数据结构与算法习题集C语言版Word下载.docx
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3.简述线性结构与非线性结构的不同点。
线性结构反映结点间的逻辑关系是一对一的，非线性结构反映结点间的逻辑关系是多对多的。
四、【严题集1.8④】分析下面各程序段的时间复杂度
2.s=0;
fori=0;
i<
n;
i++）
for（j=0;
j<
j++）
s+=B[i][j];
sum=s;
O（n2）
1.for（i=0;
for（j=0;
m;
A[i][j]=0;
O（m*n）
3.x=0;
for（i=1;
for（j=1;
=n-i;
x++;
解：
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）
4.i=1;
while（i<
=n）
i=i*3;
O（log3n）
五、设有数据逻辑结构S=（D,R），试按各小题所给条件画出这些逻辑结构的图示，并确定相对于关系R，哪些结点是开始结点，哪些结点是终端结点？
1.【严蔚敏习题集P71.3②】
D={d1,d2,d3,d4}R={（d1,d2）,（d2,d3）,（d3,d4）}
d1→d2→d3→d4d1—无直接前驱，是首结点d4—无直接后继是尾结点
2。
D={d1,d2,…,d9}
R={（d1,d2）,（d1,d3）,（d3,d4）,（d3,d6）,（d6,d8）,（d4,d5）,（d6,d7）,（d8,d9）}
此图为树形结构d1—无直接前驱，是根结点d2,d5,d7,d9—无直接后继是叶子结点
3．D={d1,d2,…,d9}
R={（d1,d3）,（d1,d8）,（d2,d3）,（d2,d4）,（d2,d5）,（d3,d9）,（d5,d6）,（d8,d9）,（d9,d7）,（d4,d7）,（d4,d6）}
此图为图形结构d1，d2—无直接前驱，是开始结点d6,d7—无直接后继是终端结点
（2）（3）
第2章自测卷答案
一、填空
1.【严题集2.2①】在顺序表中插入或删除一个元素，需要平均移动表中一半元素，具体移动的元素个数与表长和该元素在表中的位置有关。
2.线性表中结点的集合是有限的，结点间的关系是一对一的。
3.向一个长度为n的向量的第i个元素（1≤i≤n+1）之前插入一个元素时，需向后移动n-i+1个元素。
4.向一个长度为n的向量中删除第i个元素（1≤i≤n）时，需向前移动n-i个元素。
5.在顺序表中访问任意一结点的时间复杂度均为O
（1），因此，顺序表也称为随机存取的数据结构。
6.【严题集2.2①】顺序表中逻辑上相邻的元素的物理位置必定相邻。
单链表中逻辑上相邻的元素的物理位置不一定相邻。
7.【严题集2.2①】在单链表中，除了首元结点外，任一结点的存储位置由其直接前驱结点的链域的值指示。
8．在n个结点的单链表中要删除已知结点*p，需找到它的前驱结点的地址，其时间复杂度为O（n）。
二、判断正误（在正确的说法后面打勾，反之打叉）
（×
）1.链表的每个结点中都恰好包含一个指针。
错误。
链表中的结点可含多个指针域，分别存放多个指针。
例如，双向链表中的结点可以含有两个指针域，分别存放指向其直接前趋和直接后继结点的指针。
）2.链表的物理存储结构具有同链表一样的顺序。
错，链表的存储结构特点是无序，而链表的示意图有序。
）3.链表的删除算法很简单，因为当删除链中某个结点后，计算机会自动地将后续的各个单元向前移动。
错，链表的结点不会移动，只是指针内容改变。
）4.线性表的每个结点只能是一个简单类型，而链表的每个结点可以是一个复杂类型。
错，混淆了逻辑结构与物理结构，链表也是线性表！
且即使是顺序表，也能存放记录型数据。
