2014黑龙江省数据结构与算法理论考试试题及答案

数据结构与算法(Python版)《数据结构》参考答案(A卷)引言概述：数据结构与算法是计算机科学中非常重要的基础知识，对于程序员来说，掌握好数据结构与算法对于编写高效、可靠的程序至关重要。

本文将以Python语言为基础，介绍《数据结构》参考答案(A卷)。

一、基础概念1.1 数据结构的定义与分类- 数据结构是指数据元素之间的关系和组织方式，常见的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树、图等。

- 数据结构可分为线性结构和非线性结构，线性结构包括线性表、栈、队列等，非线性结构包括树、图等。

1.2 算法的概念与特性- 算法是解决特定问题的一系列步骤，它具有输入、输出、有穷性、确定性和可行性等特性。

- 算法的效率通常用时间复杂度和空间复杂度来衡量，时间复杂度表示算法执行所需的时间，空间复杂度表示算法执行所需的额外空间。

1.3 Python语言的特点与应用- Python是一种简洁、易读、易学的高级编程语言，它支持面向对象编程和函数式编程。

- Python在数据结构与算法领域有广泛的应用，它提供了丰富的内置数据结构和算法库，如列表、字典、集合、排序算法等。

二、常用数据结构2.1 数组- 数组是一种线性结构，它由相同类型的元素组成，通过索引来访问和操作元素。

- Python中的列表就是一种动态数组，它支持插入、删除、查找等操作，时间复杂度为O(1)。

2.2 链表- 链表也是一种线性结构，它由节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

- Python中可以使用自定义类来实现链表，它支持插入、删除、查找等操作，时间复杂度为O(n)。

2.3 栈与队列- 栈是一种先进后出的数据结构，可以使用列表或者自定义类来实现。

- 队列是一种先进先出的数据结构，也可以使用列表或者自定义类来实现。

三、常用算法3.1 排序算法- 排序算法是对一组数据按照某种规则进行排序的算法，常见的排序算法有冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序等。

数据结构与算法(Python版)《数据结构》参考答案(A卷)引言概述:数据结构与算法是计算机科学中非常重要的一门课程，它涉及到如何组织和存储数据以及如何高效地解决问题。

