数据结构习题解答

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习题一

1 填空题

(1) (数据元素、或元素、或结点、或顶点、或记录)是数据的基本单位,在计算机程序中作为一个整体进行考虑和处理。

(2)(数据项、或字段)是数据的最小单位,(数据元素)是讨论数据结构时涉及的最小数据单位。

(3)从逻辑关系上讲,数据结构主要分为(集合)、(线性结构)、(树结构)和(图)。

(4)数据的存储结构主要有(顺序存储结构)和(链式存储结构)两种基本方法,不论哪种存储结构,都要存储两方面的内容:(数据元素)和(它们之间的关系)。

(5) 算法具有5个特性,分别是(输入)、(输出)、(有穷性)、(确定性)、(可行性)。

(6) 算法的描述方法通常有(自然语言)、(流程图)、(程序设计语言)、(伪代码)4种,其中,(伪代码)被称为算法语言。

(7) 一般情况下,一个算法的时间复杂度是算法(输入规模)的函数。

(8) 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(O(1)),若为n*log25n, 则表示成数量级的形式为(O(n*log2n))。

2. 选择题: (1) C, D (2) B (3) B (4) A (5) D (6) A (7) C (8) C, E

习题二

1. 填空题

(1) 在顺序表中,等概率情况下,插入和删除一个元素平均需移动(表长的一半)个元素,具体移动元素的个数与(表的长度)和(数据元素所在的位置)有关。

(2) 一个顺序表的第一个元素的存储地址是100,每个数据元素的长度是2,则第5个数据元素的存储地址是(108)。

(3) 设单链表中指针p指向单链表的一个非空结点A,若要删除结点A的直接后继,则需要修改指针的操作为(p->next=(p->next)->next, 或者q=p->next; p->next=q->next)。

(4) 单链表中设置头结点的作用是(方便运算,减少程序的复杂性,使得空表和非空表处理统一)。

(5) 非空的循环单链表由头指针head指示,则其尾结点(由指针p所指)满足(p->next=head)。

(6) 在有尾指针rear指示的循环单链表中,在表尾插入一个结点s的操作序列是(s->next=rear->next; rear->next=s; rear=s),删除开始结点的操作序列是(q=rear->next->next; rear->next->next=q->next; delete q;)。

注:假设此循环单链表有表头结点

(7) 一个具有n个结点的单链表,在p所指结点后插入一个新结点s的时间复杂性为(O(1));在给定值x的结点后插入一个新结点的时间复杂性为( O(n) )。

(8) 可由一个尾指针惟一确定的链表有(循环链表)、(双链表)、(双循环链表)。

2. 选择题: (1) A,B (2) D (3) B (4) A (5) A (6) D (7) B (8) B (9) C (10) B (11) B (12) D (13) A (14) A

5. 算法设计

(1)设计一个时间复杂度为O(n)的算法。实现将数组A[n]中所有元素循环左移k个位置。

算法思想:要使a1…a k a k+1…a n -> a k+1…a n a1…a k,可以先让a1…a k a k+1…a n->a k…a1a n…a k+1,再让a k… a1 a n…a k+1 -> a k+1…a n a1…a k,参见第1章16页的思想火花

算法:void converse(T a[], int i, int j){

for(s=i; s<=(i+j)/2;s++) //将数组a中从i到j中的元素倒置

{temp=a[s];a[s]=a[j-s+i];a[j-s+i]=temp;} }

void move(T a[ ], k)

{converse(a,0,k-1);//3次调用函数converse

converse(a,k,n-1);

converse(a,0,n-1);

}

(2) 已知数组A[n]中的元素为整型,设计算法将其调整为左右两部分,左边所有元素为奇数,右边所有元素为偶数,并要求算法的时间复杂度为O(n).

解法1:void tiaozhen(T A[],int n)

{ s=0; t=n-1;

while(s

{ while( A[s]%2!=0) s++;//s=s+1

while ( A[t]%2==0) t--;

if(s

}}

或void tiaozhen(T A[],int n)

{ s=0; t=n-1;

while(s

{ if(A[s]%2!=0) s++;//s=s+1

else if(A[t]%2==0) t--;

else {temp=A[s];A[s]=A[t];A[t]=temp; s++;t--;}

}}

(3) 试编写在无头结点的单链表上实现线性表的插入操作的算法,并和带头结点的单链表上的插入操作的实现进行比较

void LinkList_1::Insert(int i, T x){

if(i<=0) throw "输入的插入位置值小于1";

if(i==1){s=new Node; s->data=x; s->next=first; first=s; }

else{ p=first ; j=0;

while (p && jnext; j++; }

if (!p) thr ow “插入位置值太大";

else { s=new Node; s->data=x; s->next=p->next; p->next=s; }

}

}

(4) 试分别以顺序表和单链表作存储结构,各写一实现线性表就地逆置的算法。

算法思想:顺序表的程序参见题(1)的converse.单链表的程序如下,设单链表有表头结点.

void LinkList::converse()

{ p=first->next;

first->next=NULL;

while(p){

q=p->next; p->next=first->next;

first->next=p;p=q;

}

}

(5) 假设在长度大于1的循环链表中,既无头结点也无头指针,s为指向链表中某个结点的指针,试编写算法删除结点s的前驱结点。

void LinkList::deleteS(Node *s)

{p=s;

while(p->next->next!=s) p=p->next;

{ q=p->next; p->next=q->next;

delete q;

}

(6) 已知一单链表中的数据元素含有三类字符:字母、数字和其它字符。试编写算法,构造三个循环链表,使每个循环链表中只含同一类字符。