数据结构第4章作业参考答案

第1章概论习题参考解答一、填空题1、数据的逻辑结构是数据元素之间的逻辑关系，通常有下列4类：（）、（）、（）、（）。

【答】集合、线性结构、树型结构和图状结构。

2、数据的存储结构是数据在计算机存储器里的表示，主要有4种基本存储方法：（）、（）、（）、（）。

【答】顺序存储方法、链接存储方法、索引存储方法和散列存储方法。

二、选择题1、一个算法必须在执行有穷步之后结束，这是算法的（）。

（A）正确性（B）有穷性（C）确定性（D）可行性【答】B。

2、算法的每一步，必须有确切的定义。

也就是说，对于每步需要执行的动作必须严格、清楚地给出规定。

这是算法的（）。

（A）正确性（B）有穷性（C）确定性（D）可行性【答】C。

3、算法原则上都是能够由机器或人完成的。

整个算法好像是一个解决问题的“工作序列”，其中的每一步都是我们力所能及的一个动作。

这是算法的（）。

（A）正确性（B）有穷性（C）确定性（D）可行性【答】D。

三、简答题1、算法与程序有何异同？【答】尽管算法的含义与程序非常相似，但两者还是有区别的。

首先，一个程序不一定满足有穷性，因此它不一定是算法。

例如，系统程序中的操作系统，只要整个系统不遭受破坏，它就永远不会停止，即使没有作业要处理，它仍处于等待循环中，以待一个新作业的进入。

因此操作系统就不是一个算法。

其次，程序中的指令必须是计算机可以执行的，而算法中的指令却无此限止。

如果一个算法采用机器可执行的语言来书写，那么它就是一个程序。

2、什么是数据结构？试举一个简单的例子说明。

【答】数据结构是指数据对象以及该数据对象集合中的数据元素之间的相互关系（即数据元素的组织形式）。

例如，队列的逻辑结构是线性表（先进先出）；队列在计算机中既可以采用顺序存储也可以采用链式存储；对队列可进行删除、插入数据元素以及判断是否为空队列、将队列置空等操作。

3、什么是数据的逻辑结构？什么是数据的存储结构？【答】数据元素之间的逻辑关系，也称为数据的逻辑结构。

第 4 章广义线性表——多维数组和广义表2005-07-14第 4 章广义线性表——多维数组和广义表课后习题讲解1. 填空⑴数组通常只有两种运算：（）和（），这决定了数组通常采用（）结构来实现存储。

【解答】存取，修改，顺序存储【分析】数组是一个具有固定格式和数量的数据集合，在数组上一般不能做插入、删除元素的操作。

除了初始化和销毁之外，在数组中通常只有存取和修改两种操作。

⑵二维数组A中行下标从10到20，列下标从5到10，按行优先存储，每个元素占4个存储单元，A[10][5]的存储地址是1000，则元素A[15][10]的存储地址是（）。

【解答】1140【分析】数组A中每行共有6个元素，元素A[15][10]的前面共存储了(15-10)×6+5个元素，每个元素占4个存储单元，所以，其存储地址是1000+140=1140。

⑶设有一个10阶的对称矩阵A采用压缩存储，A[0][0]为第一个元素，其存储地址为d，每个元素占1个存储单元，则元素A[8][5]的存储地址为（）。

【解答】d+41【分析】元素A[8][5]的前面共存储了(1+2+…+8)+5=41个元素。

⑷稀疏矩阵一般压缩存储方法有两种，分别是（）和（）。

【解答】三元组顺序表，十字链表⑸广义表((a), (((b),c)),(d))的长度是（），深度是（），表头是（），表尾是（）。

【解答】3，4，(a)，((((b),c)),(d))⑹已知广义表LS=(a，(b，c，d)，e)，用Head和Tail函数取出LS中原子b的运算是（）。

【解答】Head(Head(Tail(LS)))2. 选择题⑴二维数组A的每个元素是由6个字符组成的串，行下标的范围从0~8，列下标的范围是从0~9，则存放A至少需要（）个字节，A的第8列和第5行共占（）个字节，若A按行优先方式存储，元素A[8][5]的起始地址与当A按列优先方式存储时的（）元素的起始地址一致。

数据结构第四五六七章作业答案数据结构第四、五、六、七章作业答案第四章和第五章一、填空题1.不包含任何字符（长度为0）的字符串称为空字符串；由一个或多个空格（仅空格字符）组成的字符串称为空白字符串。

2.设s=“a;/document/mary.doc”，则strlen(s)=20,“/”的位置为3。

3.子串的定位操作称为串模式匹配；匹配的主字符串称为目标字符串，子字符串称为模式。

4、串的存储方式有顺序存储、堆分配存储和块链存储5.有一个二维数组a[0:8,1:5]，每个数组元素用四个相邻字节存储，内存用字节寻址。

假设存储阵列元素a[0,1]的地址为100，如果以主行顺序存储，则a[3,5]的地址为176，[5,3]的地址为208。

如果按列存储，[7,1]的地址为128，[2,4]的地址为216。

6、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。

7、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。

8、二维数组a[10][20]采用列序为主方式存储，每个元素占10个存储单元，且a[0][0]的存储地址是2000，则a[6][12]的地址是32609.已知二维数组a[20][10]按行顺序存储，每个元素占2个存储单元，a[10][5]的存储地址为1000，则a[18][9]的存储地址为116810。

已知二维数组a[10][20]按行顺序存储，每个元素占2个存储单元，a[0][0]的存储地址为1024，则a[6][18]的地址为130011，两个字符串相等。

充要条件是长度相等，相应位置的字符相同。

12、二维数组a[10][20]采用列序为主方式存储，每个元素占一个存储单元，并且a[0][0]的存储地址是200，则a[6][12]的地址是200+（12*10+6）=326。