本文将以Python语言为基础，介绍《数据结构》参考答案(A卷)的内容，主要包括数组、链表、栈、队列和树这五个部分。

一、数组1.1 数组的定义和特点- 数组是一种线性数据结构，它由一系列相同类型的元素组成。

- 数组的元素可以通过下标来访问，下标从0开始计数。

- 数组的长度是固定的，一旦创建后就不能改变。

1.2 数组的基本操作- 插入：在指定位置插入一个元素，其他元素依次后移。

- 删除：删除指定位置的元素，其他元素依次前移。

- 查找：根据下标查找指定位置的元素。

- 更新：根据下标修改指定位置的元素。

1.3 数组的应用场景- 数组常用于存储和处理一组相同类型的数据。

- 在算法中，数组可以用来表示矩阵、图等复杂的数据结构。

二、链表2.1 链表的定义和特点- 链表是一种线性数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

- 链表的长度可以动态改变，可以根据需要插入和删除节点。

2.2 链表的基本操作- 插入：在指定位置插入一个节点，调整指针指向。

- 删除：删除指定位置的节点，调整指针指向。

- 查找：根据节点的数据查找指定节点。

- 更新：根据节点的数据修改指定节点。

2.3 链表的应用场景- 链表常用于需要频繁插入和删除操作的场景，如LRU缓存机制。

- 在算法中，链表可以用来解决一些特定的问题，如判断链表是否有环。

三、栈3.1 栈的定义和特点- 栈是一种先进后出的数据结构，它只允许在栈顶进行插入和删除操作。

- 栈可以用数组或链表实现。

3.2 栈的基本操作- 入栈：将元素插入到栈顶。

- 出栈：将栈顶元素删除并返回。

- 查看栈顶元素：返回栈顶元素，但不删除。

- 判断栈是否为空：判断栈中是否有元素。

3.3 栈的应用场景- 栈常用于表达式求值、括号匹配等场景。

数据结构与算法(Python版)《数据结构》参考答案(A卷)引言概述：数据结构与算法是计算机科学中非常重要的概念，它们对于程序的性能和效率有着直接的影响。

本文将介绍数据结构与算法的基本概念和原理，并提供《数据结构》参考答案(A卷)的Python版实现。

一、数据结构的基本概念和分类1.1 线性结构- 线性结构是数据元素之间存在一对一的关系，常见的线性结构有数组、链表和栈等。

- 数组是一种连续存储的线性结构，可以通过下标直接访问元素，但插入和删除操作效率较低。

- 链表是一种离散存储的线性结构，通过指针将各个节点连接起来，插入和删除操作效率较高。

- 栈是一种特殊的线性结构，采用后进先出的原则，常用于递归、表达式求值等场景。

1.2 非线性结构- 非线性结构是数据元素之间存在一对多或者多对多的关系，常见的非线性结构有树和图等。

- 树是一种层次存储的非线性结构，由节点和边组成，常用于表示层次关系，如文件系统、二叉搜索树等。

- 图是一种任意存储的非线性结构，由顶点和边组成，常用于表示网络、社交关系等复杂关系。

1.3 常用数据结构的应用场景- 数组适合于随机访问和元素固定的场景，如矩阵运算、图象处理等。

- 链表适合于频繁插入和删除操作的场景，如LRU缓存、大整数运算等。

- 栈适合于递归和回溯等场景，如括号匹配、浏览器前进后退等。

- 树适合于层次关系的场景，如文件系统、数据库索引等。

- 图适合于复杂关系的场景，如社交网络、推荐系统等。

二、常用算法的基本原理和实现2.1 排序算法- 冒泡排序是一种简单的比较排序算法，通过相邻元素的比较和交换来实现排序。

- 快速排序是一种分治算法，通过选取一个基准元素将数组划分为两个子数组，并递归地对子数组进行排序。

- 归并排序是一种分治算法，通过将数组划分为两个子数组并分别排序，然后将两个有序子数组合并成一个有序数组。

2.2 查找算法- 顺序查找是一种简单的查找算法，通过逐个比较元素来查找目标元素。

大题共4小题，每小题5分。

共20分)
请在答题卡上作答。

26．设Q是有N个存储空间的循环队列，初始状态front=rear=0，约定指针rear指向的单元始终为空，回答下列问题。

请根据最优二叉树的基本原理，采用类C语言，描述你所设计的成绩判定过程。

29．给定有向无环图G如题29图所示，写出G的5种不同的拓扑排序序列。

的单链表定义如下，其中freq域记录本结点被访问的次数，初值为0，单链表始终以freq 序。

函数f3l完成的功能是：查找给定关键字所在结点，若查找成功，则该结点的freq域加值调整结r旨位置。

请将空白处(1)～(3)补充完整。

在答题卡上作答。

回答下列问题。

五、算法设计题(本大题共l小题，共“l0分) 请在答题卡上作答。

34．已知带头结点的单链表类型定义如下：
- 10 -。

2014-2015学年第2学期考试试题(A)卷课程名称算法与数据结构任课教师签名出题教师签名审题教师签名考试方式(闭)卷适用专业信息与计算机考试时间(120)分钟一、单项选择题（每小题4分，共20分）1、算法的时间复杂度与（）有关。

(A) 问题规模(B) 计算机硬件性能(C) 编译程序质量(D) 程序设计语言2、线性表的链式存储结构与顺序存储结构相比的优点是（）。

(A) 所有的操作算法实现简单(B) 便于随机存取(C) 便于插入和删除操作的实现(D) 便于利用零散的存储器空间3、设10个元素进栈序列是1，2，…，10，其输出序列是a1，a2，…，a10，如果a1=3，则a2的值为（）。

(A) 一定是2 (B) 一定是1(C) 不可能是4 (D) 不可能是14、设高度为h的二叉树上只有度为0和度为2的结点（假设仅含根结点的二叉树的高度为1），则此二叉树所包含的结点数至多有（）。