）5.顺序表结构适宜于进行顺序存取，而链表适宜于进行随机存取。
错，正好说反了。
顺序表才适合随机存取，链表恰恰适于“顺藤摸瓜”
）6.顺序存储方式的优点是存储密度大，且插入、删除运算效率高。
错，前一半正确，但后一半说法错误，那是链式存储的优点。
顺序存储方式插入、删除运算效率较低，在表长为n的顺序表中，插入和删除一个数据元素，平均需移动表长一半个数的数据元素。
）7.线性表在物理存储空间中也一定是连续的。
错，线性表有两种存储方式，顺序存储和链式存储。
后者不要求连续存放。
）8.线性表在顺序存储时，逻辑上相邻的元素未必在存储的物理位置次序上相邻。
线性表有两种存储方式，在顺序存储时，逻辑上相邻的元素在存储的物理位置次序上也相邻。
）9.顺序存储方式只能用于存储线性结构。
顺序存储方式不仅能用于存储线性结构，还可以用来存放非线性结构，例如完全二叉树是属于非线性结构，但其最佳存储方式是顺序存储方式。
（后一节介绍）
）10.线性表的逻辑顺序与存储顺序总是一致的。
错，理由同7。
链式存储就无需一致。
三、单项选择题
（C）1．数据在计算机存储器内表示时，物理地址与逻辑地址相同并且是连续的，称之为：
（A）存储结构（B）逻辑结构（C）顺序存储结构（D）链式存储结构
（B）2.一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
（A）110（B）108（C）100（D）120
（A）3.在n个结点的顺序表中，算法的时间复杂度是O
（1）的操作是：
（A）访问第i个结点（1≤i≤n）和求第i个结点的直接前驱（2≤i≤n）
（B）在第i个结点后插入一个新结点（1≤i≤n）
（C）删除第i个结点（1≤i≤n）
（D）将n个结点从小到大排序
（B）4.向一个有127个元素的顺序表中插入一个新元素并保持原来顺序不变，平均要移动个元素
（A）8（B）63.5（C）63（D）7
（A）5.链接存储的存储结构所占存储空间：
（A）分两部分，一部分存放结点值，另一部分存放表示结点间关系的指针
（B）只有一部分，存放结点值
（C）只有一部分，存储表示结点间关系的指针
（D）分两部分，一部分存放结点值，另一部分存放结点所占单元数
（B）6.链表是一种采用存储结构存储的线性表；
（A）顺序（B）链式（C）星式（D）网状
（D）7.线性表若采用链式存储结构时，要求内存中可用存储单元的地址:
（A）必须是连续的（B）部分地址必须是连续的
（C）一定是不连续的（D）连续或不连续都可以
（B）8．线性表Ｌ在情况下适用于使用链式结构实现。
（Ａ）需经常修改Ｌ中的结点值（Ｂ）需不断对Ｌ进行删除插入
（Ｃ）Ｌ中含有大量的结点（Ｄ）Ｌ中结点结构复杂
（C）9．单链表的存储密度
（Ａ）大于1；
（Ｂ）等于1；
（Ｃ）小于1；
（Ｄ）不能确定
（B）10．设a1、a2、a3为3个结点，整数P0，3，4代表地址，则如下的链式存储结构称为
P0
3
4
a1
a2
A3
（Ａ）循环链表（Ｂ）单链表（Ｃ）双向循环链表（Ｄ）双向链表
四、简答题
1.【严题集2.3②】试比较顺序存储结构和链式存储结构的优缺点。
在什么情况下用顺序表比链表好？
①顺序存储时，相邻数据元素的存放地址也相邻（逻辑与物理统一）；
要求内存中可用存储单元的地址必须是连续的。
优点：
存储密度大（＝1？
），存储空间利用率高。
缺点：
插入或删除元素时不方便。
②链式存储时，相邻数据元素可随意存放，但所占存储空间分两部分，一部分存放结点值，另一部分存放表示结点间关系的指针
插入或删除元素时很方便，使用灵活。
存储密度小（<
1），存储空间利用率低。
顺序表适宜于做查找这样的静态操作；
链表宜于做插入、删除这样的动态操作。
若线性表的长度变化不大，且其主要操作是查找，则采用顺序表；
