C++程序设计习题答案第七章.docx

1、C+程序设计习题答案第七章第七章 动态内存分配习题一、基本概念与基础知识自测题7.1 填空题7.1.1 C/C+定义了4个内存区间： （1） 、 （2） 、 （3） 和 （4） 。答案：（1）代码区，存放程序代码； （2）全局变量与静态变量区，存放全局变量或对象（包括静态）；（3）局部变量区即栈（stack）区，存放局部变量；（4）自由存储区（free store），即动态存储区或堆（heap）区。7.1.2 静态定义的变量和对象用标识符命名，称为 （1） ；而动态建立的称为 （2） ，动态建立对象的初始化是通过 （3） 实现 （4） 。答案：（1）命名对象（2）无名对象（3）初始化式(ini

2、tializer) （4）显式初始化7.1.3 在用new运算符建立一个三维数组15*30*10时，使用了 （1） 个下标运算符，对应的用delete运算符注销这个三维数组时使用了 （2） 个下标运算符。new返回的指针是指向 （3） 的指针。答案：（1）3个（2）1个（3）30行10列的2位数组7.1.4 当动态分配失败，系统采用 （1） 来表示发生了异常。如果new返回的指针丢失，则所分配的自由存储区空间无法收回，称为 （2） 。这部分空间必须在 （3） 才能找回，这是因为无名对象的生命期 （4） 。答案：（1）返回一个空指针（NULL）（2）内存泄漏（3）重新启动计算机后（4）并不依赖于

3、建立它的作用域7.1.5 按语义的默认复制构造函数和默认复制赋值操作符实现的复制称为 （1） ，假设类对象obj中有一个数据成员为指针，并为这个指针动态分配一个堆对象，如用obj1按成员语义拷贝了一个对象obj2，则obj2对应指针指向 （2） 。答案：（1）浅拷贝（2）同一个堆对象7.1.6 单链表的结点包含两个域： （1） 和 （2） 。使用链表的最大的优点是 （3） ，即使是动态数组也做不到这一点。答案：（1）数据域（2）指针域（3）用多少空间，开多少空间7.1.7 进入单链表必须通过单链表的 （1） ，如果它丢失则 （2） ，内存也 （3） ，在单链表中进行的查找只能是 （4） 。答案

4、：（1）头指针（2）链表整个丢失（3）会发生泄漏（4）顺序查找7.1.8 对链栈，链的生成必须是向 （1） 生成，最新压栈的元素（结点），放在 （2） 位置，弹出时从 （3） 删除结点。对链队，采用向 （4） 生成，新入队的结点放在链的 （5） ，出队操作在 （6） 位置。答案：（1）向前（2）链表头的位置（3）链表头（4）向后（5）尾部（6）链表头7.1.9 在计算机中进行表达式的计算，为解决优先级和运算的结合性，必须使用 （1） 和 （2） 。在中缀表达式中，每个双目运算符放在 （3） 。答案：（1）数栈（2）运算符栈（3）它的两个运算符之间7.1.10 为了能重复利用一个队空间，要求把队

5、说明成一个逻辑上的 （1） 。答案：（1）循环队列7.1.11 二叉树的特点是： （1） 和 （2） 。答案：（1）每个结点最多有两个孩子（2）子树有左右之分7.1.12 二叉树的遍历是按 （1） 分类，所谓中序遍历是 （2） 。答案：（1）访问子树根节点次序（2）先遍历该子树根结点的左子树回来后，接着再访问根结点，最后遍历右子树7.1.13 二叉排序树又称 （1） 或 （2） 。其左子树上的所有结点均小于根结点的数据值，而右子树上的所有结点均大于根结点的数据值时，采用 （3） 就可以得到一个 （4） 。答案：（1）二叉搜索树（2）树表（3）中序遍历（4）升序序列7.2 简答题7.2.1 ne

6、w运算符为一个变量或对象分配存储空间和为一个数组分配存储空间，使用方法上有什么不同？对应的delete运算符使用有什么不同？答：为一个变量或对象分配存储空间其使用的格式如下：指针变量名=new 类型名(初始化式)；对于数组进行动态分配和撤销的格式为：指针变量名=new 类型名下标表达式;后者多一个下标表达式，同时不能进行初始化。对应的delete运算符使用分别为：delete 指针名;delete 指向该数组的指针变量名;后者多一个方括号，如果delete语句中少了方括号，因编译器认为该指针是指向数组第一个元素的指针，会产生回收不彻底的问题（只回收了第一个元素所占空间），加了方括号后就转化为指

