专业课数据结构考研知识点总结Word格式.docx
《专业课数据结构考研知识点总结Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专业课数据结构考研知识点总结Word格式.docx(46页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
3(线性表的顺序存储及链式存储情况下,其不同和优缺点比较,及其各自适用的场合。
单链表中设置头指针、循环链表中设置尾指针而不设置头指针的各自好处;
4(能分析所写算法的时间和空间复杂度。
分析:
线性表是一种最简单的数据结构,在线性表方面,主要考查线性表的定义和基本操作、线性表的实现。
在线性表实现方面,要掌握的是线性表的存储结构,包括顺序存储结构和链式存储结构,特别是链式存储结构,是考查的重点。
另外,还要掌握线性表的基本应用。
线性表一章在线性结构的学习乃至整个数据结构学科的学习中,其作用都是不可低估的。
线性表一章小的知识点比较少,一般会出一个综合题,并且容易和第三章、第九章和第十章的内容结合来考,注意对基本知识的理解,能够利用书上的理论解决具体问题。
学习过程中要注意多积累,多看、多写一些相关算法。
三、考研真题
(一)选择题
近几年第2章没有考选择题,只有两个计算时间复杂度的题目,因为此章主要是线性表的操作,而且又是这门课的一个基础,考综合题的可能性比较大,可以和第3章、第9章和第10章的内容结合来出题。
1((11年)设n是描述问题规模的非负整数,下面程序片段的时间复杂度是(A)。
x=2;
while(x<
n/2)x=2*x;
2A.O(logn)B.O(n)C.O(nlogn)D.O(n)
2.(12年)求整数n(n>
=0)的阶乘的算法如下,其时间复杂度是(B)。
intfact(intn)
{
if(n<
=1)return1;
returnn*fact(n-1);
}
2A.o(logn)B.O(n)C.O(nlogn)D.O(n)22
考查的是算法时间复杂度的计算。
可以放在第二章,实际这内容贯穿每一章内容中算法的度量。
(二)综合题
1.(09年)已知一个带有表头结点的单链表结点结构为(data,link),假设该链表只给出了头指针list。
在不改变链表的前提下,请设计一个尽可能高效的算法,查找链表中倒数第k个位置上的结点(k为正整数)。
若查找成功,算法输出该结点的data值,并返回1;
否则,只返回0。
要求:
(1)描述算法的基本设计思想;
(2)描述算法的详细实现步骤;
(3)根据设计思想和实现步骤,采用程序设计语言描述算法(使用C或C++或JAVA语
,关键之处给出简要注释。
言实现)
此题考查线性表的链式存储,主要是线性表的基本操作的应用。
做此题时要把握算法的效率。
(1)算法基本思想如下:
从头到尾遍历单链表,并用指针p指向当前结点的前k个结点。
当遍历到链表的最后一个结点时,指针p所指向的结点即为所查找的结点。
(2)详细实现步骤:
增加两个指针变量和一个整型变量,从链表头向后遍历,其中指针p1指向当前遍历的结点,指针p指向p1所指向结点的前k个结点,如果p1之前没有k个结点,那么p指向表头结点。
用整型变量i表示当前遍历了多少结点,当i>
k时,指针p随着每次遍历,也向前移动一个结点。
当遍历完成时,p或者指向表头结点,或者指向链表中倒数第k个位置上的结点。
(3)算法描述:
ntlocate(Linklistlist,intk)i
p1=list->
link;
p=list;
i=1;
while(p1)
p1=p1->
i++;
if(i>
k)p=p->
next;
//如果i>
k,则p也后移
if(p==list)return0;
//链表没有k个结点
else
printf(“%\n”,p->
data);
return1;
2.(10年)设将n(n,1)个整数存放到一维数组R中,试设计一个在时间和空间两方面尽可能有效的算法,将R中保有的序列循环左移P(0,P,n)个位置,即将R中的数据由(X0X1„„Xn-1)变换为(XpXp+1„„Xn-1X0X1„„Xp-1)要求:
(1)给出算法的基本设计思想。
(2)根据设计思想,采用C或C++或JAVA语言表述算法,关键之处给出注释。
(3)说明你所设计算法的时间复杂度和空间复杂度
此题考查的是数组的操作,线性表的顺序存储的核心就是数组,因此此题实质上是考查的线性表的顺序存储的操作及其应用。
做此题时要考虑算法的时间和空间复杂度。
解法一:
(1)算法的基本设计思想:
可以将这个问题看做是把数组ab转化成数组ba(a代表数
-1组的前p个元素,b代表数组中余下的n-p个元素),先将a逆置得到ab,再将b逆置得
-1-1-1-1-1-1-1到ab,最后将整个ab逆置得到(ab)=ba。
设reverse函数执行将数组元素逆置的操作,对abcdefgh向左循环移动3(p=3)个位置的过程如下:
reverse(0,p-1)得到cbadefgh;
reverse(p,n-1)得到cbahgfde;
reverse(0,n-1)得到defghabc。
注:
reverse中,两个参数分别表示数组中待转换元素的始末位置。
(2)算法描述:
voidreverse(intR[],intlow,inthigh)
{//将数组中从low到high的元素逆置
inttemp;
for(i=0;
i<
=(high-low)/2;
i++)
temp=R[low+i];
R[l0ow+i]=R[high-i];
R[high-i]=temp;
voidconverse(intR[],intn,intp)
reverse(R,0,p-1);
reverse(R,p,n-1);
reverse(R,0,n-1);
(3)上述算法中三个reverse函数的时间复杂度分别是O(p/2)、O((n-p)/2)、O(n/2),故所设计算法的时间复杂度为O(n),空间复杂度为O
(1)。
解法二:
算法思想:
创建大小为p的辅助数组S,将R中前p个整数依次暂存在S中,同时将R中后n-p个整数左移,然后将S中暂存的p个数依次放回到R中的后续单元。
时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(p)。
3.(11年)一个长度为L(L>
=1)的生序列S,处在第?
