数据结构第1章习题解答
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一、单选题1、______ 是数据的最小单位。
A、数据项B、表元素C、信息项D、数据元素2、以下说法不正确的是______。
A、数据可由若干个数据元素构成B、数据项可由若干个数据元素构成C、数据项是不可分割的最小标识单位D、数据元素是数据的基本单位3、数据结构是指 ______ 的集合以及它们之间的关系。
A、数据B、结构C、数据元素D、计算方法4、计算机所处理的数据一般具备某种内在联系,这是指 ______。
A、数据和数据之间存在某种关系B、元素和元素之间存在某种关系C、元素内部具有某种结构D、数据项和数据项之间存在某种关系5、在数据结构中,与所使用的计算机无关的是数据的 ______ 结构。
A、逻辑B、存储C、逻辑和存储D、物理6、数据的逻辑结构可以分为 ______ 两类。
A、紧凑结构和非紧凑结构B、动态结构和静态结构C、线性结构和非线性结构D、内部结构和外部结构7、数据的逻辑结构是指 ______ 关系的整体。
A、数据项之间逻辑B、数据元素之间逻辑C、数据类型之间D、存储结构之间8、以下是数据结构中 ______ 属非线性结构。
A、串B、栈C、队列D、平衡二叉树9、以下属于逻辑结构是 ______。
A、双链表B、单链表C、顺序表D、有序表10、以下不属于存储结构是______。
A、顺序表B、线性表C、邻接表D、单链表11、在计算机中存储数据时,通常不仅要存储各数据元素的值,而且还有存储 ______。
A、数据元素之间的关系B、数据元素的类型C、数据的处理方法D、数据的存储方法12、数据结构在计算机内存中的表示是指 ______。
A、数据的逻辑结构B、数据结构C、数据元素之间的关系D、数据的存储结构13、在数据的存储中,一个节点通常存储一个 ______。
A、数据结构B、数据元素C、数据项D、数据类型14、在决定选取任何类型的存储结构时,一般不多考虑 ______。
A、各节点的值如何B、节点个数的多少C、对数据有哪些运算D、所用编程语言实现这种结构是否方便15、数据在计算机的存储器中表示时,逻辑上相邻的两个元素对应的物理地址也是相邻的,这种存储结构称之为 ______。
数据结构第一章课后习题与答案资料1.什么是数据结构?答:数据结构是指数据对象以及数据对象之间的关系、操作和约束的一种逻辑结构。
它关注如何将数据以及数据之间的关系组织起来,以便更高效地进行操作和使用。
2.数据结构的分类有哪些?答:数据结构可以分为线性数据结构和非线性数据结构。
线性数据结构包括数组、链表、栈和队列;非线性数据结构包括树和图。
3.什么是算法?答:算法是指解决特定问题的一系列步骤和规则。
它可以描述为一个有限的指令集,用于将输入数据转换为输出结果。
4.算法的特征有哪些?答:算法具有以下特征:•输入:算法必须有输入,可以是零个或多个。
•输出:算法必须有输出,可以是零个或多个。
•有穷性:算法必须在有限步骤内结束。
•确定性:算法的每一步骤必须明确且无歧义。
•可行性:算法的每一步骤必须可行,即可以执行。
5.算法的时间复杂度是什么?如何表示时间复杂度?答:算法的时间复杂度是指算法执行所需的时间。
它通常用大O符号表示。
常见的时间复杂度有O(1)、O(n)、O(n^2)等。
6.算法的空间复杂度是什么?如何表示空间复杂度?答:算法的空间复杂度是指算法执行所需的额外空间。
它通常用大O符号表示。
常见的空间复杂度有O(1)、O(n)、O(n^2)等。
7.什么是数据的逻辑结构?答:数据的逻辑结构是指数据对象之间的关系。
常见的逻辑结构有线性结构、树形结构和图形结构。
8.什么是数据的存储结构?答:数据的存储结构是指数据在计算机内存中的表示方式。
常见的存储结构有顺序存储结构和链式存储结构。
9.顺序存储结构和链式存储结构有什么区别?答:顺序存储结构将数据存储在一块连续的内存空间中,可以随机访问元素,但插入和删除操作需要移动大量元素。
链式存储结构将数据存储在不连续的内存空间中,通过指针相连,插入和删除操作只需要修改指针,但访问元素需要遍历链表。
10.数组和链表的区别是什么?答:数组是一种顺序存储结构,元素在内存中连续存储,可以通过下标直接访问元素;链表是一种链式存储结构,元素在内存中不连续存储,通过指针相连。
《数据结构》吕云翔编著第1章绪论习题解答数据结构是计算机科学中的一个重要概念,它涉及到存储、组织和管理数据的方法和技术。
《数据结构》是吕云翔编著的一本经典教材,本文将就第1章绪论中的习题进行解答。