7、向数组的指针，回收整个数组。delete 的方括号中不需要填数组元素数，系统自知。即使写了，编译器也忽略。7.2.2 用delete删除p所指向的无名对象时，p指针也同时被删除了，对不对？为什么？答：不对。注意这时释放了p所指向的无名对象占用的内存空间，也就是撤销了该无名对象，称动态内存释放（dynamic memory deallocation），但指针p本身并没有撤销，它仍然存在，该指针所占内存空间并未释放。7.2.3 为什么动态建立类对象数组时，类的定义一定要有缺省的构造函数？答：new后面类（class）类型也可以有参数。这些参数即构造函数的参数。但对创建数组，没有参数，只能调用缺省的

8、构造函数。7.2.4 要实现深拷贝，自定义的拷贝构造函数应该怎样设计？答：如果类中有一个数据成员为指针，该类的一个对象中的这个指针p，指向了动态分配的一个堆对象。深拷贝时要给新建立的对象独立分配一个堆对象。这时拷贝的构造函数应该设计为：先拷贝对象主体，再为新建对象的指针分配一个堆对象，最后用原对象的堆对象拷贝新对象的堆对象。即分三步完成。7.2.5 在单链表模板中为什么要把List类说明成Node的友元类？答：为了直接访问结点的私有成员数据，以简化程序。7.2.6 双向链表与单向链表相比，操作上有什么优点?答：双向链表可以很方便地找到表结点的前驱和后继。单链表只能找后继。如要找前驱，必须从表头

9、开始搜索，并一般要用两个工作指针。7.2.7 对比顺序栈与链栈各自的长处和短处。答：顺序栈可以随机访问其中的元素，而链栈只能顺序访问。顺序栈必须先开一定大小内存空间，执行起来简单，速度快，但可能溢出。链栈内存空间随用随开，不会溢出，但执行复杂（不断地动态分配），速度慢。7.2.8 写出二叉树的定义。答：二叉树是结点的一个有限集合，该集合或为空，或是由一个根结点及两棵分别称为左子树和右子树的（注意有左右之分）互不相交的二叉树组成，其中左右子树分别可以为空子树或均为空树。7.2.9 什么是二叉树的遍历？答：所谓二叉树的遍历（binary tree traversal），就是遵从某种次序，查巡二叉树

10、的所有结点，每个结点都被访问一次，而且仅访问一次。所谓“访问”指对结点施行某些操作，但不破坏它原来的数据结构。二、编程与综合练习题7.3 给单链表类模板增加两个成员函数：删除链表中所有数据域为指定值的结点和取出链表中第K个元素（从1开始计数）。解：这两个成员函数添在单链表类模板中（ep7_3.h）本例数据域用了标准类string，也可以使用整数型。/ep7_3.h#includeusing namespace std;/首先看结点组织，采用结点类，凡与结点数据和指针操作有关函数作为成员函数templateclass List;templateclass Node T info; /数据域 No

11、de *link; /指针域public: Node(); /生成头结点的构造函数 Node(const T & data);/生成一般结点的构造函数 void InsertAfter(Node* P); /在当前结点后插入一个结点 Node* RemoveAfter(); /删除当前结点的后继结点，返回该结点备用 T & Getinfo();/增加取数据域函数 friend class List; /以List为友元类，List可直接访问Node的私有函数，与结构一样方便，但更安全;template Node:Node()link=NULL;template Node:Node(const

12、T & data) info=data; link=NULL;templatevoid Node:InsertAfter(Node* p) p-link=link; link=p;templateNode* Node:RemoveAfter() Node* tempP=link; if(link=NULL) tempP=NULL; /已在链尾,后面无结点 else link=tempP-link; return tempP;template T & Node:Getinfo()return info;/增加取数据域函数/再定义链表类，选择常用操作：包括建立有序链表、搜索遍历、插入、删除、取数据

13、等templateclass List Node *head,*tail;/链表头指针和尾指针public: List(); /构造函数，生成头结点(空链表) List(); /析构函数 void MakeEmpty(); /清空一个链表，只余表头结点 Node* Find(T data); /搜索数据域与data相同的结点，返回该结点的地址 int Length(); /计算单链表长度 void PrintList(); /打印链表的数据域 void InsertFront(Node* p); /可用来向前生成链表，在表头插入一个结点 void InsertRear(Node* p); /可