若线性表的长度变化较大，且其主要操作是插入、删除操作，则采用链表。
2.【严题集2.1①】描述以下三个概念的区别：
头指针、头结点、首元结点（第一个元素结点）。
在单链表中设置头结点的作用是什么？
首元结点是指链表中存储线性表中第一个数据元素a1的结点。
为了操作方便，通常在链表的首元结点之前附设一个结点，称为头结点，该结点的数据域中不存储线性表的数据元素，其作用是为了对链表进行操作时，可以对空表、非空表的情况以及对首元结点进行统一处理。
头指针是指向链表中第一个结点（或为头结点或为首元结点）的指针。
若链表中附设头结点，则不管线性表是否为空表，头指针均不为空。
否则表示空表的链表的头指针为空。
这三个概念对单链表、双向链表和循环链表均适用。
是否设置头结点，是不同的存储结构表示同一逻辑结构的问题。
头结点
head
data
link
头指针首元结点
简而言之，
头指针是指向链表中第一个结点（或为头结点或为首元结点）的指针；
头结点是在链表的首元结点之前附设的一个结点；
数据域内只放空表标志和表长等信息（内放头指针？
那还得另配一个头指针！
！
）
首元素结点是指链表中存储线性表中第一个数据元素a1的结点。
第3章栈和队列自测卷答案姓名班级
题号
一
二
三
四
五
六
总分
题分
15
10
20
100
得分
一、填空题（每空1分，共15分）
1.【李春葆】向量、栈和队列都是线性结构，可以在向量的任何位置插入和删除元素；
对于栈只能在栈顶插入和删除元素；
对于队列只能在队尾插入和队首删除元素。
2.栈是一种特殊的线性表，允许插入和删除运算的一端称为栈顶。
不允许插入和删除运算的一端称为栈底。
3.队列是被限定为只能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。
4.在一个循环队列中，队首指针指向队首元素的前一个位置。
5.在具有n个单元的循环队列中，队满时共有n-1个元素。
6.向栈中压入元素的操作是先移动栈顶指针，后存入元素。
7.从循环队列中删除一个元素时，其操作是先移动队首指针，后取出元素。
8.〖00年统考题〗带表头结点的空循环双向链表的长度等于0。
L=head
头结点
R=head
二、判断正误（判断下列概念的正确性，并作出简要的说明。
）（每小题1分，共10分）
）1.线性表的每个结点只能是一个简单类型，而链表的每个结点可以是一个复杂类型。
错，线性表是逻辑结构概念，可以顺序存储或链式存储，与元素数据类型无关。
）2.在表结构中最常用的是线性表，栈和队列不太常用。
错，不一定吧？
调用子程序或函数常用，CPU中也用队列。
（√）3.栈是一种对所有插入、删除操作限于在表的一端进行的线性表，是一种后进先出型结构。
（√）4.对于不同的使用者，一个表结构既可以是栈，也可以是队列，也可以是线性表。
正确，都是线性逻辑结构，栈和队列其实是特殊的线性表，对运算的定义略有不同而已。
）5.栈和链表是两种不同的数据结构。
错，栈是逻辑结构的概念，是特殊殊线性表，而链表是存储结构概念，二者不是同类项。
）6.栈和队列是一种非线性数据结构。
错，他们都是线性逻辑结构，栈和队列其实是特殊的线性表，对运算的定义略有不同而已。
（√）7.栈和队列的存储方式既可是顺序方式，也可是链接方式。
（√）8.两个栈共享一片连续内存空间时，为提高内存利用率，减少溢出机会，应把两个栈的栈底分别设在这片内存空间的两端。
）9.队是一种插入与删除操作分别在表的两端进行的线性表，是一种先进后出型结构。
错，后半句不对。
）10.一个栈的输入序列是12345，则栈的输出序列不可能是12345。
错，有可能。
三、单项选择题（每小题1分，共20分）
（B）1.〖00年元月统考题〗栈中元素的进出原则是
