数据结构算法 习题 答案 带头结点的循环链表表示队列,并且只设一个指针指向队尾元素结点(注意不设头指针)

第三章习题1.按图3.1(b)所示铁道（两侧铁道均为单向行驶道）进行车厢调度，回答：⑴如进站的车厢序列为123，则可能得到的出站车厢序列是什么？⑵如进站的车厢序列为123456，能否得到435612和135426的出站序列，并说明原因。

（即写出以“S”表示进栈、以“X”表示出栈的栈操作序列）。

2.设队列中有A、B、C、D、E这5个元素，其中队首元素为A。

如果对这个队列重复执行下列4步操作：（1）输出队首元素；（2）把队首元素值插入到队尾；（3）删除队首元素；（4）再次删除队首元素。

直到队列成为空队列为止，得到输出序列：（1）A、C、E、C、C （2） A、C、E（3） A、C、E、C、C、C （4） A、C、E、C3.给出栈的两种存储结构形式名称，在这两种栈的存储结构中如何判别栈空与栈满？4.按照四则运算加、减、乘、除和幂运算（↑）优先关系的惯例，画出对下列算术表达式求值时操作数栈和运算符栈的变化过程：A－B＊Ｃ／Ｄ＋Ｅ↑Ｆ5.试写一个算法，判断依次读入的一个以@为结束符的字母序列，是否为形如‘序列1& 序列2’模式的字符序列。

其中序列1和序列2中都不含字符’&’，且序列2是序列1的逆序列。

例如，‘a+b&b+a’是属该模式的字符序列，而‘１+３&３－１’则不是。

6.假设表达式由单字母变量和双目四则运算算符构成。

试写一个算法，将一个通常书写形式且书写正确的表达式转换为逆波兰式。

7.假设以带头结点的循环链表表示队列，并且只设一个指针指向队尾元素结点（注意不设头指针），试编写相应的队列初始化、入队列和出队列的算法。

8.要求循环队列不损失一个空间全部都能得到利用, 设置一个标志域tag , 以tag为0或1来区分头尾指针相同时的队列状态的空与满，请编写与此结构相应的入队与出队算法。

9.简述以下算法的功能（其中栈和队列的元素类型均为int）：（1）void proc_1(Stack S){ int i, n, A[255];n=0;while(!EmptyStack(S)){n++; Pop(&S, &A[n]);}for(i=1; i<=n; i++)Push(&S, A[i]);}（2）void proc_2(Stack S, int e) { Stack T; int d;InitStack(&T);while(!EmptyStack(S)){ Pop(&S, &d);if (d!=e) Push( &T, d);}while(!EmptyStack(T)){ Pop(&T, &d);Push( &S, d);}}（3）void proc_3(Queue *Q){ Stack S; int d;InitStack(&S);while(!EmptyQueue(*Q)){DeleteQueue(Q, &d);Push( &S, d);}while(!EmptyStack(S)){ Pop(&S, &d);EnterQueue(Q，d)}}实习题1．回文判断。

第1章4．答案：（1）顺序存储结构顺序存储结构是借助元素在存储器中的相对位置来表示数据元素之间的逻辑关系，通常借助程序设计语言的数组类型来描述。

（2）链式存储结构顺序存储结构要求所有的元素依次存放在一片连续的存储空间中，而链式存储结构，无需占用一整块存储空间。

但为了表示结点之间的关系，需要给每个结点附加指针字段，用于存放后继元素的存储地址。

所以链式存储结构通常借助于程序设计语言的指针类型来描述。

5. 选择题(1)~(6)：CCBDDA6．（1）O(1) （2）O(m*n) （3）O(n2)（4）O(log3n) （5）O(n2) （6）O(n)第2章1．选择题（1）~（5）：BABAD （6）~（10）：BCABD （11）~（15）：CDDAC 2．算法设计题（1）将两个递增的有序链表合并为一个递增的有序链表。

要求结果链表仍使用原来两个链表的存储空间, 不另外占用其它的存储空间。

表中不允许有重复的数据。

[题目分析]合并后的新表使用头指针Lc指向，pa和pb分别是链表La和Lb的工作指针,初始化为相应链表的第一个结点，从第一个结点开始进行比较，当两个链表La和Lb均为到达表尾结点时，依次摘取其中较小者重新链接在Lc表的最后。