第四章一、简述下列每对术语的区别：空串和空白串；串常量和串变量；主串和子串；静态分配的顺序串和动态分配的顺序串；目标串和模式串；有效位移和无效位移。

答：●空串是指不包含任何字符的串，它的长度为零。

空白串是指包含一个或多个空格的串，空格也是字符。

●串常量是指在程序中只可引用但不可改变其值的串。

串变量是可以在运行中改变其值的。

●主串和子串是相对的，一个串中任意个连续字符组成的串就是这个串的子串，而包含子串的串就称为主串。

●静态分配的顺序串是指串的存储空间是确定的，即串值空间的大小是静态的，在编译时刻就被确定。

动态分配的顺序串是在编译时不分配串值空间，在运行过程中用malloc和free等函数根据需要动态地分配和释放字符数组的空间(这个空间长度由分配时确定，也是顺序存储空间)。

●目标串和模式串:在串匹配运算过程中，将主串称为目标串，而将需要匹配的子串称为模式串，两者是相对的。

●有效位移和无效位移：在串定位运算中，模式串从目标的首位开始向右位移，每一次合法位移后如果模式串与目标中相应的字符相同，则这次位移就是有效位移(也就是从此位置开始的匹配成功)，反之，若有不相同的字符存在，则此次位移就是无效位移(也就是从此位置开始的匹配失败)。

二、假设有如下的串说明：char s1[30]="Stocktom,CA", s2[30]="March 5 1999", s3[30], *p;(1)在执行如下的每个语句后p的值是什么?p=stchr(s1,'t'); p=strchr(s2,'9'); p=strchr(s2,'6');(2)在执行下列语句后，s3的值是什么?strcpy(s3,s1); strcat(s3,","); strcat(s3,s2);(3)调用函数strcmp(s1,s2)的返回值是什么?(4)调用函数strcmp(&s1[5],"ton")的返回值是什么?(5)调用函数stlen(strcat(s1,s2))的返回值是什么?解：(1) stchr(*s,c)函数的功能是查找字符c在串s中的位置，若找到，则返回该位置，否则返回NULL。

习题四串一、单项选择题‎1．下面关于串‎的的叙述中‎，哪一个是不‎正确的？（）A．串是字符的‎有限序列 B．空串是由空‎格构成的串‎C．模式匹配是‎串的一种重‎要运算 D．串既可以采‎用顺序存储‎，也可以采用‎链式存储2．串是一种特‎殊的线性表‎，其特殊性体‎现在（）。

A．可以顺序存‎储 B．数据元素是‎一个字符C．可以链接存‎储 D．数据元素可‎以是多个字‎符3．串的长度是‎指（）A．串中所含不‎同字母的个‎数 B．串中所含字‎符的个数C．串中所含不‎同字符的个‎数 D．串中所含非‎空格字符的‎个数4．设有两个串‎p和q，其中q是p‎的子串，求q在p中‎首次出现的‎位置的算法‎称为（）A．求子串 B．联接 C．匹配 D．求串长5．若串S=“softw‎a re”,其子串的个‎数是（）。

A．8 B．37 C．36 D．9二、填空题1．含零个字符‎的串称为_‎_____‎串。

任何串中所‎含____‎__的个数‎称为该串的‎长度。

2．空格串是指‎__ __，其长度等于‎__ __。

3．当且仅当两‎个串的__‎____相‎等并且各个‎对应位置上‎的字符都_‎_____‎时，这两个串相‎等。

一个串中任‎意个连续字‎符组成的序‎列称为该串‎的____‎__串，该串称为它‎所有子串的‎_____‎_串。

4．INDEX‎（‘DATAS‎T RUCT‎U RE’，‘STR’）=_____‎___。

5．模式串P=‘abaab‎c ac’的next‎函数值序列‎为____‎____。

6．下列程序判‎断字符串s‎是否对称，对称则返回‎1，否则返回0‎；如 f("abba")返回1，f("abab")返回0；int f((1)__ _____‎_){int i=0,j=0;while‎(s[j])(2)___ _____‎;for(j--; i<j && s[i]==s[j]; i++,j--);retur‎n((3)___ ____)}7．下列算法实‎现求采用顺‎序结构存储‎的串s和串‎t的一个最‎长公共子串‎。

数据结构第四章的习题答案数据结构第四章的习题答案在学习数据结构的过程中，习题是非常重要的一环。

通过解答习题，我们可以更好地理解和应用所学的知识。

在第四章中，我们学习了树和二叉树的相关概念和操作。

下面我将为大家提供一些第四章习题的答案，希望能帮助大家更好地掌握这一章节的内容。

1. 请给出树和二叉树的定义。

树是由n(n>=0)个结点构成的有限集合，其中有且仅有一个特定的结点称为根结点，其余的结点可以分为若干个互不相交的有限集合，每个集合本身又是一个树，称为根的子树。