L/2?
个位置的数称为S的中位数,例如,若序列S1=(11,13,15,17,19),则S1的中位数是15,两个序列的中位数是含它们所有元素的升序序列的中位数。
例如,若S2=(2,4,6,8,20),则S1和S2的中位数是11。
现在有两个等长升序序列A和B,试设计一个在时间和空间方面都尽可能高效的算法,找出两个序列A和B的中位数。
(2)根据设计思想,采用C或C++或JAVA语言描述算法,关键之处给出注释。
此题考查线性表的顺序存储,主要是线性表的基本操作的应用。
做此题时要把握
算法的效率。
(1)算法的基本设计思想如下:
分别求出序列A和B的中位数,设为a和b,求序列A和B的中位数过程如下:
1)若a=b,则a或b即为所求中位数,算法结束;
2)若a<
b,则舍弃序列A中较小的一半,同时舍弃序列B中较大的一半,要求舍弃的长度相等;
3)若a>
b,则舍弃序列A中较大的一半,同时舍弃序列B中较小的一半,要求舍弃的长度相等;
在保留的两个升序序列中,重复过程1)-3),直到两个序列中只含一个元素时为止,较小者即为所求的中位数。
(2)算法实现如下:
intM_search(intA[],intB[].intn)
ints1=0,d1=n-1,m1,s2=0,d2=n-1,m2;
//分别表示序列A和B的首位数、末尾数和中位数
While(s1!
=d1||s2!
=d2)
m1=(s1+d1)/2;
m2=(s2+d2)/2;
if(A[m1]==B[m2])returnA[m1];
elseif(A[m1<
B[m2])
if(s1+d1)%2==0
{s1=m1;
d2=m2;
else{s1=m1+1;
{d1=m1;
s2=m2;
else{d1=m1+1;
returnA[s1]<
B[s2]?
A[s1]:
B[s2];
(3)算法的时间复杂度为O(logn),空间复杂度为O
(1)。
4.(12年)假定采用带头结点的单链表,如果有共同后缀,长度分别为len1和len2(这个条件是我查了一些资料后加上的,网上给的资料这个题目不完整),则可共享相同的后缀存储空间,例如,“loading”和“Beijing”,如下图所示。
设str1和str2分别指向两个单词所在单链表的头结点,链表结点结构为(data,next),请设计一个时间上尽可能高效的算法,找出由str1和str2所指向两个链表共同后缀的起始位置(如图中字符i所在结点的位置p)。
(3)说明你所设计算法的时间复杂度。
两个单链表有公共结点,则从公共结点开始,它们的next都指向同一个结点。
由于每个单链表结点只有一个next域,因此,从第一个公共结点开始,之后它们所有的结点都是重合的,不可能再出现分叉。
因此,我们判断两个链表是不是有重合的部分,只要分别遍历两个链表到最后一个结点。
如果两个尾结点是一样的,说明它们有公共结点;
否则两个链表没有公共的结点。
因为两个链表长度不一定一样,在顺序遍历两个链表到尾结点时,并不能保证在两个链表上同时到达尾结点。
假设一个链表比另一个长k个结点,我们先在长的链表上遍历k个结点,之后再同步遍历,此时能够保证同时到达最后一个结点。
在遍历中,第一个相同的结点就是第一个公共结点。
(1)算法思想:
根据两个单链表的长度,求出它们的长度之差;
在长的单链表上先遍历长度之差个结点;
同步遍历两个单链表,直接找到相同的结点,若有相同结点返回该节点,若没有则一直到链表结束。
(2)算法实现:
LinkListsearch(LinkListstr1,LinkListstr2,intlen1,int2)
if(len1>
len2)
{long=str1->
short=str2->
k=len1-len2;
else{long=str2->
short=str1->
k=len2-len1;
while(k){long=long->
k--;
while(long)
if(long==short)returnlong;
else