如果两个表中的元素相等，只摘取La表中的元素，删除Lb表中的元素，这样确保合并后表中无重复的元素。

当一个表到达表尾结点，为空时，将非空表的剩余元素直接链接在Lc表的最后。

void MergeList(LinkList &La,LinkList &Lb,LinkList &Lc){//合并链表La和Lb，合并后的新表使用头指针Lc指向pa=La->next; pb=Lb->next;//pa和pb分别是链表La和Lb的工作指针,初始化为相应链表的第一个结点Lc=pc=La; //用La的头结点作为Lc的头结点while(pa && pb){ if(pa->data<pb->data){pc->next=pa; pc=pa; pa=pa->next;}//取较小者La中的元素，将pa链接在pc的后面，pa指针后移else if(pa->data>pb->data) {pc->next=pb; pc=pb; pb=pb->next;}//取较小者Lb中的元素，将pb链接在pc的后面，pb指针后移else //相等时取La中的元素，删除Lb中的元素{pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;q=pb->next; delete pb ; pb =q;}}pc->next=pa?pa:pb; //插入剩余段delete Lb; //释放Lb的头结点}（5）设计算法将一个带头结点的单链表A分解为两个具有相同结构的链表B、C，其中B表的结点为A表中值小于零的结点，而C表的结点为A表中值大于零的结点（链表A中的元素为非零整数，要求B、C表利用A表的结点）。

第二章习题与解答一判断题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，因此是属于同一数据对象。

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紧邻。

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。

二单选题 (请从下列A，B，C，D选项中选择一项)1．线性表是( ) 。

(A) 一个有限序列，可以为空；(B) 一个有限序列，不能为空；(C) 一个无限序列，可以为空；(D) 一个无序序列，不能为空。

2．对顺序存储的线性表，设其长度为n，在任何位置上插入或删除操作都是等概率的。

插入一个元素时平均要移动表中的（）个元素。

(A) n/2 (B) n+1/2 (C) n -1/2 (D) n3．线性表采用链式存储时，其地址( ) 。

(A) 必须是连续的；(B) 部分地址必须是连续的；(C) 一定是不连续的；(D) 连续与否均可以。

4．用链表表示线性表的优点是（）。

(A)便于随机存取(B)花费的存储空间较顺序存储少(C)便于插入和删除(D)数据元素的物理顺序与逻辑顺序相同5．某链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最后一个元素，则采用( )存储方式最节省运算时间。

(A)单链表(B)双链表(C)单循环链表(D)带头结点的双循环链表6．循环链表的主要优点是( )。

(A)不在需要头指针了(B)已知某个结点的位置后，能够容易找到他的直接前趋(C)在进行插入、删除运算时，能更好的保证链表不断开(D)从表中的任意结点出发都能扫描到整个链表7．下面关于线性表的叙述错误的是( )。

第3章栈和队列一、选择题1.栈结构通常采用的两种存储结构是（A ）。

A、顺序存储结构和链表存储结构B、散列和索引方式C、链表存储结构和数组D、线性链表结构和非线性存储结构2.设栈ST 用顺序存储结构表示，则栈ST 为空的条件是（ B ）A、ST.top-ST.base<>0B、ST.top-ST.base==0C、ST.top-ST.base<>nD、ST.top-ST.base==n3.向一个栈顶指针为HS 的链栈中插入一个s 结点时，则执行（ C ）A、HS->next=s;B、s->next=HS->next；HS->next=s;C、s->next=HS；HS=s;D、s->next=HS；HS=HS->next;4.从一个栈顶指针为HS 的链栈中删除一个结点，用x 保存被删除结点的值，则执行（ C）A 、x=HS；HS=HS->next;B 、HS=HS->next；x=HS->data;C 、x=HS->data；HS=HS->next;D 、s->next=Hs；Hs=HS->next;5.表达式a*(b+c)-d 的后缀表达式为（ B ）A、abcdd+-B、abc+*d-C、abc*+d-D、-+*abcd6.中缀表达式A-（B+C/D）*E 的后缀形式是（ D ）A、AB-C+D/E*B、ABC+D/E*C、ABCD/E*+-D、ABCD/+E*-7.一个队列的入列序列是1，2，3，4，则队列的输出序列是（ B ）A、4，3，2，1B、1，2，3，4C、1，4，3，2D、3，2，4，18.循环队列SQ 采用数组空间SQ.base[0,n-1]存放其元素值，已知其头尾指针分别是front 和rear，则判定此循环队列为空的条件是（）A、Q.rear-Q.front==nB、Q.rear-Q.front-1==nC、Q.front==Q.rearD、Q.front==Q.rear+19.循环队列SQ 采用数组空间SQ.base[0,n-1]存放其元素值，已知其头尾指针分别是front 和rear，则判定此循环队列为满的条件是（）A、Q.front==Q.rearB、Q.front!=Q.rearC、Q.front==(Q.rear+1)%nD、Q.front!=(Q.rear+1)%n10.若在一个大小为6 的数组上实现循环队列，且当前rear 和front 的值分别为0 和3，当从队列中删除一个元素，再加入两个元素后，rear 和front 的值分别为（）A、1，5B、2, 4C、4，2D、5，111.用单链表表示的链式队列的队头在链表的（）位置A、链头B、链尾C、链中12.判定一个链队列Q（最多元素为n 个）为空的条件是（）A、Q.front==Q.rearB、Q.front!=Q.rearC、Q.front==(Q.rear+1)%nD、Q.front!=(Q.rear+1)%n13.在链队列Q 中，插入s 所指结点需顺序执行的指令是（）A 、Q.front->next=s；f=s;B 、Q.rear->next=s；Q.rear=s;C 、s->next=Q.rear；Q.rear=s;D 、s->next=Q.front；Q.front=s;14.在一个链队列Q 中，删除一个结点需要执行的指令是（）A、Q.rear=Q.front->next;B、Q.rear->next=Q.rear->next->next;C、Q.front->next=Q.front->next->next;D、Q.front=Q.rear->next;15.用不带头结点的单链表存储队列，其队头指针指向队头结点，队尾指针指向队尾结点，则在进行出队操作时（）A、仅修改队头指针B、仅修改队尾指针C、队头尾指针都要修改D、队头尾指针都可能要修改。