(A) 2h-1 (B) 2h - 1(C) 2h+1 (D) 2h + 15、设有13个值，用它们组成一棵哈夫曼树，则该哈夫曼树共有（）个结点。

(A) 13 (B) 12(C) 26 (D) 25二、填空题（每小题2分，共10分）1、把一个递归过程转换成一个等价的非递归过程，通常使用（）。

2、数据的逻辑结构是从逻辑上描述数据，它与数据的（）无关，是独立于计算机的。

3、在单链表中，结点与结点之间的逻辑关系不是通过存储单元的顺序来表示的，而是通过（）来实现的。

4、实现动态分配和动态回收一个结点空间的两个标准过程是（）和（）。

三、名词解释（每小题5分，共10分）1、线性表2、哈希函数四、简答题（每小题5分，共10分）1、简述顺序表和链表的优缺点。

2、举例说明直接选择排序方法是一种不稳定的排序方法。

五、应用题（每小题6分，共30分）1、关键字序列{12，7，18，13，17，29，34，6，8}是否为堆？若不是，请将其调整为最小堆，并统计建堆过程中的交换次数。

数据结构与算法题库（附参考答案）一、单选题（共86题，每题1分，共86分）1.在快速排序的一趟划分过程中，当遇到与基准数相等的元素时，如果左右指针都不停止移动，那么当所有元素都相等时，算法的时间复杂度是多少？A、O(NlogN)B、O(N)C、O(N2)D、O(logN)正确答案：C2.一棵有 1001 个结点的完全二叉树，其叶子结点数为▁▁▁▁▁ 。

A、254B、250C、501D、500正确答案：C3.对于一个具有N个顶点的无向图，若采用邻接矩阵表示，则该矩阵的大小是：A、(N−1)2B、NC、N2D、N−1正确答案：C4.在有n（>1）个元素的最大堆（大根堆）中，最小元的数组下标可以是：A、⌊n/2⌋−1B、⌊n/2⌋+2C、1D、⌊n/2⌋正确答案：B5.一棵非空二叉树，若先序遍历与中序遍历的序列相同，则该二叉树▁▁▁▁▁ 。

A、所有结点均无左孩子B、所有结点均无右孩子C、只有一个叶子结点D、为任意二叉树正确答案：A6.度量结果集相关性时，如果准确率很高而召回率很低，则说明：A、大部分检索出的文件都是相关的，但还有很多相关文件没有被检索出来B、大部分相关文件被检索到，但基准数据集不够大C、大部分检索出的文件都是相关的，但基准数据集不够大D、大部分相关文件被检索到，但很多不相关的文件也在检索结果里正确答案：A7.若某表最常用的操作是在最后一个结点之后插入一个结点或删除最后一个结点。

则采用哪种存储方式最节省运算时间？A、单循环链表B、带头结点的双循环链表C、单链表D、双链表正确答案：B8.设数组 S[ ]={93, 946, 372, 9, 146, 151, 301, 485, 236, 327, 43, 892}，采用最低位优先（LSD）基数排序将 S 排列成升序序列。

第1 趟分配、收集后，元素 372 之前、之后紧邻的元素分别是：A、43，892B、236，301C、301，892D、485，301正确答案：C9.在快速排序的一趟划分过程中，当遇到与基准数相等的元素时，如果左指针停止移动，而右指针在同样情况下却不停止移动，那么当所有元素都相等时，算法的时间复杂度是多少？A、O(NlogN)B、O(N2)C、O(N)D、O(logN)正确答案：B10.在快速排序的一趟划分过程中，当遇到与基准数相等的元素时，如果左右指针都会停止移动，那么当所有元素都相等时，算法的时间复杂度是多少？A、O(NlogN)B、O(N)C、O(logN)D、O(N2)正确答案：A11.如果AVL树的深度为6（空树的深度定义为−1），则此树最少有多少个结点？A、12B、20C、33D、64正确答案：C12.已知指针ha和hb分别是两个单链表的头指针，下列算法将这两个链表首尾相连在一起，并形成一个循环链表（即ha的最后一个结点链接hb 的第一个结点，hb的最后一个结点指向ha），返回ha作为该循环链表的头指针。