二叉树是一种特殊的树结构，其中每个结点最多有两个子结点，分别称为左子结点和右子结点。

二叉树具有递归的定义，即每个结点的左子树和右子树都是二叉树。

2. 请给出树和二叉树的遍历方式。

树的遍历方式包括前序遍历、中序遍历和后序遍历。

前序遍历是先访问根结点，然后依次遍历左子树和右子树。

中序遍历是先遍历左子树，然后访问根结点，最后遍历右子树。

后序遍历是先遍历左子树和右子树，最后访问根结点。

二叉树的遍历方式包括前序遍历、中序遍历和后序遍历。

前序遍历是先访问根结点，然后依次遍历左子树和右子树。

中序遍历是先遍历左子树，然后访问根结点，最后遍历右子树。

后序遍历是先遍历左子树和右子树，最后访问根结点。

3. 给定一个二叉树的前序遍历序列和中序遍历序列，请构建该二叉树。

这个问题可以通过递归的方式解决。

首先，根据前序遍历序列的第一个结点确定根结点。

然后，在中序遍历序列中找到根结点的位置，该位置左边的结点为左子树的中序遍历序列，右边的结点为右子树的中序遍历序列。

接下来，分别对左子树和右子树进行递归构建。

4. 给定一个二叉树的中序遍历序列和后序遍历序列，请构建该二叉树。

和前面的问题类似，这个问题也可以通过递归的方式解决。

首先，根据后序遍历序列的最后一个结点确定根结点。

然后，在中序遍历序列中找到根结点的位置，该位置左边的结点为左子树的中序遍历序列，右边的结点为右子树的中序遍历序列。

第4章习题解答4. 1如图4-51所示的树中，找出树中度最大的结点, 说明度的值？找出树中度最小的结点，其度是多少？该树的度是多少？它的深度是多少？［解答］该树中，度最大的结点分别是包含元素A和C的结点，它们的度图 4-51都为3,它也就是该树的度。

树中的叶子结点是度最小的结点，它们分别是包含元素E, F, G, H, I, J的结点，它们的度都为0。

该树深度为3o4.2 一棵共有n个结点的树，其所有分支结点的度都为k,请求出该树的叶子结点数。

［解答］设树中的分支结点数为队，叶子结点数n°,则有：n=n k+n0 , ①设分支数为B,因为除了根结点以外每个结点都有一个分支指向，因此有：B=n-1, ②另一方面，所有分支都由分支结点发出，则有：B=n k*k , ③比较②、③式有：n k*k =n-l, 即：n k=-!!—!-, ④k将④代入①，可得：n°=n-。

k所以该树的叶子结点数为：n-。

k4.3已知一棵度为m的树中，有m个度为1的结点，有址个度为2的结点，…，有 &个度为m的结点，请计算该树中的叶子结点数。

［解答］设该树共有n个结点，叶子结点数为m,则有：n= no + ni + n2+ …+ n…①另一方面，树中除了根结点以外每个结点都有一个指针指向，也就是说总指针数与总结点数之间相差1;而树中的指针都是由非叶子结点发出的，由此可以得到：n= 1+ ni + 2*m + 3*m + ,,, +m*n“，②比较式①、②有：m = 1 + m + 2m +=1+ £(「1)勺i=24.4假设以孩子表示法用定长结点表示一棵有n个结点，度为k的树，请计算出树中的空指针数目。

［解答］因为树的度为k, n个定长结点共有nk个指针域；除根结点外，每个结点有…个指针指向，即，树中共有n-1个指针。

所以，空指针域个数为：nk-(n-l)=n(k-l)+l (个)。

4.5树与二叉树有何异同？度为2的有序树与二叉树有何区别？［解答］树与二又树都具有明显的层次结构，都是表示•对多的联系。

《数据结构》第四章习题一、判断题（在正确说法的题后括号中打“√”，错误说法的题后括号中打“×”）1、KMP算法的特点是在模式匹配时指示主串的指针不会变小。

( √)2、串是一种数据对象和操作都特殊的线性表。

( √)3、只包含空白字符的串称为空串（空白串）。

( ×)4、稀疏矩阵压缩存储后，必会（不会）失去随机存取功能。

( ×)5、使用三元组表示稀疏矩阵的非零元素能节省存储空间。

( √)6、插入与删除操作是数据结构中最基本的两种操作，因此这两种操作在数组中也经常使用。

（×）7、若采用三元组表存储稀疏矩阵，只要把每个元素的行下标和列下标互换（错的），就完成了对该矩阵的转置运算。

（×）二、单项选择题1．下面关于串的的叙述中，哪一个是不正确的？（ B ）A．串是字符的有限序列B．空串是由空格构成的串（空串是长度为零的串）C．模式匹配是串的一种重要运算D．串既可以采用顺序存储，也可以采用链式存储2．有串S1=’ABCDEFG’，S2 = ’PQRST’，假设函数con(x,y)返回x和y串的连接串，subs(s,i,j)返回串s的从序号i的字符开始的j个字符组成的子串，len(s)返回中s的长度，则con(subs(s1,2,len(s2)),subs(s1,len(s2),2))的结果串是（ D ）。

A．BCDEF B．BCDEFG C．BCPQRST D．CDEFGFG3、串的长度是指（ B ）A．串中所含不同字母的个数B．串中所含字符的个数C．串中所含不同字符的个数D．串中所含非空格字符的个数三、填空题1、串是一种特殊的线性表，其特殊性表现在_数据元素为字符，操作集也不同__；串的两种最基本的存储方式是_顺序存储_、__ 链式存储_；两个串相等的充分必要条件是__两串的长度相等且两串中对应位置的字符也相等__。