《数据结构（C语言版第2版）》（严蔚敏著）第三章练习题答案第3章栈和队列1．选择题（1）若让元素1，2，3，4，5依次进栈，则出栈次序不可能出现在（）种情况。

A．5，4，3，2，1 B．2，1，5，4，3 C．4，3，1，2，5 D．2，3，5，4，1答案：C解释：栈是后进先出的线性表，不难发现C选项中元素1比元素2先出栈，违背了栈的后进先出原则，所以不可能出现C选项所示的情况。

（2）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（）。

A．i B．n-i C．n-i+1 D．不确定答案：C解释：栈是后进先出的线性表，一个栈的入栈序列是1，2，3，…，n，而输出序列的第一个元素为n，说明1，2，3，…，n一次性全部进栈，再进行输出，所以p1=n，p2=n-1，…，pi=n-i+1。

（3）数组Ｑ［ｎ］用来表示一个循环队列，ｆ为当前队列头元素的前一位置，ｒ为队尾元素的位置，假定队列中元素的个数小于ｎ，计算队列中元素个数的公式为（）。

A．r-f B．(n+f-r)%n C．n+r-f D．（n+r-f)%n答案：D解释：对于非循环队列，尾指针和头指针的差值便是队列的长度，而对于循环队列，差值可能为负数，所以需要将差值加上MAXSIZE（本题为n），然后与MAXSIZE（本题为n）求余，即（n+r-f)%n。

（4）链式栈结点为：(data,link)，top指向栈顶.若想摘除栈顶结点，并将删除结点的值保存到x中,则应执行操作（）。

A．x=top->data;top=top->link；B．top=top->link;x=top->link；C．x=top;top=top->link；D．x=top->link；答案：A解释：x=top->data将结点的值保存到x中，top=top->link栈顶指针指向栈顶下一结点，即摘除栈顶结点。

习题一1. 简述下列术语：数据、数据元素、数据对象、数据结构、逻辑结构、存储结构、基本运算、运算实现和数据类型。

2. 设有数据结构(D, R）,其中D={d1,d2,d3,d4},R={r},r={ (d1, d2 ) , (d2, d3 ) , (d3, d4 ) }. 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图。

3. 函数f（M，n）按下式定义（m，n为≥0的整数）：f （m，n）=﹛m+n+1 当m*n=0时f（m-1，（m，n-1））当 m*n≠0 时（1）试写出计算该函数的递归过程；（2）写出递归过程转换成非递归过程的转换规则。

