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自测题目解析
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
20
20
15
100
得分
一、填空题(每空1分,共15分)
1.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。
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存入元素,后移动栈顶指针。
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。
解:
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。
(×)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.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.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->top<>m0D.ST->top=m0
(A)4.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->rear-QU->front-1==m0C.QU->front==QU->rearD.QU->front==QU->rear+1
解:
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+1)
(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
答:
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?
内的最确切的解答,把相应编号写在答卷的对应栏内。
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。
供选择的答案:
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
E:
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。
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。
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。
答:
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,2,4,3,12,3,4,12,1,3,42,1,4,32,3,1,4
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
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?
答:
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?
答:
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3.3②】写出下列程序段的输出结果(栈的元素类型SElemType为char)。
voidmain(){
StackS;
Charx,y;
InitStack(S);
X=’c’;y=’k’;
Push(S,x);Push(S,’a’);Push(S,y);
Pop(S,x);Push(S,’t’);Push(S,x);
Pop(S,x);Push(S,’s’);
while(!
StackEmpty(S)){Pop(S,y);printf(y);};
Printf(x);
}
答:
输出为“stack”。
2.【严题集3.12②】写出下列程序段的输出结果(队列中的元素类型QElemType为char)。
voidmain(){
QueueQ;InitQueue(Q);
Charx=’e’;y=’c’;
EnQueue(Q,’h’);EnQueue(Q,’r’);EnQueue(Q,y);
DeQueue(Q,x);EnQueue(Q,x);
DeQueue(Q,x);EnQueue(Q,’a’);
while(!
QueueEmpty(Q)){DeQueue(Q,y);printf(y);};
Printf(x);
}
答:
输出为“char”。
3.【严题集3.13②】简述以下算法的功能(栈和队列的元素类型均为int)。
voidalgo2(StackS,inte){
StackT;intd;
InitStack(T);
while(!
StackEmpty(S)){
Pop(S,d);
if(d!
=e)Push(T,d);
};
while(!
StackEmpty(T)){
Pop(T,d);
Push(S,d);
}
}
答:
该算法的功能是:
利用栈T做辅助,将栈S中所有值为e的数据元素删除之。
六、算法设计(每小题5分,共15分。
至少要写出思路)
1.【李春葆及严题集3.19④】假设一个算术表达式中包含圆括弧、方括弧和花括弧三种类型的括弧,编写一个判别表达式中括弧是否正确配对的函数correct(exp,tag);其中:
exp为字符串类型的变量(可理解为每个字符占用一个数组元素),表示被判别的表达式,tag为布尔型变量。
答:
用堆栈st进行判定,将(、[或{入栈,当遇到}、]或)时,检查当前栈顶元素是否是对应的(、[或{,若是则退栈,否则返回表示不配对。
当整个算术表达式检查完毕时,若栈为空表示括号正确配对,否则不配对。
编程后的整个函数如下(李书P31—32)
#definem0100/*m0为算术表达式中最多字符个数*/
correct(exp,tag)
charexp[m0];
inttag;
{charst[m0];
inttop=0,i=1;
tag=1;
while(i<=m0&&tag)
{if(exp[i]==‘(‘||exp[i]==’[‘||exp[i]==’{‘)/*遇到‘(‘、’[‘或’{‘,则将其入栈*/
{top++;
st[top]=exp[i];
}
if(exp[i]==’)’)/*遇到’)’,若栈顶是‘(‘,则继续处理,否则以不配对返回*/
if(st[top]==‘(‘)top--;
elsetag=0;
if(exp[i]==’)’)/*遇到’]’,若栈顶是‘[‘,则继续处理,否则以不配对返回*/
if(st[top]==‘[‘]top--;
elsetag=0;
if(exp[i]==’)’)/*遇到’}’,若栈顶是‘{‘,则继续处理,否则以不配对返回*/
if(st[top]==‘{‘top--;
elsetag=0;
i++;
}
if(top>0)tag=0;/*若栈不空,则不配对*/
}
严题集对应答案:
3.19
StatusAllBrackets_Test(char*str)//判别表达式中三种括号是否匹配
{
InitStack(s);
for(p=str;*p;p++)
{
if(*p=='('||*p=='['||*p=='{')push(s,*p);
elseif(*p==')'||*p==']'||*p=='}')
{
if(StackEmpty(s))returnERROR;
pop(s,c);
if(*p==')'&&c!
='(')returnERROR;
if(*p==']'&&c!
='[')returnERROR;
if(*p=='}'&&c!
='{')returnERROR;//必须与当前栈顶括号匹配
}
}//for
if(!
StackEmpty(s))returnERROR;
returnOK;
}//AllBrackets_Test
2005-9班郑嘉琦
#include
#include
usingnamespacestd;
intmain(intargc,char*argv[])
{
vectora;
vectorb;
charc;
cout<<"请输入括号序列并以字符#表示输入结束:
\n";
for(;cin>>c;)
{if(c=='#')break;
if(c!