2、设正文串长度为n，模式串长度为m，则串匹配的KMP算法的时间复杂度为_O(m+n)__。

void String_Reverse(Stringtype s,Stringtype &r)//求s的逆串r{StrAssign(r,''); //初始化r为空串for(i=Strlen(s);i;i--){StrAssign(c,SubString(s,i,1));StrAssign(r,Concat(r,c)); //把s的字符从后往前添加到r中}}//String_Reverse4.11void String_Subtract(Stringtype s,Stringtype t,Stringtype &r)//求所有包含在串s中而t中没有的字符构成的新串r{StrAssign(r,'');for(i=1;i<=Strlen(s);i++){StrAssign(c,SubString(s,i,1));for(j=1;j<i&&StrCompare(c,SubString(s,j,1));j++); //判断s的当前字符c是否第一次出现if(i==j){for(k=1;k<=Strlen(t)&&StrCompare(c,SubString(t,k,1));k++); //判断当前字符是否包含在t中if(k>Strlen(t)) StrAssign(r,Concat(r,c));}}//for}//String_Subtract4.12int Replace(Stringtype &S,Stringtype T,Stringtype V);//将串S中所有子串T替换为V,并返回置换次数{for(n=0,i=1;i<=Strlen(S)-Strlen(T)+1;i++) //注意i的取值范围if(!StrCompare(SubString(S,i,Strlen(T)),T)) //找到了与T匹配的子串{ //分别把T的前面和后面部分保存为head和tailStrAssign(head,SubString(S,1,i-1));StrAssign(tail,SubString(S,i+Strlen(T),Strlen(S)-i-Strlen(T)+1));StrAssign(S,Concat(head,V));StrAssign(S,Concat(S,tail)); //把head,V,tail连接为新串i+=Strlen(V); //当前指针跳到插入串以后n++;}//ifreturn n;}//Replace分析:i+=Strlen(V);这一句是必需的,也是容易忽略的.如省掉这一句,则在某些情况下,会引起不希望的后果,虽然在大多数情况下没有影响.请思考:设S='place',T='ace', V='face',则省掉i+=Strlen(V);运行时会出现什么结果?4.13int Delete_SubString(Stringtype &s,Stringtype t)//从串s中删除所有与t相同的子串,并返回删除次数{for(n=0,i=1;i<=Strlen(s)-Strlen(t)+1;i++)if(!StrCompare(SubString(s,i,Strlen(t)),t)){StrAssign(head,SubString(S,1,i-1));StrAssign(tail,SubString(S,i+Strlen(t),Strlen(s)-i-Strlen(t)+1));StrAssign(S,Concat(head,tail)); //把head,tail连接为新串n++;}//ifreturn n,}//Delete_SubString4.14Status NiBoLan_to_BoLan(Stringtype str,Stringtype &new)//把前缀表达式str转换为后缀式new{Initstack(s); //s的元素为Stringtype类型for(i=1;i<=Strlen(str);i++){r=SubString(str,i,1);if(r为字母) push(s,r);else{if(StackEmpty(s)) return ERROR;pop(s,a);if(StackEmpty(s)) return ERROR;pop(s,b);StrAssign(t,Concat(r,b));StrAssign(c,Concat(t,a)); //把算符r,子前缀表达式a,b连接为新子前缀表达式c push(s,c);}}//forpop(s,new);if(!StackEmpty(s)) return ERROR;return OK;}//NiBoLan_to_BoLan分析:基本思想见书后注释3.23.请读者用此程序取代作者早些时候对3.23题给出的程序.4.15void StrAssign(Stringtype &T,char chars&#;)//用字符数组chars给串T赋值,Stringtype的定义见课本{for(i=0,T[0]=0;chars[i];T[0]++,i++) T[i+1]=chars[i];}//StrAssign4.16char StrCompare(Stringtype s,Stringtype t)//串的比较,s>t时返回正数,s=t时返回0,s<t时返回负数{for(i=1;i<=s[0]&&i<=t[0]&&s[i]==t[i];i++);if(i>s[0]&&i>t[0]) return 0;else if(i>s[0]) return -t[i];else if(i>t[0]) return s[i];else return s[i]-t[i];}//StrCompare4.17int String_Replace(Stringtype &S,Stringtype T,Stringtype V);//将串S中所有子串T 替换为V,并返回置换次数{for(n=0,i=1;i<=S[0]-T[0]+1;i++){for(j=i,k=1;T[k]&&S[j]==T[k];j++,k++);if(k>T[0]) //找到了与T匹配的子串:分三种情况处理{if(T[0]==V[0])for(l=1;l<=T[0];l++) //新子串长度与原子串相同时:直接替换S[i+l-1]=V[l];else if(T[0]<V[0]) //新子串长度大于原子串时:先将后部右移{for(l=S[0];l>=i+T[0];l--)S[l+V[0]-T[0]]=S[l];for(l=1;l<=V[0];l++)S[i+l-1]=V[l];}else //新子串长度小于原子串时:先将后部左移{for(l=i+V[0];l<=S[0]+V[0]-T[0];l++)S[l]=S[l-V[0]+T[0]];for(l=1;l<=V[0];l++)S[i+l-1]=V[l];}S[0]=S[0]-T[0]+V[0];i+=V[0];n++;}//if}//forreturn n;}//String_Replace4.18typedef struct {char ch;int num;} mytype;void StrAnalyze(Stringtype S)//统计串S中字符的种类和个数{mytype T[MAXSIZE]; //用结构数组T存储统计结果for(i=1;i<=S[0];i++){c=S[i];j=0;while(T[j].ch&&T[j].ch!