4. 把数组 A[1…n]按递减顺序排序,并分析其最坏情况时间复杂性量级。

5. 为了用计算机实现学生档案管理, 需要经过哪些主要步骤?每个步骤的主要工作是什么?试用本章讲到的从“具体到抽象”、再“从抽象到具体”的观点加以分析。

6. 试设定若干n值,比较两函数n2和50nlog2n的增长趋势,并确定n在什么范围内,函数n2值大于50nlog2n 的值。

习题二1.设线性表存于a（1：n）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。

2.写一个逆置线性表的算法。

即由A[1：n]产生B[1：n],使得B[1]=A[n],B[2]=A[n-1] , … B[n]=A[1]。

要求用最少的附加空间。

3.设有编号为 1,2,3,4 的四辆列车,顺序进入一个栈式结构的站台,试写出这四辆列车开出车站的所有可能顺序。

4. 设有六辆火车编号为1，2，3，4，5，6 利用栈,将它们重新编成3，2，5，6，4，1的顺序。

请写出操作序列，设X 表示将一列火车从栈中开出；S 表示将一列火车从输入端开入栈中。

5.假设栈中每个数据项占K 个空间位置,试改写入栈和出栈的算法。

6. 假设有两个栈如图所示共享空间 [1..m]。

试写一个对任一栈作入栈 push（s,x ，i ）和出栈pop （s,i ）。

习题31.名词解释：栈、队列、循环队列。

解：栈是只能在一端进行插入和删除操作的线性表，允许插入和删除的一端叫栈顶，另一端叫栈底。

最后插入的元素最先删除，故栈也称后进先出表。

队列是允许在一端插入而在另一端删除的线性表，允许插入的一端叫队尾，允许删除的一端叫队头。

最后插入的元素最先删除，故栈也称先进先出表。

最先入队的元素最先删除，故队列也称先进先出表。

用常规意义下顺序存储结构的一维数组表示队列，由于队列的性质（队尾插入，队头删除），容易造成“假溢出”现象，即队尾已达到一维数组的高下标，不能再插入，然而队中元素个数小于队列的长度。

循环队列是解决“假溢出”的一种方法。

通常把一维数组看成首尾相接。

在循环队列下，通常采用“牺牲一个存储空间”的方法解决“队满”和“队空”的判定问题。

2.如果输入序列为1，2，3，4，5，6，试问能否通过栈结构得到以下两个序列：4，3，5，6，1，2和1，3，5，4，2，6；请说明为什么不能或如何才能得到。

解：输入序列为1，2，3，4，5，6，不能得到4，3，5，6，1，2，其理由是：输出序列最后两个元素是1，2，前面四个元素（4，3，5，6）得到后，栈中元素剩下1，2，且2在栈顶，栈底元素1不可能在栈顶元素2出栈之前出栈。

得到序列1，3，5，4，2，6的过程是：1入栈并出栈；然后2和3依次入栈，3出栈，部分输出序列是1，3；紧接着4和5入栈，5，4和2依次出栈，此时输出序列为1，3，5，4，2；最后6入栈并出栈，得到最终结果序列是1，3，5，4，2，6。

3.试证明：若借助栈由输入序列1，2，…，n 得到序列1p ，2p ，…，n p (它是输入序列的一个全排列)，则在输出序列中不可能出现下列情形：存在着i <j <k ，使得j p <k p <i p 。

解：如果i <j ，说明i p 在j p 入栈前先出栈。

而对于i p >j p 的情况，则说明要将j p 压到i p 之上，也就是在j p 出栈之后i p 才能出栈。

第一章概论一、选择题1、研究数据结构就是研究（D ）。

A. 数据的逻辑结构B. 数据的存储结构C. 数据的逻辑结构和存储结构D. 数据的逻辑结构、存储结构及其基本操作（研究非数值计算的程序设计问题中，计算机操作对象以及他们之间的关系和操作）2、算法分析的两个主要方面是（ A ）。

A. 空间复杂度和时间复杂度B. 正确性和简单性C. 可读性和文档性D. 数据复杂性和程序复杂性3、具有线性结构的数据结构是（ D ）。

（线性结构就是：在非空有限集合中，存在为一个被称为第一个的数据元素和最后一个元素，有除了第一个元素，集合中每一个元素均只有一个前驱，除了最后一个元素有唯一后继）（链表、栈、队列、数组、串）A. 图B. 树C. 广义表（线性表的推广）D. 栈4、计算机中的算法指的是解决某一个问题的有限运算序列，它必须具备输入、输出、（B ）等5个特性。

A. 可执行性、可移植性和可扩充性B. 可执行性、有穷性和确定性C. 确定性、有穷性和稳定性D. 易读性、稳定性和确定性5、下面程序段的时间复杂度是（ C ）。

for(i=0;i<m;i++)for(j=0;j<n;j++)a[i][j]=i*j;A. O(m2)B. O(n2)C. O(m*n)D. O(m+n)6、算法是（D ）。