1. 为什么要学习数据结构?数据结构是计算机科学的基础,它为我们提供了存储和操作数据的方式。
学习数据结构能够帮助我们更好地理解和分析问题,设计高效的算法,并且能够为我们解决实际问题提供支持。
2. 什么是数据结构?数据结构指的是数据元素之间的关系,以及存储和访问这些数据的方法。
常见的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树、图等。
每种数据结构都有各自的特点和适用场景。
3. 数据结构有哪些基本操作?数据结构的基本操作包括插入、删除和查找。
插入操作将一个新的元素插入到数据结构中,删除操作将一个元素从数据结构中移除,查找操作用于寻找特定元素的位置或者判断某个元素是否存在。
4. 什么是线性结构?线性结构是数据元素之间呈线性关系的数据结构。
常见的线性结构有数组和链表。
数组是一种连续存储数据元素的结构,链表是一种通过指针将数据元素链接起来的结构。
5. 什么是非线性结构?非线性结构是数据元素之间呈非线性关系的数据结构。
常见的非线性结构有树和图。
树是一种层次结构,图是由节点和边组成的结构,节点之间的关系可以是任意的。
6. 什么是抽象数据类型?抽象数据类型(ADT)是一种数学模型,它定义了一种数据类型的抽象行为和操作。
ADT将数据的逻辑结构和数据的物理存储分离,使得数据结构和数据操作可以独立地进行设计和实现。
7. 数据结构的选择原则是什么?选择适当的数据结构是解决问题的关键。
选择数据结构应该考虑到数据的特点、操作的效率和实际应用需求。
在选择数据结构时,需要综合考虑空间复杂度和时间复杂度的因素,并且合理权衡它们之间的关系。
8. 数据结构与算法之间有什么关系?数据结构和算法是紧密相关的。
数据结构提供了算法操作的底层基础,而算法则是对数据结构进行操作的具体步骤和方法。
习题11.填空题(1)(___________)是指数据之间的相互关系,即数据的组织形式。
通常人们认为它包含三个方面的内容,分别为数据的(___________)、(___________)及其运算。
答案:数据结构逻辑结构存储结构(2)(___________)是数据的基本单位,在计算机程序中通常作为一个整体进行处理。
答案:数据元素(3)数据元素之间的不同逻辑关系代表不同的逻辑结构,常见的逻辑结构有(___________)、(___________)、(___________)和(___________)。
答案:集合线形结构树结构图结构(4)数据的存储结构考虑的是如何在计算机中存储各个数据元素,并且同时兼顾数据元素间的逻辑关系。
基本的存储结构通常有两大类:(___________)和(___________)。
答案:顺序存储结构链式存储结构(5)通常一个问题可以有多种不同的算法,但每个算法必须满足5个准则:输入、输出、(___________)、(___________)和(___________)。
答案:有穷性确定性可行性(6)通常通过衡量算法的(___________)复杂度和(___________)复杂度来判定一个算法的好坏。
答案:时间空间(7)常见时间复杂性的量级有:常数阶O(___________)、对数阶O(___________)、线性阶O(___________)、线性对数阶O(___________)、平方阶O(___________)、和指数阶O(___________)。
通常认为,当问题规模较大时,具有(___________)量级的算法是不可计算的。
答案:1 log n n n log n n2 2n指数(8)STL提供的标准容器有顺序容器、(___________)和(___________)。
答案:排序容器哈希容器(9)算法可认为是STL的精髓,所有算法都是采用(___________)的形式提供的。
数据结构各章习题及答案第一章绪论一、选择题1.组成数据的基本单位是()(A)数据项(B)数据类型(C)数据元素(D)数据变量2.数据结构是研究数据的()以及它们之间的相互关系。
(A)理想结构,物理结构(B)理想结构,抽象结构(C)物理结构,逻辑结构(D)抽象结构,逻辑结构3.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4.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(①)以及它们之间的(②)和运算等的学科。
①(A)数据元素(B)计算方法(C)逻辑存储(D)数据映像②(A)结构(B)关系(C)运算(D)算法5.算法分析的目的是()。