=c) j++; //查找当前字符c是否已记录过if(T[j].ch) T[j].num++;else T[j]={c,1};}//forfor(j=0;T[j].ch;j++)printf("%c: %d\n",T[j].ch,T[j].num);}//StrAnalyze4.19void Subtract_String(Stringtype s,Stringtype t,Stringtype &r)//求所有包含在串s中而t中没有的字符构成的新串r{r[0]=0;for(i=1;i<=s[0];i++){c=s[i];for(j=1;j<i&&s[j]!=c;j++); //判断s的当前字符c是否第一次出现if(i==j){for(k=1;k<=t[0]&&t[k]!=c;k++); //判断当前字符是否包含在t中if(k>t[0]) r[++r[0]]=c;}}//for}//Subtract_String4.20int SubString_Delete(Stringtype &s,Stringtype t)//从串s中删除所有与t相同的子串,并返回删除次数{for(n=0,i=1;i<=s[0]-t[0]+1;i++){for(j=1;j<=t[0]&&s[i+j-1]==t[i];j++);if(j>m) //找到了与t匹配的子串{for(k=i;k<=s[0]-t[0];k++) s[k]=s[k+t[0]]; //左移删除s[0]-=t[0];n++;}}//forreturn n;}//Delete_SubString4.21typedef struct{char ch;LStrNode *next;} LStrNode,*LString; //链串结构void StringAssign(LString &s,LString t)//把串t赋值给串s{s=malloc(sizeof(LStrNode));for(q=s,p=t->next;p;p=p->next){r=(LStrNode*)malloc(sizeof(LStrNode));r->ch=p->ch;q->next=r;q=r;}q->next=NULL;}//StringAssignvoid StringCopy(LString &s,LString t)//把串t复制为串s.与前一个程序的区别在于,串s业已存在.{for(p=s->next,q=t->next;p&&q;p=p->next,q=q->next){p->ch=q->ch;pre=p;}while(q){p=(LStrNode*)malloc(sizeof(LStrNode));p->ch=q->ch;pre->next=p;pre=p;}p->next=NULL;}//StringCopychar StringCompare(LString s,LString t)//串的比较,s>t时返回正数,s=t时返回0,s<t 时返回负数{for(p=s->next,q=t->next;p&&q&&p->ch==q->ch;p=p->next,q=q->next);if(!p&&!q) return 0;else if(!p) return -(q->ch);else if(!q) return p->ch;else return p->ch-q->ch;}//StringCompareint StringLen(LString s)//求串s的长度(元素个数){for(i=0,p=s->next;p;p=p->next,i++);return i;}//StringLenLString * Concat(LString s,LString t)//连接串s和串t形成新串,并返回指针{p=malloc(sizeof(LStrNode));for(q=p,r=s->next;r;r=r->next){q->next=(LStrNode*)malloc(sizeof(LStrNode));q=q->next;q->ch=r->ch;}//for //复制串sfor(r=t->next;r;r=r->next){q->next=(LStrNode*)malloc(sizeof(LStrNode));q=q->next;q->ch=r->ch;}//for //复制串tq->next=NULL;return p;}//ConcatLString * Sub_String(LString s,int start,int len)//返回一个串,其值等于串s从start 位置起长为len的子串{p=malloc(sizeof(LStrNode));q=p;for(r=s;start;start--,r=r->next); //找到start所对应的结点指针rfor(i=1;i<=len;i++,r=r->next){q->next=(LStrNode*)malloc(sizeof(LStrNode));q=q->next;q->ch=r->ch;} //复制串tq->next=NULL;return p;}//Sub_String4.22void LString_Concat(LString &t,LString &s,char c)//用块链存储结构,把串s插入到串t的字符c之后{p=t.head;while(p&&!(i=Find_Char(p,c))) p=p->next; //查找字符cif(!p) //没找到{t.tail->next=s.head;t.tail=s.tail; //把s连接在t的后面}else{q=p->next;r=(Chunk*)malloc(sizeof(Chunk)); //将包含字符c的节点p分裂为两个for(j=0;j<i;j++) r->ch[j]='#'; //原结点p包含c及其以前的部分for(j=i;j<CHUNKSIZE;j++) //新结点r包含c以后的部分{r->ch[j]=p->ch[j];p->ch[j]='#'; //p的后半部分和r的前半部分的字符改为无效字符'#'}p->next=s.head;s.tail->next=r;r->next=q; //把串s插入到结点p和r之间}//elset.curlen+=s.curlen; //修改串长s.curlen=0;}//LString_Concatint Find_Char(Chunk *p,char c)//在某个块中查找字符c,如找到则返回位置是第几个字符,如没找到则返回0{for(i=0;i<CHUNKSIZE&&p->ch[i]!=c;i++);if(i==CHUNKSIZE) return 0;else return i+1;}//Find_Char4.23int LString_Palindrome(LString L)//判断以块链结构存储的串L是否为回文序列,是则返回1,否则返回0{InitStack(S);p=S.head;i=0;k=1; //i指示元素在块中的下标,k指示元素在整个序列中的序号(从1开始)for(k=1;k<=S.curlen;k++){if(k<=S.curlen/2) Push(S,p->ch[i]); //将前半段的字符入串else if(k>(S.curlen+1)/2){Pop(S,c); //将后半段的字符与栈中的元素相匹配if(p->ch[i]!