环链表分别执行下列程序段,说明执行结果中,各个结点的数据域分别是()p = tail→link→link; p→info = tail→info;【图片】参考答案:8,3,6,816.对以下单链表执行如下程序段,说明执行结果中,各个结点的数据域分别是()void fun (Linklist H) //H是带有头结点的单链表{ PNode p,q; p=H->link;H->link=NULL; while (p) { q=p; p=p->link; q->link=H->link; H->link=q; }}【图片】参考答案:8,6,4,217.根据教科书中线性表的实现方法,线性表中的元素必须是()参考答案:相同类型18.若线性表中最常用的操作是存取第i个元素及其前驱和后继元素的值,为了节省时间应采用的存储方式()参考答案:顺序表19.若已知一个栈的入栈序列是1,2,3,…,n,其输出序列为p1,p2,p3,…,pn,若p1=n,则pi为()参考答案:n-i+120.循环队列用数组A[0,m-1]存放其元素值,已知其头尾指针分别是front和rear,则当前队列中的元素个数是()参考答案:(rear-front+m)%m21.已知其头尾指针分别是front和rear,判定一个循环队列QU(最多元素为m)为空的条件是()参考答案:QU—>front= =QU—>rear22.一个队列的入列序列是1,2,3,4,则队列的输出序列是()参考答案:1,2,3,423.已知其头尾指针分别是front和rear,判定一个循环队列QU(最多元素为m)为满的条件是()参考答案:QU—>front= =(QU—>rear+1)%m24.在计算机内实现递归算法时所需的辅助数据结构是( )参考答案:栈25.设循环队列的元素存放在一维数组Q[0‥30]中,队列非空时,front指示队头元素的前一个位置,rear指示队尾元素。
第6章 树和二叉树(参考答案)6.1(1)根结点a6.2三个结点的树的形态: 三个结点的二叉树的形态:(1) (1) (2) (4) (5)6.3 设树的结点数是n ,则n=n0+n1+n2+……+nm+ (1)设树的分支数为B ,有n=B+1n=1n1+2n2+……+mnm+1 (2)由(1)和(2)有:n0=n2+2n3+……+(m-1)nm+16.4(1) k i-1 (i 为层数)(2) (n-2)/k+1(3) (n-1)*k+i+1(4) (n-1)%k !=0; 其右兄弟的编号 n+16.5(1)顺序存储结构注:#为空结点6.6(1) 前序 ABDGCEFH(2) 中序 DGBAECHF(3) 后序 GDBEHFCA6.7(1) 空二叉树或任何结点均无左子树的非空二叉树(2) 空二叉树或任何结点均无右子树的非空二叉树(3) 空二叉树或只有根结点的二叉树6.8int height(bitree bt)// bt是以二叉链表为存储结构的二叉树,本算法求二叉树bt的高度{ int bl,br; // 局部变量,分别表示二叉树左、右子树的高度if (bt==null) return(0);else { bl=height(bt->lchild);br=height(bt->rchild);return(bl>br? bl+1: br+1); // 左右子树高度的大者加1(根) }}// 算法结束6.9void preorder(cbt[],int n,int i);// cbt是以完全二叉树形式存储的n个结点的二叉树,i是数// 组下标,初始调用时为1。
本算法以非递归形式前序遍历该二叉树{ int i=1,s[],top=0; // s是栈,栈中元素是二叉树结点在cbt中的序号 // top是栈顶指针,栈空时top=0if (n<=0) { printf(“输入错误”);exit(0);}while (i<=n ||top>0){ while(i<=n){visit(cbt[i]); // 访问根结点if (2*i+1<=n) s[++top]=2*i+1; //若右子树非空,其编号进栈i=2*i;// 先序访问左子树}if (top>0) i=s[top--]; // 退栈,先序访问右子树} // END OF while (i<=n ||top>0)}// 算法结束//以下是非完全二叉树顺序存储时的递归遍历算法,“虚结点”用‘*’表示void preorder(bt[],int n,int i);// bt是以完全二叉树形式存储的一维数组,n是数组元素个数。
第 3 章特殊线性表——栈、队列和串(2005-07-14) -第 3 章特殊线性表——栈、队列和串课后习题讲解1. 填空⑴设有一个空栈,栈顶指针为1000H,现有输入序列为1、2、3、4、5,经过push,push,pop,push,pop,push,push后,输出序列是(),栈顶指针为()。
【解答】23,1003H⑵栈通常采用的两种存储结构是();其判定栈空的条件分别是(),判定栈满的条件分别是()。
【解答】顺序存储结构和链接存储结构(或顺序栈和链栈),栈顶指针top= -1和top=NULL,栈顶指针top等于数组的长度和内存无可用空间⑶()可作为实现递归函数调用的一种数据结构。
【解答】栈【分析】递归函数的调用和返回正好符合后进先出性。
⑷表达式a*(b+c)-d的后缀表达式是()。
【解答】abc+*d-【分析】将中缀表达式变为后缀表达式有一个技巧:将操作数依次写下来,再将算符插在它的两个操作数的后面。
⑸栈和队列是两种特殊的线性表,栈的操作特性是(),队列的操作特性是(),栈和队列的主要区别在于()。
【解答】后进先出,先进先出,对插入和删除操作限定的位置不同⑹循环队列的引入是为了克服()。
【解答】假溢出⑺数组Q[n]用来表示一个循环队列,front为队头元素的前一个位置,rear为队尾元素的位置,计算队列中元素个数的公式为()。
page: 2The Home of jetmambo - 第 3 章特殊线性表——栈、队列和串【解答】(rear-front+n)% n【分析】也可以是(rear-front)% n,但rear-front的结果可能是负整数,而对一个负整数求模,其结果在不同的编译器环境下可能会有所不同。
⑻用循环链表表示的队列长度为n,若只设头指针,则出队和入队的时间复杂度分别是()和()。
【解答】O(1),O(n)【分析】在带头指针的循环链表中,出队即是删除开始结点,这只需修改相应指针;入队即是在终端结点的后面插入一个结点,这需要从头指针开始查找终端结点的地址。