川大数据结构与算法分析第二章线性表
- 格式:ppt
- 大小:500.00 KB
- 文档页数:123
数据结构第二章参考答案1. 线性表线性表是数据结构中最基本的一种结构,在实际应用中广泛使用。
它是一个有序的数据元素序列,其中每个元素都有唯一的前驱和后继,除了第一个元素没有前驱,最后一个元素没有后继。
2. 顺序存储结构顺序存储结构是线性表最简单的一种实现方式。
它利用一段连续的存储空间依次存储线性表的元素,存储位置是连续的。
在顺序存储结构中,插入和删除操作需要移动大量元素,因此效率较低。
3. 链式存储结构链式存储结构通过指针将线性表的各个元素链接起来。
每个元素都包含一个数据域和一个指针域,数据域用于存储数据元素,指针域用于存储下一个元素的地址。
在链式存储结构中,插入和删除操作只需要修改指针,效率较高。
4. 栈栈是一种特殊的线性表,它只允许在表的一端进行插入和删除操作,这一端称为栈顶。
栈的特点是后进先出,即最后插入的元素最先被删除。
栈的应用场景包括函数调用、表达式求值等。
5. 队列队列也是一种特殊的线性表,它允许在表的一端(队尾)插入元素,在另一端(队首)删除元素。
队列的特点是先进先出,即最先插入的元素最先被删除。
队列的应用场景包括进程调度、打印队列等。
6. 递归递归是一种解决问题的方法,通过调用自身来解决规模较小的子问题。
在数据结构中,递归广泛应用于树和图的操作中。
递归需要注意递归的边界条件和递归的停止条件,以避免无限递归的问题。
7. 树树是一种非线性的数据结构,它由n个节点组成,这些节点通过边连接起来。
树的特点是每个节点最多有一个父节点,但可以有多个子节点。
树的应用场景包括文件系统、组织结构等。
8. 二叉树二叉树是一种特殊的树结构,每个节点最多有两个子节点。
二叉树的遍历有三种方式:前序遍历(根-左-右)、中序遍历(左-根-右)和后序遍历(左-右-根)。
二叉树的应用场景包括查找、排序等。
9. 查找算法查找算法是在数据集合中寻找特定元素的过程。
常用的查找算法有顺序查找、二分查找、哈希查找等。
不同的查找算法有不同的时间复杂度和空间复杂度,对于不同规模的数据集合有不同的效率。
《数据结构》第2章线性表的学习总结《数据结构》第2章-线性表 我刚刚开始第⼆章学习时候,对线性表的了解特别模糊,只是对数组(线性表的推⼴,它的数据元素是⼀个线性表)⽐较熟悉,所以就开始对这⼀章内容的学习和探索。
通过⽼师由浅及深的引导,总算在学习中清楚了许多。
其中包括两⼤内容:线性表的顺序表⽰和实现、线性表的链式表⽰和实现。
⼀、顺序表 顺序表≠数组,数组只是其中⼀部分,在这⾥⽼师谈到栈和堆,我感兴趣就记了下来,作为备忘。
⼀般定义⼀个数组是在main函数⾥⾯,是⼀个局部变量,局部变量在物理空间上被分配到栈中,⽽栈空间⼩(1M-2M),以最⼤计算 2M = 2*1024*1024bytesint类型为4个字节,这样数组最多也就50万个数据左右,如果数组申请空间太⼤,就会出现栈溢出,程序崩溃。
那如果真需要开⼀个超⼤数组,如何解决这个情况呢?这时就要使⽤“堆”的空间了,对空间⽐栈⼤得多,⼀个100万个数据的数组都可以做到,我们有 2个⽅法,⼀是定义为全局变量,⼆是动态申请数组空间#include<iostream>using namespace std;int main(){int *a;a=new int[所需数组长度]; ... delete a; return0;}这两种分配物理内存都在“堆”,所以可以开超⼤数组。
(相关博客链接:)顺序表能够实现随机存取,在取值的时间复杂度都是O(1),查找(时间耗费在⽐较上)、插⼊删除(时间耗费在移动元素)是O(n)。
⼆、链式表(线性链表/单链表) 我觉得链式表的学习⽐顺序表难,主要就是在各个指针的指向,它的每个结点包含有下个结点的指针域,⼀个链表⼀般都有头指针、头结点、⾸元结点,这三个开始我不太明⽩其作⽤,很容易混淆,后来观察⼏个例题,画⼀下图,才慢慢理清思路。
从链式表基本操作开始,我就感觉怎么这么抽象,实际操作起来好像不是很简单,它的存储结构是链式的,通过指针把表串起来,不跟顺序结构⼀样是⼀⽚连续的区域,逻辑很清晰。
数据结构课后习题答案第二章线性表线性表是数据结构中最基本、最常用的一种数据结构,它按照线性的顺序存储数据元素,具有访问方便、插入和删除操作简单等特点。
第二章的习题主要涉及线性表的基本概念、顺序表、链表以及线性表的应用等内容。
以下是对第二章习题的详细解答。
1. 题目:给定一个具有n(1≤n≤10)个整数的一个线性表,设计一个时间复杂度为O(n)的算法,判断其中是否存在相同的元素。
解答:我们可以基于哈希表实现该算法。
首先创建一个哈希表,用于存储每个整数对应的出现次数。
然后遍历线性表中的每个元素,将其作为键,出现次数作为值存入哈希表中。
在遍历的同时,判断当前元素是否已经在哈希表中存在,若存在则说明存在相同的元素,算法结束;若不存在,则继续遍历下一个元素。