Ａ．先进先出Ｂ．后进先出Ｃ．栈空则进Ｄ．栈满则出
（C）2.〖李春葆〗若已知一个栈的入栈序列是1，2，3，…，n，其输出序列为p1，p2，p3，…，pn，若p1=n，则pi为
Ａ．iＢ．n=iＣ．n-i+1Ｄ．不确定
解释：
当p1=n，即n是最先出栈的，根据栈的原理，n必定是最后入栈的（事实上题目已经表明了），那么输入顺序必定是1，2，3，…，n，则出栈的序列是n，…，3，2，1。
（若不要求顺序出栈，则输出序列不确定）
（B）3.〖李春葆〗判定一个栈ST（最多元素为m0）为空的条件是
Ａ．ST->
top<
>
0Ｂ．ST->
top=0Ｃ．ST->
m0Ｄ．ST->
top=m0
（A）4.〖李春葆〗判定一个队列QU（最多元素为m0）为满队列的条件是
Ａ．QU->
rear－QU->
front==m0Ｂ．QU->
front－1==m0
Ｃ．QU->
front==QU->
rearＤ．QU->
rear+1
队满条件是元素个数为m0。
由于约定满队时队首指针与队尾指针相差1，所以不必再减1了，应当选A。
当然，更正确的答案应该取模，即：
QU->
front==（QU->
rear+1）%m0
（D）5．数组Ｑ［ｎ］用来表示一个循环队列，ｆ为当前队列头元素的前一位置，ｒ为队尾元素的位置，假定队列中元素的个数小于ｎ，计算队列中元素的公式为
（Ａ）r－f;
（Ｂ）（n＋f－r）%n;
（Ｃ）n＋r－f;
（Ｄ）（n＋r－f）%n
6.【98初程P71】从供选择的答案中，选出应填入下面叙述？
内的最确切的解答，把相应编号写在答卷的对应栏内。
设有4个数据元素a1、a2、a3和a4，对他们分别进行栈操作或队操作。
在进栈或进队操作时，按a1、a2、a3、a4次序每次进入一个元素。
假设栈或队的初始状态都是空。
现要进行的栈操作是进栈两次，出栈一次，再进栈两次，出栈一次；
这时，第一次出栈得到的元素是A，第二次出栈得到的元素是B是；
类似地，考虑对这四个数据元素进行的队操作是进队两次，出队一次，再进队两次，出队一次；
这时，第一次出队得到的元素是C，第二次出队得到的元素是D。
经操作后，最后在栈中或队中的元素还有E个。
供选择的答案：
A～D：
①a1②a2③a3④a4
E：
①1②2③3④0
ABCDE＝2,4,1,2,2
7.【94初程P75】从供选择的答案中，选出应填入下面叙述？
栈是一种线性表，它的特点是A。
设用一维数组A[1,…,n]来表示一个栈，A[n]为栈底，用整型变量T指示当前栈顶位置，A[T]为栈顶元素。
往栈中推入（PUSH）一个新元素时，变量T的值B；
从栈中弹出（POP）一个元素时，变量T的值C。
设栈空时，有输入序列a，b，c，经过PUSH，POP，PUSH，PUSH，POP操作后，从栈中弹出的元素的序列是D，变量T的值是E。
A：
①先进先出②后进先出③进优于出④出优于进⑤随机进出
B，C：
①加1②减1③不变④清0⑤加2⑥减2
D：
①a,b②b,c③c,a④b,a⑤c,b⑥a,c
①n+1②n+2③n④n-1⑤n-2
答案：
ABCDE=2,2,1,6,4
注意，向地址的高端生长，称为向上生成堆栈；
向地址低端生长叫向下生成堆栈，本题中底部为n，向地址的低端递减生成，称为向下生成堆栈。
8.【91初程P77】从供选择的答案中，选出应填入下面叙述？
在做进栈运算时，应先判别栈是否A；
在做退栈运算时，应先判别栈是否B。
当栈中元素为n个，做进栈运算时发生上溢，则说明该栈的最大容量为C。
为了增加内存空间的利用率和减少溢出的可能性，由两个栈共享一片连续的内存空间时，应将两栈的D分别设在这片内存空间的两端，这样，只有当E时，才产生上溢。
A，B：
①空②满③上溢④下溢
C：
①n-1②n③n+1④n/2
①长度②深度③栈顶④栈底