(A)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6.计算机算法指的是(①),它必须具备输入、输出和(②)等5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②(A)可执行性、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、稳定性和安全性二、判断题1.数据的机内表示称为数据的存储结构。
()2.算法就是程序。
()3.数据元素是数据的最小单位。
()4.算法的五个特性为:有穷性、输入、输出、完成性和确定性。
()5.算法的时间复杂度取决于问题的规模和待处理数据的初态。
()三、填空题1.数据逻辑结构包括________、________、_________ 和_________四种类型,其中树形结构和图形结构合称为_____。
2.在线性结构中,第一个结点____前驱结点,其余每个结点有且只有______个前驱结点;最后一个结点______后续结点,其余每个结点有且只有_______个后续结点。
3.在树形结构中,树根结点没有_______结点,其余每个结点有且只有_______个前驱结点;叶子结点没有________结点,其余每个结点的后续结点可以_________。
一、填空题01、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(操作对象)以及它们之间的(关系和运算)等的学科。
02、数据结构被形式地定义为(D,R),其中D是(数据元素)的有限集合,R是D上的(关系)有限集合。
03、数据结构包括数据的(逻辑结构)、数据的(存储结构)和数据的(运算)这三个方面的内容。
04、数据结构按逻辑结构可分为两大类,它们分别是(线性结构)和(非线性结构)。
05、线性结构中元素之间存在(一对一)关系,树形结构中元素之间存在(一对多)关系,图形结构中元素之间存在(多对多)关系。
06、在线性结构中,第一个结点(没有)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(没有)后续结点,其余每个结点有且只有1个后续结点。
07、在树形结构中,树根结点没有(前驱)结点,其余每个结点有且只有(1)个前驱结点;叶子结点没有(后续)结点,其余每个结点的后续结点数可以(任意多个)。
08、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)。
09、数据的存储结构可用四种基本的存储方法表示,它们分别是(顺序)、(链式)、(索引)、(散列)。
10、对于给定的n个元素,可以构造出的逻辑结构有(集合)、(线性结构)、(树形结构)、(图状结构)四种。
11、数据的运算最常用的有5种,它们分别是(插入)、(删除)、(修改)、(查找)、(排序)。
12、一个算法的效率可分为(时间)效率和(空间)效率。
13、数据结构中评价算法的两个重要指标是算法的(时间复杂度)和(空间复杂度)。
14、一个数据结构在计算机中的(映射)称为存储结构。
15、算法的五个重要特性是(有穷性)、(确定性)、(可行性)、输入、输出。
16、已知如下程序段for (i=n; i>=1; i--) //语句1{ x++; //语句2for (j=n; j>=i; j--) //语句3y++; //语句4}语句 1 执行的频度为(n+1);语句2执行的频度为(n);语句3执行的频度为(n(n+3)/2);语句4执行的频度为(n(n+1)/2)。
习题一1.1有下列几种用二元组表示的数据结构,试画出它们分别对应的图形表示(当出现多个关系时,对每个关系画出相应的结构图),并指出它们分别属于何种结构。
1.A=(K,R) 其中K={a1,a2,a3,…,a n}R={}2.B=(K,R),其中K={a,b,c,d,e,f,g,h}R={<a,b>,<b,c>,<c,d>,<d,e>,<e,f>,<f,g>,<g,h>}3.C=(K,R),其中K={a,b,c,d,e,f,g,h}R={<d,b>,<d,g>,<b,a>,<b,c>,<g,e>,<g,h>,<e,f>}4.D=(K,R),其中K={1,2,3,4,5,6}R={(1,2),(2,3),(2,4),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6)} 5.E=(K,R),其中K={48,25,64,57,82,36,75,43}R={r1,r2,r3}r1={<48,25>,<25,64>,<64,57>,<57,82>,<82,36>,<36,75>,<75,43>}r2={<48,25>,<48,64>,<64,57>,<64,82>,<25,36>,<82,75>,<36,43>}r3={<25,36>,<36,43>,<43,48>,<48,57>,<57,64>,<64,75>,<75,82>} 解:⑴是集合结构;⑵是线性结构;⑶⑷是树型结构;⑸散列结构1.2用C语言函数编写下列每一个算法,并分别求出它们的时间复杂度。