=c) return 0; //失配}if(++i==CHUNKSIZE) //转到下一个元素,当为块中最后一个元素时,转到下一块{p=p->next;i=0;}}//forreturn 1; //成功匹配}//LString_Palindrome4.24void HString_Concat(HString s1,HString s2,HString &t)//将堆结构表示的串s1和s2连接为新串t{if(t.ch) free(t.ch);t.ch=malloc((s1.length+s2.length)*sizeof(char));for(i=1;i<=s1.length;i++) t.ch[i-1]=s1.ch[i-1];for(j=1;j<=s2.length;j++,i++) t.ch[i-1]=s2.ch[j-1];t.length=s1.length+s2.length;}//HString_Concat4.25int HString_Replace(HString &S,HString T,HString V)//堆结构串上的置换操作,返回置换次数{for(n=0,i=0;i<=S.length-T.length;i++){for(j=i,k=0;k<T.length&&S.ch[j]==T.ch[k];j++,k++);if(k==T.length) //找到了与T匹配的子串:分三种情况处理{if(T.length==V.length)for(l=1;l<=T.length;l++) //新子串长度与原子串相同时:直接替换S.ch[i+l-1]=V.ch[l-1];else if(T.length<V.length) //新子串长度大于原子串时:先将后部右移{for(l=S.length-1;l>=i+T.length;l--)S.ch[l+V.length-T.length]=S.ch[l];for(l=0;l<V.length;l++)S[i+l]=V[l];}else //新子串长度小于原子串时:先将后部左移{for(l=i+V.length;l<S.length+V.length-T.length;l++)S.ch[l]=S.ch[l-V.length+T.length];for(l=0;l<V.length;l++)S[i+l]=V[l];}S.length+=V.length-T.length;i+=V.length;n++;}//if}//forreturn n;}//HString_Replace4.26Status HString_Insert(HString &S,int pos,HString T)//把T插入堆结构表示的串S的第pos个字符之前{if(pos<1) return ERROR;if(pos>S.length) pos=S.length+1;//当插入位置大于串长时,看作添加在串尾S.ch=realloc(S.ch,(S.length+T.length)*sizeof(char));for(i=S.length-1;i>=pos-1;i--)S.ch[i+T.length]=S.ch[i]; //后移为插入字符串让出位置for(i=0;i<T.length;i++)S.ch[pos+i-1]=T.ch[pos]; //插入串TS.length+=T.length;return OK;}//HString_Insert4.27int Index_New(Stringtype s,Stringtype t)//改进的定位算法{i=1;j=1;while(i<=s[0]&&j<=t[0]){if((j!=1&&s[i]==t[j])||(j==1&&s[i]==t[j]&&s[i+t[0]-1]==t[t[0]])){ //当j==1即匹配模式串的第一个字符时,需同时匹配其最后一个i=i+j-2;j=1;}else{i++;j++;}}//whileif(j>t[0]) return i-t[0];}//Index_New4.28void LGet_next(LString &T)//链串上的get_next算法{p=T->succ;p->next=T;q=T;while(p->succ){if(q==T||p->data==q->data){p=p->succ;q=q->succ;p->next=q;}else q=q->next;}//while}//LGet_next4.29LStrNode * LIndex_KMP(LString S,LString T,LStrNode *pos)//链串上的KMP匹配算法,返回值为匹配的子串首指针{p=pos;q=T->succ;while(p&&q){if(q==T||p->chdata==q->chdata){p=p->succ;q=q->succ;}else q=q->next;}//whileif(!q){for(i=1;i<=Strlen(T);i++)p=p->next;return p;} //发现匹配后,要往回找子串的头return NULL;}//LIndex_KMP4.30void Get_LRepSub(Stringtype S)//求S的最长重复子串的位置和长度{for(maxlen=0,i=1;i<S[0];i++)//串S2向右移i格{for(k=0,j=1;j<=S[0]-i;j++)//j为串S2的当前指针,此时串S1的当前指针为i+j,两指针同步移动{if(S[j]==S[j+i]) k++; //用k记录连续相同的字符数else k=0; //失配时k归零if(k>maxlen) //发现了比以前发现的更长的重复子串{lrs1=j-k+1;lrs2=mrs1+i;maxlen=k; //作记录}}//for}//forif(maxlen){printf("Longest Repeating Substring length:%d\n",maxlen);printf("Position1:%d Position 2:%d\n",lrs1,lrs2);}else printf("No Repeating Substring found!\n");}//Get_LRepSub分析:i代表"错位值".本算法的思想是,依次把串S的一个副本S2向右错位平移1格,2格,3格,...与自身S1相匹配,如果存在最长重复子串,则必然能在此过程中被发现.用变量lrs1,lrs2,maxlen来记录已发现的最长重复子串第一次出现位置,第二次出现位置和长度.题目中未说明"重复子串"是否允许有重叠部分,本算法假定允许.如不允许,只需在第二个for语句的循环条件中加上k<=i即可.本算法时间复杂度为O(Strlen(S)^2).4.31void Get_LPubSub(Stringtype S,Stringtype T)//求串S和串T的最长公共子串位置和长度{if(S[0]>=T[0]){StrAssign(A,S);StrAssign(B,T);}else{StrAssign(A,T);StrAssign(B,S);} //为简化设计,令S和T中较长的那个为A,较短的那个为Bfor(maxlen=0,i=1-B[0];i<A[0];i++){if(i<0) //i为B相对于A的错位值,向左为负,左端对齐为0,向右为正{jmin=1;jmax=i+B[0];}//B有一部分在A左端的左边else if(i>A[0]-B[0]){jmin=i;jmax=A[0];}//B有一部分在A右端的右边else{jmin=i;jmax=i+B[0];}//B在A左右两端之间.//以上是根据A和B不同的相对位置确定A上需要匹配的区间(与B重合的区间)的端点:jmin,jmax.for(k=0,j=jmin;j<=jmax;j++){if(A[j]==B[j-i]) k++;else k=0;if(k>maxlen){lps1=j-k+1;lps2=j-i-k+1;maxlen=k; }}//for}//forif(maxlen){if(S[0]>=T[0]){。