最终,如果遍历完所有元素都没有找到相同的元素,则可以得出结论线性表中不存在相同的元素。
2. 题目:设计一个算法,将一个线性表L(已知长度为n)中所有元素逆置。
解答:我们可以使用两个指针,一个指向线性表的首元素,另一个指向线性表的尾元素,然后交换两个指针所指向的元素,然后将指针向中间移动,继续进行交换操作,直到两个指针相遇为止。
通过这样的操作,就可以将线性表中所有元素逆置。
3. 题目:设计一个算法,将一个顺序表L的所有元素逆置,并将逆置后的顺序表存放到一个新的顺序表中。
解答:首先创建一个新的顺序表R,将L中的元素逆序遍历并依次插入到R中即可实现逆置。
具体过程为,遍历L中的每个元素,依次将其插入到R的首位置。
经过遍历后,R中的元素顺序和L中的元素顺序完全相反,即实现了逆置操作。
4. 题目:设计一个算法,删除一个单链表中所有值为x的节点。
解答:我们可以使用两个指针,一个指向当前节点,另一个指向当前节点的前一个节点。
遍历链表时,判断当前节点的值是否为x,若是,则将当前节点的前一个节点的指针指向当前节点的下一个节点,然后删除当前节点。
若不是,则继续遍历下一个节点。
第二章线性表一、描述以下三个概念的区别:头指针,头结点,首元结点(第一个元素结点)。
并说明头指针和头结点的作用。
答:头指针是一个指针变量,里面存放的是链表中首结点的地址,并以此来标识一个链表。
如链表H,链表L等,表示链表中第一个结点的地址存放在H、L中。
头结点是附加在第一个元素结点之前的一个结点,头指针指向头结点。
当该链表表示一个非空的线性表时,头结点的指针域指向第一个元素结点,为空表时,该指针域为空。
开始结点指第一个元素结点。
头指针的作用是用来惟一标识一个单链表。
头结点的作用有两个:一是使得对空表和非空表的处理得以统一。
二是使得在链表的第一个位置上的操作和在其他位置上的操作一致,无需特殊处理。
二、填空题1、在顺序表中插入或删除一个元素,需要平均移动(表中一半)元素,具体移动的元素个数与(表长和该元素在表中的位置)有关。
2、顺序表中逻辑上相邻的元素的物理位置(必定)相邻。
单链表中逻辑上相邻的元素的物理位置(不一定)相邻。
3、在单链表中,除了首元结点外,任一结点的存储位置由(其直接前驱结点的链域的值)指示。
4、在单链表中设置头结点的作用是(插入和删除元素不必进行特殊处理)。
三、何时选用顺序表、何时选用链表作为线性表的存储结构为宜?答:在实际应用中,应根据具体问题的要求和性质来选择顺序表或链表作为线性表的存储结构,通常有以下几方面的考虑:1.基于空间的考虑。
当要求存储的线性表长度变化不大,易于事先确定其大小时,为了节约存储空间,宜采用顺序表;反之,当线性表长度变化大,难以估计其存储规模时,采用动态链表作为存储结构为好。
2.基于时间的考虑。
若线性表的操作主要是进行查找,很少做插入和删除操作时,采用顺序表做存储结构为宜;反之,若需要对线性表进行频繁地插入或删除等的操作时,宜采用链表做存储结构。
并且,若链表的插入和删除主要发生在表的首尾两端,则采用尾指针表示的单循环链表为宜。
十一、设顺序表中的数据元素递增有序,试写一算法,将X插入到顺序表的适当位置上,以保持该表的有序性。
数据结构课件第2章线性表原创力文档线性表是计算机科学中经常使用的一种基本数据结构。
它的定义是指由一系列元素(有序)构成的有限序列,它的基本特征是存储元素有序可重复,其大小受限。
线性表可以用于存储大量类似或者相关的数据,并且支持高效的查找、遍历、访问、插入和删除操作。
线性表可以分为两种,即顺序存储结构和链式存储结构。
顺序存储结构是指将元素序列存储在一组连续的存储空间中,元素紧凑地存储在一起,方便统一管理,但是插入和删除操作效率不高。
而链式存储结构是指以数据元素节点为基本单位,以链表的形式组织起来的数据结构。
它可以采用动态分配的存储空间,使在插入和删除操作的效率更高。
线性表的应用十分广泛,它可以用于存储数据,进行算法表示等。
例如,它可以在字符串和图形处理中用来存储字符或像素点,用于搜索和排序操作,以及时间复杂度分析等。
无论是在计算机科学中,还是在实际工程应用中,线性表都有着重要的作用。
线性表的基本操作是插入、删除、查找和修改。
这四种操作都是基本的数据结构操作,其中插入、删除操作可以在表的任意位置进行,而查找和修改操作则需要先找到指定元素的地址。
线性表的特殊操作也包括求表长、求表中最大、最小值、求前驱、后继元素等操作。
线性表是一种非常有用的数据结构,它可以用在许多不同的地方,例如计算机科学中的图像处理、多媒体处理、数据库管理等,也可以用于实际的应用领域中的自动控制、工程计算、规划计算和解决问题等。
因此,学习和使用线性表是解决计算机问题的重要一步。
综上所述,线性表是一种基本的数据结构,有着广泛的应用,极其方便。
要想更好地了解线性表,需要掌握最基本的概念、基本操作以及特殊操作,以及应用该数据结构的知识。
深入地学习和使用线性表有助于解决大量实际问题,为实现自动化和信息管理提供重要支持。