为了解决某一问题而规定的一个有限长的操作序列A. 计算机程序B. 解决问题的计算方法C. 排序算法D. 解决问题的有限运算序列7、某算法的语句执行频度为（3n+nlog2n+n2+8）,其时间复杂度表示（C ）。

A. O(n)B. O(nlog2n)C. O(n2)D. O(log2n)8、下面程序段的时间复杂度为（ C ）。

i=1;while(i<=n)i=i*3;A. O(n)B. O(3n)C. O(log3n)D. O(n3)9、数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的数据元素以及它们之间的（B ）和运算等的学科。

第1章绪论习题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。

2．试举一个数据结构的例子，叙述其逻辑结构和存储结构两方面的含义和相互关系。

3．简述逻辑结构的四种基本关系并画出它们的关系图。

4．存储结构由哪两种基本的存储方法实现？5．选择题（1）在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分成（）。

A．动态结构和静态结构B．紧凑结构和非紧凑结构C．线性结构和非线性结构D．内部结构和外部结构（2）与数据元素本身的形式、内容、相对位置、个数无关的是数据的（）。

A．存储结构B．存储实现C．逻辑结构D．运算实现（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（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（5）以下与数据的存储结构无关的术语是（）。

A．顺序队列 B. 链表 C.有序表 D. 链栈（6）以下数据结构中，（）是非线性数据结构A．树B．字符串C．队D．栈6．试分析下面各程序段的时间复杂度。

（1）x=90; y=100;while(y>0)if(x>100){x=x-10;y--;}else x++;（2）for (i=0; i<n; i++)for (j=0; j<m; j++)a[i][j]=0;（3）s=0;for i=0; i<n; i++)for(j=0; j<n; j++)s+=B[i][j];sum=s;（4）i=1;while(i<=n)i=i*3;（5）x=0;for(i=1; i<n; i++)for (j=1; j<=n-i; j++)x++;（6）x=n; //n>1y=0;while(x≥(y+1)* (y+1))y++;（1）O（1）（2）O（m*n）（3）O（n2）（4）O（log3n）（5）因为x++共执行了n-1+n-2+……＋1= n(n-1)/2，所以执行时间为O（n2）（6）O(n)第2章线性表1．选择题（1）一个向量第一个元素的存储地址是100，每个元素的长度为2，则第5个元素的地址是（）。

习题1 绪论1.1 单项选择题1. 数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中,数据元素的①C 、数据信息在计算机中的② A 以及一组相关的运算等的课程。

①A．操作对象Ｂ．计算方法Ｃ．逻辑结构Ｄ．数据映象②A．存储结构Ｂ．关系Ｃ．运算Ｄ．算法2. 数据结构DS(Data Struct)可以被形式地定义为DS=（D，R），其中D是①B 的有限集合，R是D上的② D 有限集合。

①A．算法Ｂ．数据元素Ｃ．数据操作Ｄ．数据对象②A．操作Ｂ．映象Ｃ．存储Ｄ．关系3. 在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分成 C 。

A．动态结构和静态结构Ｂ．紧凑结构和非紧凑结构Ｃ．线性结构和非线性结构Ｄ．内部结构和外部结构4. 算法分析的目的是①C ，算法分析的两个主要方面是② A 。

①A. 找出数据结构的合理性 B. 研究算法中的输入和输出的关系C. 分析算法的效率以求改进D. 分析算法的易懂性和文档性②A. 空间复杂性和时间复杂性 B. 正确性和简明性C. 可读性和文档性D. 数据复杂性和程序复杂性5. 计算机算法指的是①C ，它必具备输入、输出和②B 等五个特性。

① A. 计算方法 B. 排序方法C. 解决问题的有限运算序列D. 调度方法②A. 可行性、可移植性和可扩充性 B. 可行性、确定性和有穷性C. 确定性、有穷性和稳定性D. 易读性、稳定性和安全性1.2 填空题（将正确的答案填在相应的空中）1. 数据逻辑结构包括集合、线性结构、树形结构和图状结构或网状结构四种类型，树形结构和图形结构合称为非线性结构。

2. 在线性结构中，第一个结点没前驱结点，其余每个结点有且只有1 个前驱结点；最后一个结点没后续结点，其余每个结点有且只有1 个后续结点。

3. 在树形结构中，树根结点没有直接前驱结点，其余每个结点有且只有 1 个直接前驱结点，叶子结点没有后续结点，其余每个结点的直接后续结点可以任意多个。

4. 在图形结构中，每个结点的前驱结点数和后续结点数可以任意多个。