国开电大数据结构(本)形考作业4参考答案1.对于二分查找，要求线性表必须以顺序存储方式，并且数据元素有序。

2.在采用顺序查找方法查找长度为n的线性表时，每个元素的平均查找长度为(n+1)/2.3.对于一个长度为10的有序表，按折半查找对该表进行查找，在等概率情况下查找成功的平均比较次数为29/10.4.已知一个有序表为{11,22,33,44,55,66,77,88,99}，则顺序查找元素55需要比较5次。

5.对于数据{53,30,37,12,45,24,96}，从空二叉树开始逐个插入数据来形成二叉排序树，若希望高度最小，应该选择的序列是37,24,12,30,53,45,96.6.对于顺序存储的有序表{5,12,20,26,37,42,46,50,64}，若采用折半查找，则查找元素26的比较次数是4次。

7.在所有的排序方法中，关键字比较的次数与记录初始排列秩序无关的是直接选择排序。

8.插入排序是一种将未排序序列中的元素依次取出与已经排好序的序列中的元素作比较，将其放入已排序序列的正确位置上的排序方法。

9.归并排序是一种依次将每两个相邻的有序表合并成一个有序表的排序方法。

10.交换排序是一种当两个元素出现逆序的时候就交换位置的排序方法。

if(kkey)p=p->left;elseif(k>p->key)p=p->right;elsereturn (p);return (NULL);答案】：(NULL)，(p->key)题目26.1) 对关键字序列(36,69,46,28,30,74)采用快速排序，以第一个关键字为分割元素，经过一次划分后的结果序列为正确答案：C。

28，30，46，36，69，74改写后：对关键字序列(36,69,46,28,30,74)进行快速排序，以第一个关键字36为分割元素，经过一次划分后的结果序列为28，30，46，36，69，74.2) 用冒泡法对上述序列排序，经两趟冒泡的结果序列为正确答案：A。

数据结构(C语言版)习题及答案第四章习题4.1选择题1、空串与空格串是（B）。

A、相同B、不相同Ｃ、不能确定2、串是一种特殊的线性表，其特殊性体现在（B）。

A、可以顺序存储B、数据元素是一个字符C、可以链式存储D、数据元素可以是多个字符3、设有两个串p和q，求q在p中首次出现的位置的操作是（B）。

A、连接B、模式匹配C、求子串D、求串长4、设串1=“ABCDEFG”，2=“PQRST”函数trconcat（，t）返回和t串的连接串，trub（，i，j）返回串中从第i个字符开始的、由连续j 个字符组成的子串。

trlength()返回串的长度。

则trconcat（trub（1，2，trlength（2）），trub（1，trlength（2），2））的结果串是（D）。

A、BCDEFB、BCDEFGC、BCPQRSTD、BCDEFEF5、若串=“oftware”，其子串个数是（B）。

A、8B、37C、36D、94.2简答题1、简述空串与空格串、主串与子串、串名与串值每对术语的区别？答：空串是指长度为0的串，即没有任何字符的串。

空格串是指由一个或多个空格组成的串，长度不为0。

子串是指由串中任意个连续字符组成的子序列，包含子串的串称为主串。

串名是串的一个名称，不指组成串的字符序列。

串值是指组成串的若干个字符序列，即双引号中的内容。

2、两个字符串相等的充要条件是什么？答：条件一是两个串的长度必须相等条件二是串中各个对应位置上的字符都相等。

3、串有哪几种存储结构？答：有三种存储结构，分别为：顺序存储、链式存储和索引存储。

4、已知两个串：1=”fgcdbcabcadr”,2=”abc”,试求两个串的长度，判断串2是否是串1的子串，并指出串2在串1中的位置。

答：（1）串1的长度为14，串2的长度为3。

（2）串2是串1的子串，在串2中的位置为9。

5、已知：1=〃I’matudent〃，2=〃tudent〃，3=〃teacher〃，试求下列各操作的结果：trlength(1)；答：13trconcat(2,3)；答：”tudentteachar”trdelub(1,4,10)；答：I’m6、设1=”AB”，2=”ABCD”，3=”EFGHIJK，试画出它们在各种存储结构下的结构图。

数据结构课后习题答案-完整版下面是《数据结构课后习题答案-完整版》的内容：---第一章：数组1. 题目：给定一个整数数组，判断是否存在两个元素之和等于目标值。

答案：使用双指针法，首先将数组排序，然后设置左指针指向数组头部，右指针指向数组尾部。

如果左指针和右指针指向的元素之和小于目标值，则左指针右移；如果大于目标值，则右指针左移；如果等于目标值，则找到了两个元素之和等于目标值的情况。

2. 题目：给定一个整数数组和一个目标值，找出数组中和为目标值的两个数的下标。

答案：使用哈希表，在遍历数组的过程中，将每个元素的值和下标存储在哈希表中。

遍历到当前元素时，检查目标值与当前元素的差值是否在哈希表中，如果存在，则找到了两个数的下标。

---第二章：链表1. 题目：给定一个链表，判断链表中是否存在环。

答案：使用快慢指针法，定义两个指针，一个指针每次向前移动一个节点，另一个指针每次向前移动两个节点。

如果存在环，则两个指针必定会相遇。

2. 题目：给定一个链表，删除链表的倒数第N个节点。

答案：使用双指针法，定义两个指针，一个指针先移动N个节点，然后两个指针同时向前移动，直到第一个指针到达链表尾部。

此时第二个指针指向的节点即为要删除的节点。

---第三章：栈和队列1. 题目：设计一个栈，使得可以在常数时间内获取栈中的最小元素。

答案：使用辅助栈来保存当前栈中的最小元素。

每次压栈操作时，将当前元素与辅助栈的栈顶元素比较，只有当前元素较小才将其压入辅助栈。

2. 题目：设计一个队列，使得可以在常数时间内获取队列中的最大元素。

答案：使用双端队列来保存当前队列中的最大值。

每次入队操作时，将当前元素与双端队列的末尾元素比较，只有当前元素较大才将其压入双端队列。

---第四章：树和二叉树1. 题目：给定一个二叉树，判断它是否是平衡二叉树。

答案：通过递归遍历二叉树的每个节点，计算每个节点的左子树高度和右子树高度的差值。

如果任意节点的差值大于1，则该二叉树不是平衡二叉树。

第四章串一、单项选择题1．B2. B3．B4．C5. C二、填空题1．空、字符2．由空格字符（ASCII值32）所组成的字符串空格个数3．长度、相等、子、主4．55．011223126．（1）char s[ ] (2) j++ (3) i >= j7．[题目分析]本题算法采用顺序存储结构求串s和串t的最大公共子串。