='['&&c!
=']'&&c!
='('&&c!
=')'&&c!
='{'&&c!
='}'){cout<<"输入错误!
";return1;}
a.push_back(c);}
cout<<"输入的括号序列是:
\n";
for(unsignedinti=0;icout<cout<if(a[0]==']'||a[0]=='}'||a[0]==')'){cout<<"输入的括号序列不匹配!
\n";return1;}
for(unsignedinti=0;i{switch(a[i])
{case'(':
{b.push_back(a[i]);
switch(a[i+1])
{case'[':
{++i;break;}
case'{':
{++i;break;}
case'(':
{++i;break;}
case')':
{b.pop_back();i+=2;break;}
default:
{cout<<"输入的括号序列不匹配!
\n";return1;}}continue;}
case'[':
{b.push_back(a[i]);
switch(a[i+1])
{case'(':
{++i;break;}
case'{':
{++i;break;}
case'[':
{++i;break;}
case']':
{b.pop_back();i+=2;break;}
default:
{cout<<"输入的括号序列不匹配!
\n";return1;}}continue;}
case'{':
{b.push_back(a[i]);
switch(a[i+1])
{case'(':
{++i;break;}
case'[':
{++i;break;}
case'{':
{++i;break;}
case'}':
{b.pop_back();i+=2;break;}
default:
{cout<<"输入的括号序列不匹配!
\n";return1;}}continue;}
case')':
{if(b.back()=='('){b.pop_back();++i;continue;}
else{cout<<"输入的括号序列不匹配!
\n";return1;}}
case']':
{if(b.back()=='['){b.pop_back();++i;continue;}
else{cout<<"输入的括号序列不匹配!
\n";return1;}}
case'}':
{if(b.back()=='{'){b.pop_back();++i;continue;}
else{cout<<"输入的括号序列不匹配!
\n";return1;}}}
}
if(b.empty())cout<<"输入的括号序列匹配!
\n";
elsecout<<"输入的括号序列不匹配!
";
}
2001级通信6班张沐同学答案(已上机通过)
#include
#include
voidpush(charx);
voidpop();
voidcorrect(enumBoolean&tag);
//原来的定义是voidcorrect(structStack*head,enumBoolean&tag);
typedefstructStack
{
chardata;
structStack*next;
};
structStack*head,*p;
enumBoolean{FALSE,TRUE}tag;
voidmain()
{
head=(structStack*)malloc(sizeof(structStack));
head->data='S';
head->next=NULL;
//head'sdatahasnotbeeninitialized!
!
correct(tag);
if(tag)
printf("Right!
");
else
printf("Wrong!
");
}
voidpush(charx)
{
p=(structStack*)malloc(sizeof(structStack));
if(!
p)
printf("There'snospace.\n");
else
{
p->data=x;
p->next=head;
head=p;
}
}
//ifyoudefinethe"Correct"functionlikethat
//DebugwillshowthatthePushactiondoesn’ttakeeffection
voidpop()
{
if(head->next==NULL)
printf("Thestackisempty.\n");
else
{
p=head;
head=head->next;
free(p);
}
}
//voidcorrect(structStack*head,enumBoolean&tag)
voidcorrect(enumBoolean&tag)
{
inti;
chary;
printf("Pleaseenterabds:
");
for(i=0;y!
='\n';i++)
{
scanf("%c",&y);
if((y==')'&&head->data=='(')||(y==']'&&head->data=='[')||(y=='}'&&head->data=='{'))
pop();
elseif((y=='(')||(y=='[')||(y=='{'))
push(y);
/*调试程序显示,y并没有被推入堆栈中。
即head->data的值在Push中显示为y的值,但是出Push函数。
马上变成Null。
*/
else
continue;
}
if(head->next==NULL)//原来的程序是if(head==NULL)tag=TRUE;
tag=TRUE;
else
tag=FALSE;
}
/*总结:
由于head为全局变量,所以不应该将其再次作为函数的变量。
因为C语言的函数变量是传值机制,所以在函数中对参数进行了拷贝复本,所以不能改变head的数值。
*/
3.【严题集3.31③】试写一个算法判别读入的一个以‘@’为结束符的字符序列是否是“回文”。
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。
答:
编程如下:
intPalindrome_Test()//判别输入的字符串是否回文序列,是则返回1,否则返回0
{
InitStack(S);InitQueue(Q);
while((c=getchar())!
='@')
{
Push(S,c);EnQueue(Q,c);//同时使用栈和队列两种结构
}
while(!
StackEmpty(S))
{
Pop(S,a);DeQueue(Q,b));
if(a!
=b)returnERROR;
}
returnOK;
}//Palindrome_Test