大学课程《数据结构》课后习题答案第 1 章绪论课后习题讲解1. 填空⑴()是数据的基本单位,在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。
【解答】数据元素⑵()是数据的最小单位,()是讨论数据结构时涉及的最小数据单位。
【解答】数据项,数据元素【分析】数据结构指的是数据元素以及数据元素之间的关系。
⑶从逻辑关系上讲,数据结构主要分为()、()、()和()。
【解答】集合,线性结构,树结构,图结构⑷数据的存储结构主要有()和()两种基本方法,不论哪种存储结构,都要存储两方面的内容:()和()。
【解答】顺序存储结构,链接存储结构,数据元素,数据元素之间的关系⑸算法具有五个特性,分别是()、()、()、()、()。
【解答】有零个或多个输入,有一个或多个输出,有穷性,确定性,可行性⑹算法的描述方法通常有()、()、()和()四种,其中,()被称为算法语言。
【解答】自然语言,程序设计语言,流程图,伪代码,伪代码⑺在一般情况下,一个算法的时间复杂度是()的函数。
【解答】问题规模⑻设待处理问题的规模为n,若一个算法的时间复杂度为一个常数,则表示成数量级的形式为(),若为n*log25n,则表示成数量级的形式为()。
【解答】Ο(1),Ο(nlog2n)【分析】用大O记号表示算法的时间复杂度,需要将低次幂去掉,将最高次幂的系数去掉。
2. 选择题⑴顺序存储结构中数据元素之间的逻辑关系是由()表示的,链接存储结构中的数据元素之间的逻辑关系是由()表示的。
A 线性结构B 非线性结构C 存储位置D 指针【解答】C,D【分析】顺序存储结构就是用一维数组存储数据结构中的数据元素,其逻辑关系由存储位置(即元素在数组中的下标)表示;链接存储结构中一个数据元素对应链表中的一个结点,元素之间的逻辑关系由结点中的指针表示。
⑵假设有如下遗产继承规则:丈夫和妻子可以相互继承遗产;子女可以继承父亲或母亲的遗产;子女间不能相互继承。
则表示该遗产继承关系的最合适的数据结构应该是()。
习题知识点:数据结构的概念一、选择题1① 数据结构一般是研究数据的( A )及它们之间的彼此联系。
A.存储和逻辑结构B.存储结构C.顺序结构D.链式存储结构2① 数据在计算机存储器内表示时,物理地址与逻辑地址相同而且是持续的,称之为( C )A.存储结构B.逻辑结构C.顺序存储结构D.链式存储结构3① 线性结构是数据元素之间存在一种(D )。
A.一对多关系 B. 多对多关系 C 多对一关系D 一对一关系4① 计算机内部数据处置的大体单位是( B )。
A. 数据B.数据元素 C.数据项D.数据库5② 从逻辑上可以把数据结构分为(C )两大类。
【武汉交通科技大学1996】A.动态结构、静态结构B.顺序结构、链式结构C.线性结构、非线性结构D.初等结构、构造型结构二、填空题1① 数据结构按逻辑结构可分为四大类,它们别离是集合、线性、树、图。
2① 数据的存储结构可用四种大体的存储方式表示,它们别离是顺序、链式、散列、索引。
三、判断题(F)1① 数据元素是数据的最小单位。
(T )2① 记录是数据处置的最小单位。
(F )3① 数据的逻辑结构是指数据的各数据项之间的逻辑关系。
(T )4① 数据的物理结构是指数据在计算机内的实际存储形式。
四、简答题1① 简述什么是数据结构?2② 数据结构与数据类型有什么区别? 【哈尔滨工业大学2021】知识点:算法的概念一、选择题1① 计算机算法指的是(C )A.计算方式B.排序方式C.解决问题的有限运算序列D.调度方式2① 算法分析的目的是((1)C ),算法分析的两个主要方面((2)A ).(1)A.找出数据结构的合理性B.研究算法中的输入与输出的关系C.分析算法的效率以求改良D.分析算法的易查性和文档性(2)A.空间复杂度和时间复杂度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3② 设语句X++的时间是单位时间,则语句:for(i=1;i<=n;i++)x++;时间复杂度为(C )。
Ch1绪论1.下列与数据元素有关的叙述中,哪一个是不正确的(B)。