串s用i指针（1<=i<=s.len）。

t串用j指针（1<=j<=t.len）。

算法思想是对每个i（1<=i<=s.len，即程序中第一个WHILE循环），来求从i开始的连续字符串与从j（1<=j<=t.len，即程序中第二个ＷHILE循环）开始的连续字符串的最大匹配。

程序中第三个（即最内层）的WHILE循环，是当s中某字符（s［i］）与t中某字符（t［j］）相等时，求出局部公共子串。

若该子串长度大于已求出的最长公共子串（初始为０），则最长公共子串的长度要修改。

(1) i+k<=s.len && j+k<=t.len && s[i+k]==t[j+k] //所有注释同上（a）(2) con=0 (3) j+=k (4) j++ (5) i++三、应用题1．空格是一个字符，其ASCII码值是32。

空格串是由空格组成的串，其长度等于空格的个数。

空串是不含任何字符的串，即空串的长度是零。

2．(a)A+B “ mule”(b)B+A “mule ”(c)D+C+B “myoldmule”(d)SUBSTR(B,3,2) “le”(e)SUBSTR(C,1,0) “”(f)LENGTH(A) 2(g)LENGTH(D) 2(h)INDEX(B,D) 0(i)INDEX(C,”d”) 3(j)INSERT(D,2,C) “myold”(k)INSERT(B,1,A) “m ule”(l)DELETE(B,2,2) “me”(m)DELETE(B,2,0) “mule”3．朴素的模式匹配（Brute－Force）时间复杂度是Ｏ（m＊n），KMP算法有一定改进，时间复杂度达到Ｏ（m＋n）。

单元测试 4一．判断题（以下各题，正确的请在前方的括号内打√；错误的打╳）（√）（ 1）行列是限制在两头进行操作的线性表。

（√）（ 2）判断次序行列为空的标准是头指针和尾指针都指向同一个结点。

（×）（ 3）在链行列上做出队操作时，会改变front指针的值。

（√）（ 4）在循环行列中，若尾指针rear 大于头指针 front，其元素个数为rear- front。

（×）（ 5）在单向循环链表中，若头指针为h，那么 p 所指结点为尾结点的条件是p=h。

（√）（ 6）链行列在必定范围内不会出现队满的状况。

（×）（ 7）在循环链行列中无溢出现象。

（×）（ 8）栈和行列都是次序储存的线性构造。

（×）（ 9）在行列中同意删除的一端称为队尾。

（×）（ 10）次序队和循环队对于队满和队空的判断条件是同样的。

二．填空题（ 1）在行列中存取数据应按照的原则是先进先出。

（ 2）行列是被限制为只好在表的一端进行插入运算，在表的另一端进行删除运算的线性表。

（ 3）在行列中，同意插入的一端称为队尾。

（ 4）在行列中，同意删除的一端称为队首（或队头）。

（ 5）行列在进行出队操作时，第一要判断行列能否为空。

（ 6）次序行列在进行入队操作时，第一要判断行列能否为满。

（ 7）次序行列初始化后，front=rear= -1 。

（ 8）解决次序行列“假溢出”的方法是采纳循环行列。

（ 9）循环行列的队首指针为front ，队尾指针为rear ，则队空的条件为front == rear 。

（ 10）链行列 LQ为空时， LQ->front->next= NULL 。

（ 11）设长度为 n的链行列用单循环链表表示，若只设头指针，则入队操作的时间复杂度为O （ n）。

（ 12）设长度为n的链行列用单循环链表表示，若只设尾指针，则出队操作的时间复杂度为0（1）。

（13）在一个链行列中，若队首指针与队尾指针的值同样，则表示该行列为空。

数据结构部分课后习题答案第四章4.1广度优先生成树(黑体加粗边:深度拓扑排序序列:v0-v2-v3-v1-v4 4.2广度深度(1(2加边顺序a-b b-e e-d d-f f-c4.3、如图所示为一个有6个顶点{u1,u2,u3,u4,u5,u6}的带权有向图的邻接矩阵。

根据此邻接矩阵画出相应的带权有向图,利用dijkstra 算法求第一个顶点u1到其余各顶点的最短路径,并给出计算过程。

带权有向图:4.4证明在图中边权为负时Dijkstra算法不能正确运行若允许边上带有负权值,有可能出现当与S(已求得最短路径的顶点集,归入S内的结点的最短路径不再变更内某点(记为a以负边相连的点(记为b确定其最短路径时,它的最短路径长度加上这条负边的权值结果小于a原先确定的最短路径长度,而此时a在Dijkstra算法下是无法更新的。

4.5P.198 图中的权值有负值不会影响prim和kruskal的正确性如图:KRUSKAL求解过程:4.6 Dijkstra算法如何应用到无向图?答:Dijkstra算法通常是运用在带非负权值的有向图中,但是无向图其实就是两点之间两条有向边权值相同的特殊的有向图,这样就能将Dijkstra算法运用到无向图中。

4.7用FLOYD算法求出任意两顶点的最短路径(如图A(6所示。

A(0= A(1= A(2=A(3= A(4=A(5= A(6= V1 到 V2、V3、V4、V5、V6 往返路径长度分别为 5，9，5，9，9，最长为 9，总的往返路程为 37 同理 V2 到 V1、V3、V4、V5、V6 分别为 5，8，4，4，13，最长为 13，总和 34 V3 对应分别为 9，8，12，8，9，最长为 12，总和为 46 V4 对应分别为 5，4，12，4，9，最长为 12，总和为 34 V5 对应分别为9，4，8，4，9，最长为 9，总和为 34 V6 对应分别为 9，13，9，9，9，最长为13，总和为 49 题目要求娱乐中心“距其它各结点的最长往返路程最短” ，结点V1， V5 最长往返路径最短都是 9。