①两个栈的栈顶同时到达栈空间的中心点②其中一个栈的栈顶到达栈空间的中心点
③两个栈的栈顶在达栈空间的某一位置相遇④两个栈均不空，且一个栈的栈顶到达另一个栈的栈底
ABCDE＝2,1,2,4,3
四、简答题（每小题4分，共20分）
1.【严题集3.2①和3.11①】说明线性表、栈与队的异同点。
刘答：
相同点：
都是线性结构，都是逻辑结构的概念。
都可以用顺序存储或链表存储；
栈和队列是两种特殊的线性表，即受限的线性表，只是对插入、删除运算加以限制。
不同点：
①运算规则不同，线性表为随机存取，而栈是只允许在一端进行插入、删除运算，因而是后进先出表LIFO；
队列是只允许在一端进行插入、另一端进行删除运算，因而是先进先出表FIFO。
②用途不同，堆栈用于子程调用和保护现场，队列用于多道作业处理、指令寄存及其他运算等等。
2.【统考书P604-11，难于严题集3.1①】设有编号为1，2，3，4的四辆列车，顺序进入一个栈式结构的车站，具体写出这四辆列车开出车站的所有可能的顺序。
至少有14种。
①全进之后再出情况，只有1种：
4，3，2，1
②进3个之后再出的情况，有3种，3,4,2,13,2,4,13,2,1,4
③进2个之后再出的情况，有5种，2,4,3,12,3,4,12,1,3,42,1,4,32,1,3,4
④进1个之后再出的情况，有5种，1,4,3,21,3,2,41,3,4,21,2,3,41,2,4,3
3.【刘自编】假设正读和反读都相同的字符序列为“回文”，例如，‘abba’和‘abcba’是回文，‘abcde’和‘ababab’则不是回文。
假设一字符序列已存入计算机，请分析用线性表、堆栈和队列等方式正确输出其回文的可能性？
线性表是随机存储，可以实现，靠循环变量（j--）从表尾开始打印输出；
堆栈是后进先出，也可以实现，靠正序入栈、逆序出栈即可；
队列是先进先出，不易实现。
哪种方式最好，要具体情况具体分析。
若正文在机内已是顺序存储，则直接用线性表从后往前读取即可，或将堆栈栈顶开到数组末尾，然后直接用POP动作实现。
（但堆栈是先减后压还是……）
若正文是单链表形式存储，则等同于队列，需开辅助空间，可以从链首开始入栈，全部压入后再依次输出。
4.【统考书P604-13】顺序队的“假溢出”是怎样产生的？
如何知道循环队列是空还是满？
一般的一维数组队列的尾指针已经到了数组的上界，不能再有入队操作，但其实数组中还有空位置，这就叫“假溢出”。
采用循环队列是解决假溢出的途径。
另外，解决队满队空的办法有三：
1设置一个布尔变量以区别队满还是队空；
2浪费一个元素的空间，用于区别队满还是队空。
3使用一个计数器记录队列中元素个数（即队列长度）。
我们常采用法②，即队头指针、队尾指针中有一个指向实元素，而另一个指向空闲元素。
判断循环队列队空标志是：
f=rear队满标志是：
f=（r+1）%N
5.【统考书P604-14】设循环队列的容量为40（序号从0到39），现经过一系列的入队和出队运算后，有
①front=11，rear=19;
②front=19，rear=11；
问在这两种情况下，循环队列中各有元素多少个？
用队列长度计算公式：
（N＋r－f）%N
①L=（40＋19－11）%40=8②L=（40＋11－19）%40=32
五、阅读理解（每小题5分，共20分。
至少要写出思路）
1.【严题集3.7①】按照四则运算加、减、乘、除和幂运算（↑）优先关系的惯例，并仿照教材例3-2的格式，画出对下列算术表达式求值时操作数栈和运算符栈的变化过程：
A－B×
C/D+E↑F
2.【严题集3.3②】写出下列程序段的输出结果（栈
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