A.数据元素是数据的基本单位,即数据集合中的个体B.数据元素是有独立含义的数据最小单位C.数据元素又称结点D.数据元素又称作记录2.下列关于数据的逻辑结构的叙述中,哪一个是正确的(A)。
A.数据的逻辑结构是数据间关系的描述B.数据的逻辑结构反映了数据在计算机中的存储方式C.数据的逻辑结构分为顺序结构和链式结构D.数据的逻辑结构分为静态结构和动态结构3.数据的基本单位是(数据元素),在计算机中通常作为一个(整体)进行处理。
4.所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的(符号)称为数据。
5.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(①A)以及它们之间的(②B)和运算等的学科。
① A.数据元素 B.计算方法 C.逻辑存储 D.数据映像② A.结构 B.关系 C.运算 D.算法6.数据结构被形式的定义为(K,R),其中K是(①B)的有限集,R是K上的(②D)有限集。
① A.算法 B.数据元素 C.数据操作 D.逻辑结构② A.操作 B.映像 C.存储 D.关系7.具有线性结构的数据结构是(D)。
A.树B.图C.广义表D.栈8.在数据结构中,从逻辑上可以把数据结构分为(D)。
A.动态结构和静态结构B.紧凑结构和非紧凑结构C.内部结构和外部结构D.线性结构和非线性结构9.线性结构中元素之间存在(A)关系。
A.一对一B.一对多C.多对一D.多对多10.数据逻辑结构包括(集合)、(线性结构)、(树形结构)和(图状结构)四种类型,树形结构和图形结构合称为(非线性结构)。
11.在线性结构中,第一个结点(没有)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(没有)后继结点,其余每个结点有且只有(1)个后继结点。
12.在树形结构中,树根结点没有(前驱)结点,其余每个结点有且只有(1)个前驱结点,叶子结点没有(后继)结点,其余每个结点的后继结点可以(任意多个)。
Chap1一、选择题1. 算法的计算量的大小称为计算的(B )。
A.效率 B. 复杂性 C. 现实性 D. 难度2.计算机算法指的是(1) C,它必须具备(2)B这三个特性。
(1) A.计算方法 B. 排序方法 C. 解决问题的步骤序列D. 调度方法(2) A.可执行性、可移植性、可扩充性 B. 可执行性、确定性、有穷性C. 确定性、有穷性、稳定性D. 易读性、稳定性、安全性3. 下面关于算法说法正确的是( D )。
A.算法最终必须由计算机程序实现B.为解决某问题的算法同为该问题编写的程序含义是相同的C. 算法的可行性(基本运算执行有限次)是指指令不能有二义性D. 以上几个都是错误的4.从逻辑上可以把数据结构分为( C )两大类。
A.动态结构、静态结构 B.顺序结构、链式结构C.线性结构、非线性结构 D.初等结构、构造型结构5.以下数据结构中,哪一个是线性结构( D )?A.广义表 B. 二叉树 C. 稀疏矩阵 D. 串6.在下面的程序段中,对x的赋值语句的频度为( C )FOR i:=1 TO n DOFOR j:=1 TO n DOx:=x+1;A. O(2n) B.O(n) C.O(n2) D.O(log2n)7.程序段 FOR i:=n-1 DOWNTO 1 DOFOR j:=1 TO i DOIF A[j]>A[j+1]THEN A[j]与A[j+1]对换;其中 n为正整数,则最后一行的语句频度在最坏情况下是(C)。
A. O(n)B. O(nlogn)C. O(n3)D. O(n2)8.以下哪个数据结构不是多型数据类型(D)A.栈 B.广义表 C.有向图 D.字符串(始终是字符型的,不会存在其他类型)9.以下数据结构中,(A)是非线性数据结构A.树 B.字符串 C.队 D.栈二、判断题1.健壮的算法不会因非法的输入数据而出现莫名其妙的状态。
( A )2.算法可以用不同的语言描述,如果用C 语言或PASCAL语言等高级语言来描述,则算法实际上就是程序了。
数据结构第一章绪论习题一、【单选题】1。
(A)是数据的基本单位。
A、数据元素B、数据对象C、数据项D、数据结构2. (C)是数据的不可分割的最小单位。
A、数据元素B、数据对象C、数据项D、数据结构3。
若采用非顺序映象,则数据元素在内存中占用的存储空间(C)。
A、一定连续B、一定不连续C、可连续可不连续4. 若采用顺序映象,则数据元素在内存中占用的存储空间(A)。
A、一定连续B、一定不连续C、可连续可不连续5。
在数据结构中,从逻辑上可以把数据结构分为(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6. 在树形结构中,数据元素间存在(B)的关系。