数据结构与算法(Python版)《数据结构》参考答案(A卷)引言概述：数据结构与算法是计算机科学中非常重要的基础知识，它们对于程序的设计和性能优化起着至关重要的作用。

本文将以Python为例，介绍《数据结构》参考答案(A卷)的内容，包括六个大点的详细阐述，并在总结部分对其进行综合分析。

正文内容：1. 数组(Array)1.1 数组的基本概念：数组是一种线性数据结构，由一组连续的内存空间组成，用于存储相同类型的数据。

1.2 数组的特点：随机访问、插入和删除元素的效率较低，但是查找元素的效率较高。

1.3 数组的应用场景：适用于需要频繁查找元素的场景，如排序算法中的快速排序、二分查找等。

2. 链表(Linked List)2.1 链表的基本概念：链表是一种非连续的数据结构，由一组节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

2.2 链表的特点：插入和删除元素的效率较高，但是随机访问元素的效率较低。

2.3 链表的应用场景：适用于频繁插入和删除元素的场景，如LRU缓存算法、大整数运算等。

3. 栈(Stack)3.1 栈的基本概念：栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构，只允许在一端进行插入和删除操作。

3.2 栈的特点：插入和删除元素的效率较高，但是随机访问元素的效率较低。

3.3 栈的应用场景：适用于需要先进后出操作的场景，如函数调用栈、括号匹配等。

4. 队列(Queue)4.1 队列的基本概念：队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构，允许在一端进行插入操作，在另一端进行删除操作。

4.2 队列的特点：插入和删除元素的效率较高，但是随机访问元素的效率较低。

4.3 队列的应用场景：适用于需要先进先出操作的场景，如任务调度、消息队列等。

5. 哈希表(Hash Table)5.1 哈希表的基本概念：哈希表是一种根据关键字直接访问内存存储位置的数据结构，通过哈希函数将关键字映射到存储位置。

5.2 哈希表的特点：插入、删除和查找元素的效率较高，但是内存占用较大。

数据结构与算法试题及答案数据结构与算法试题及答案在计算机科学领域，数据结构与算法是非常重要的基础知识。

数据结构是一种组织和存储数据的方式，而算法则是解决问题的方法和步骤。

掌握好数据结构与算法，有助于提高程序的运行效率和解决实际问题。

下面是一些关于数据结构与算法的试题及其答案，希望能够帮助大家更好地理解和应用这方面的知识。

试题一：什么是数据结构？请举例说明。

答案一：数据结构是一种组织和存储数据的方式。

它可以使数据的操作更加高效。

常见的数据结构有数组、链表、栈、队列、树和图等。

举个例子，数组是一种线性数据结构，可以存储一组相同类型的元素。

试题二：什么是算法？请举例说明。

答案二：算法是一种解决问题的方法和步骤。

它是一个精确的描述，用于解决特定问题。

常见的算法有排序算法、查找算法、递归算法等。

例如，冒泡排序算法是一种比较简单的排序算法，通过不断交换相邻元素的位置来达到排序的目的。

试题三：什么是时间复杂度和空间复杂度？答案三：时间复杂度和空间复杂度是衡量算法性能的两个指标。

时间复杂度是指算法执行所需要的时间，通常用大O符号表示。

空间复杂度是指算法执行所需要的额外空间，通常也用大O符号表示。

它们都是描述算法随着输入规模增大而变化的趋势。

试题四：介绍一下常见的数据结构和相应的操作。

答案四：常见的数据结构有数组、链表、栈、队列、树和图等。

- 数组是一种线性数据结构，可以随机访问元素，并且在插入和删除元素时需要移动其他元素。

- 链表是一种动态数据结构，不需要固定的内存空间，但只能通过指针进行元素的访问。

- 栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，只能在栈顶进行插入和删除元素的操作。

- 队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，只能在队尾插入元素，在队头删除元素。

- 树是一种非线性数据结构，由节点和指向子节点的边组成。

常见的树有二叉树、二叉搜索树和AVL树等。

- 图是一种复杂的数据结构，由节点和边组成，可以表示各种关系。