A、一对一B、一对多C、多对多D、除同属一个集合外别无关系7. 下列说法中错误的是(B)。
A、数据对象是数据的子集B、数据元素间关系在计算机中的映象即为数据的存储结构C、非顺序映象的特点是借助指示元素存储地址的指针来表示数据元素间逻辑关系D、抽象数据类型指一个数学模型及定义在该模型上的一组操作8。
计算机算法指的是(C)。
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9. 下列不属算法特性的是(D)。
A、有穷性B、确定性C、零或多个输入D、健壮性10。
算法分析的目的是(C)。
A、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、分析算法的易读性和文档性11.算法分析的两个主要方面是(A)。
A、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12。
算法的计算量的大小称为算法的(A)。
A、效率B、复杂性C、现实性D、难度13。
在下面的程序段中,对x的赋值语句的频度为(C).for(i=1;i〈=n;++i)for(j=1;j〈=n;++j)x=x+1;A、2nB、nC、n2D、log2n14.设n为正整数,则如下程序段中最后一行的语句频度在最坏情况下是(D)。
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()。
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1章习题解答1.1什么是数据结构?一个数据结构结构的二元组定义形式是什么样的?举例解释其含义。
[解答]概括地说,数据结构是互相有关联的数据元素的集合。
也就是说,数据结构是由某个数据元素的集合和该集合中的数据元素之间的关系组成的,因此数据结构可以用一个二元组来表示。
例如,B=(D,R),其中D是某一数据元素的集合,R是D上的关系的有限集。
R所表示的是集合D的数据元素之间的逻辑关系,它表示的可能是数据元素之间客观存在的某种联系,也可能是为了处理问题的需要而人为组织的数据元素之间的某种关系,因此,称之为数据的逻辑结构。
例如,一个农历节气表,就构成了一个数据结构,其数据元素是一年的农历二十四节气,数据元素之间的关系是节气的时间先后关系。
又如,一个某年级学生的成绩排序表,也是一个数据结构,其数据元素是包含成绩项的该年级的学生记录,数据元素之间的关系是学生之间的成绩高低关系。
为了在计算机中进行数据处理,必须把从实际问题中抽象出来的数据的逻辑结构映象到计算机的存储器中,即要把抽象出来的数据元素集合D 和数据元素之间的关系存储到计算机的存储器中,称之为数据的物理结构或存储结构,它是数据的逻辑结构在计算机中的表示。
1.2假设R是集合M上的一个关系,R的定义是什么?对实际问题而言,其含义是什么?[解答]如果R是对集合M自身的笛卡尔积所取的一个子集,那么我们就说“R是集合M上的一个关系”。
对实际问题而言,它表示的是集合M中元素的某种相关性。
例如,对于参加一个羽毛球比赛的运动员集合,可以用一个二元关系表示出各场比赛的胜负关系。
对于一组课程的集合,可以用一个二元关系表示出各门课程之间的先修和后续关系等等。
1.3设有集合M={d1,d2,d3,d4,d5}上的一个关R={(d1,d2),(d2,d4),(d4,d5),(d2,d5),(d1,d4),(d1,d5),(d3,d5),(d1,d3)},试说明关系R具有什么样的性质。
[解答]从二元关系的基本性质容易验证,该关系R是反自反的、反对称的、传递的关系。
因为关系R中没有(d i,d i)这样的元素,所以它是反自反的。
因为关系R中没有(元素d i,d j)和(d j,d i)同时存在的情况,所以它是反对称的。
关系R 的传递性表现在:有元素(d1,d2),(d2,d4),同时有元素(d1,d4),有元素(d1,d2),(d2,d5),同时有元素(d1,d5),有元素(d1,d3),(d3,d5),同时有元素(d1,d5),有元素(d1,d4),(d4,d5),同时有元素(d1,d5),有元素(d2,d4),(d4,d5),同时有元素(d2,d5)。
1.4什么是线性结构?什么是非线性结构?举例说明。
[解答]线性结构与非线性结构是针对数据的逻辑结构而言的。
它们的主要区别是:线性结构表示的是数据元素之间一对一的关系,而非线性结构表示的是数据元素之间一对多或多对多的关系。
线性结构具有以下特点:①存在唯一的没有前驱、只有一个直接后继的“头”元素;②存在唯一的没有后继、只有一个直接前驱的“尾”元素;③除了“头”元素和“尾”元素之外,集合中的每个元素有且只有一个直接前驱、有且只有一个直接后继。
由以上特点可以看出,线性结构中的数据元素之间存在一对一的关系,结构中的数据元素依照它们的逻辑关系可以排成一个有“头”、有“尾”的序列。
例如,前面所说的农历节气表,就是一个线性结构,它是一个从“春分”开始,然后是“雨水”,…,最后是“大寒”。
这样一个序列。
除线性结构以外的结构称为非线性结构。
在非线性结构中,各数据元素的关系不一定保持一个线性序列,每个数据元素可能与零个或多个数据元素有联系。
也就是说,非线性结构中的数据元素之间存在一对多或者是多对多的关系。
例如,一个学校的教学组织关系可以构成一个有明显层次的数据结构:学校下属有若干学院,每个学院下设若干个系,每个系有多个研究所和教研组,有若干的学生班,这个一对多的关系的抽象就是非线性结构。
又如,对一个销售系统的各个连锁店及相互之间的联系的抽象是一个非线性结构,这个数据结构中的数据元素是各连锁店,数据元素之间的关系是各连锁店之间的联系,因为各连锁店之间都可以有联系,显然各连锁店之间的联系是多对多的联系。
也就是说,每一个连锁店都可以与其余多个连锁店发生联系。
这个结构也是非线性结构。
1.5数据的存储结构有哪几种?其中最常用的有哪几种?说明它们的特点。
[解答]数据存储结构也称物理结构,它是数据的逻辑结构在计算机中的表示。
数据的存储结构有顺序存储、链式存储、索引存储、散列存储四种方式。
其中最常用的存储结构有顺序存储和链式存储两种。
在顺序存储方式中,要开辟一块连续的存储空间来存放数据结构;对每个数据元素给以等长的数据单元,结构中的数据元素按照它们之间的逻辑顺序依次存放于连续的内存单元中。
顺序存储方式的特点是除了存储数据元素以外,不必耗费另外的空间,数据元素之间的关系是由数据元素在存储器中的邻接关系来表示的。
由于数据元素在存储器中的物理顺序和它们之间的逻辑顺序一致,因此这种存储方式是非常直观的一种存储方式。
在链式存储方式中,数据元素可以存放在不连续的内存单元中,数据元素在存储器中的物理存放顺序可以和逻辑顺序不一致,数据元素之间的逻辑关系是通过指示数据元素存储地址的指针来表示的。
因此,每个数据元素除了存储自身以外,同时还要存储指示其后件(或前件)的存储地址的指针,它们构成一个结点。
也就是说,在链式存储方式中每个数据元素的存储映象是一个结点,它包括存储数据元素的数据域(也称作值域)和存储指针的指针域两部分,通过各结点的指针把各数据元素按照它们的逻辑关系链成一条“链”,从而清晰的表示了数据元素之间的逻辑关系。
链式存储的明显优点是存储空间的利用比较灵活,数据元素的增减操作比较方便。
除了上述两种常用的存储方式以外,还有索引存储和散列存储方式。
在索引存储方式中,按照某种性质把一个大表的元素划分成若干个子表,使每个子表中的元素具有相同的性质。
存储时以子表为单位存放,同时建立一个索引表,索引表中的每个索引项对应一个子表,指出该子表的起始地址、长度和子表的性质,这样能够给查找等操作带来很大的方便。
显然,在该存储方式下数据元素之间的逻辑关系是通过数据元素在索引表中的位置得以反映的。
在散列存储方式中,通过数据元素的关键字值来确定数据元素的存储位置,因而可以直接通过计算查找到相应的数据元素。
使得它比通过“比较”查找有更高的效率。
1.6设数据元素的集合为D={a1,a2,a3,a4,a5,a6},请分别画出与以下各关系R对应的数据结构B=(D,R)的结构示意图,并指出它属于哪类结构。
(1)R={(a3,a4),(a4,a5),(a1,a2),(a2,a3),(a5,a6)}(2)R={(a3,a2),(a2,a4),(a3,a1),(a2,a5),(a2,a6)}(3)R={(a i+1,a i)︱i=5,4,3,2,1}(4)R={(a i,a j)︱i>j}(5)R={ }[解答](1)为线性结构,其图形表示如图1-1 (a) 所示。
(2)为非线性结构,其图形表示如图1-1 (b) 所示。
(3)为线性结构,其图形表示如图1-1(c) 所示。
(4)非线性结构,其图形表示如图1-1(d) 所示。
(5)集合结构,除了同属一个集合外,数据元素间无其他关系。
(a) (c)(b) (d)图 1-11.7什么是抽象数据类型?抽象数据类型和面向对象的程序设计方法有什么关系?[解答]抽象数据类型是指用以表示应用问题的一个数据模型以及定义在该模型上的一组操作。
它与一般的数据类型的概念在本质上是一致的,都是对数据类型的数学特性的抽象,其目的是可以使程序设计者,在程序设计中更专注于数据的逻辑特性,而不必关心抽象数据类型实现的具体细节。
但抽象数据类型比一般数据类型的抽象层次更高、范畴更广,它不局限于计算机系统中已定义和实现的数据类型,通常它是由用户根据实际问题的需要而定义,且通过计算机系统中已经定义的数据类型来表示和实现。
因此,它是基于一般数据类型的更高层次上的一种数据抽象。
抽象数据类型的概念是由于程序设计方法和技术的发展而提出来的。
为了更好的提高软件模块的可复用性和可扩充性,现代程序设计方法强调以数据为基础来构建软件系统,更加强调“封装”和“信息隐蔽”策略。
面向对象的程序设计方法正是符合这种要求的方法。
“类”是面向对象的程序设计方法中的核心概念,它是数据抽象的结果,类不但体现了封装和信息隐蔽的原则,而且具有继承性,因而为模块的复用提供了很好的条件。
抽象数据类型具有封装和信息隐蔽的特点,可以做到使用与实现分离。
由此可见,抽象数据类型与面向对象的方法的思想是一致的,从抽象数据类型出发来进行面向对象的程序设计,会使程序设计更加顺理成章。
1.8 完成以下问题:(1) 设计二次多项式ax2+bx+c的一种抽象数据类型,其数据部分为多项式的三个系数项a、b、c;操作部分包括:初始化数据成员a、b、c,实现两个多项式相加,给定x求多项式的值,求方程ax2+bx+c=0的两个实根,按照ax**2+bx+c的格式输出二次多项式。
(2) 假定数据成员a、b、c定义如下:typedef struct{ float a,b,c ;}Quadratic ;请写出上述各操作的具体实现。
[解答](1) 对题中的二次多项式抽象数据类型可以作以下定义:ADT Quadratic{数据:一元二次多项式的二次项系数a,一次项系数b,常数项c;其结构类型为:Quadratic 操作:// 初始化一元二次多项式Quadratic *InitQuadratic (flaot aa, float bb, float cc) ;Quadratic *Add (Quadratic *f1, Quadratic *f2 ) ;// 两个多项式相加float Value (Quadratic *f, float x);// 计算一元二次多项式的值int Root (quadratic *f, float& r1, float& r2);// 求一元二次方程的两个实根void print (Quadratic *f);// 按指定格式输出多项式}(2) 数据成员定义和指定的操作的实现如下:数据成员定义:typedef struct{ float a, b, c ;} Quadratic;数据成员初始化:Quadratic *InitQuadratic (flaot aa, float bb, float cc ){ Quadratic *f ;f->a=aa;f->b=bb;f->c=cc ;return f ;}两个二次多项式相加:Quadratic *Add ( Quadratic *f1, Quadratic *f2 ){ Quadratic *f ;f->a=f1->a + f2->a ;f->b=f1->b + f2->b ;f->c=f1->c + f2->c ;return f ;}由给定的x,求二次多项式的值:float Value (Quadratic *f, float x ){ return (f->a*x*x+f->b*x+f->c ) ;}求一元二次方程的实根:int Root (quadratic f, float *r1, float *r2 ){float d ;if (f->a==0) return –1 ;d=f->b*f->b-4*f->a*f->c ;if (d>=0){ r1=(-f->b+sqrt(d))/(2*f->a) ;r2=(-f->b-sqrt(d))/(2*f->a) ;return 1 ;}else return 0 ;}按照要求的形式输出二次多项式:void print (Quadratic *f ){ if (f.a) printf (〞%f x**2〞, f.a ) ;if (f.b ){ if (f.b>0 ) printf (〞+%f x 〞, f.b ) ;else printf (〞%f x 〞, f.b ) ;}if (f.c ){ if (f.c>0 ) printf (〞+%f 〞, f.c ) ;else printf (〞%f 〞, f.c ) ;}printf (〞\n ) ;}1.9 算法的基本特征是什么?算法分析主要针对哪些方面?[解答]算法是解决问题方案的准确而完整的描述。