14、用来向后生成链表，在表尾添加一个结点 void InsertOrder(Node *p); /按升序生成链表 Node*CreatNode(T data); /创建一个结点(孤立结点) Node*DeleteNode(Node* p); /删除指定结点 Node*RemoveAll(T &); /删除链表中所有数据域为指定值的结点 Node*GetNode(int); /取出链表中第K个元素（从1开始计数）;templateList:List() head=tail=new Node();templateList:List() MakeEmpty(); delete head;template

15、void List:MakeEmpty() Node *tempP; while(head-link!=NULL) tempP=head-link; head-link=tempP-link; /把头结点后的第一个节点从链中脱离 delete tempP; /删除(释放)脱离下来的结点 tail=head; /表头指针与表尾指针均指向表头结点，表示空链template Node* List:Find(T data) Node *tempP=head-link; while(tempP!=NULL&tempP-info!=data) tempP=tempP-link; return tempP;

16、 /搜索成功返回该结点地址，不成功返回NULLtemplateint List:Length() Node* tempP=head-link; int count=0; while(tempP!=NULL) tempP=tempP-link; count+; return count;templatevoid List:PrintList() Node* tempP=head-link; while(tempP!=NULL) coutinfolink; coutendl;templatevoid List:InsertFront(Node *p) p-link=head-link; head-

17、link=p; if(tail=head) tail=p;templatevoid List:InsertRear(Node *p) p-link=tail-link; tail-link=p; tail=p;templatevoid List:InsertOrder(Node *p) Node *tempP=head-link,*tempQ=head; /tempQ指向tempP前面的一个节点 while(tempP!=NULL) if(p-infoinfo)break; /找第一个比插入结点大的结点，由tempP指向 tempQ=tempP; tempP=tempP-link; tempQ

18、-InsertAfter(p); /插在tempP指向结点之前，tempQ之后 if(tail=tempQ) tail=tempQ-link;templateNode* List:CreatNode(T data)/建立新节点 Node*tempP=new Node(data); return tempP;templateNode* List:DeleteNode(Node* p) Node* tempP=head; while(tempP-link!=NULL&tempP-link!=p) tempP=tempP-link; if(tempP-link=tail) tail=tempP; r

19、eturn tempP-RemoveAfter(); /本函数所用方法可省一个工作指针template Node* List:RemoveAll(T &p)/利用已有的DeleteNode() bool b=false; Node*TempP=head-link,*TempR; while(TempP!=NULL) /也可以利用尾指针 if(TempP-info=p) TempR=DeleteNode(TempP); TempP=TempP-link; return TempR;template Node* List:GetNode(int i)/取出链表中第K个元素(从1计数) Node*T

20、empP=head-link; int j=1; if(i0) return NULL; if(i=0) return head; while(TempP!=NULL&jlink; j+; return TempP;/ep7_3.cpp#includeep7_3.h#includeusing namespace std;int main() const int h=9; int i; List list1; Node *n1,*P1; string m(东南大学),sph=南京大学,东南大学,交通大学,清华大学,天津大学,东南大学,复旦大学,浙江大学,同济大学; cout按原始数据次序输出：e

21、ndl; for(i=0;ih;i+) coutspit; coutendl; for(i=0;ih;i+) P1=list1.CreatNode(spi); list1.InsertFront(P1); /向前生成list1 cout输出向前生成的链表：endl; list1.PrintList(); list1.RemoveAll(m); cout输出删除所有指定结点后的链表：endl; list1.PrintList(); cout要求寻找第几个节点？i; n1=list1.GetNode(i); coutGetinfo(); return 0;7.4 为单链表类模板增加一个拷贝构造函数

22、和拷贝赋值运算符（=）。解：为简单数据域使用整数型。注意：从7.3开始逐题完善单链表类模板，即前一题增加的成员函数在本题中全部保留。拷贝构造函数先建立一个头结点，再以原链表的各结点的数据域来构造新链表的各对应结点。如果看不懂拷贝构造函数请画一个空链表，逐步跟踪拷贝过程，只要跟踪几个结点就可以理解。/ep7_4.h#includeusing namespace std;/首先看结点组织，采用结点类，凡与结点数据和指针操作有关函数作为成员函数templateclass List;templateclass Node T info; /数据域 Node *link; /指针域public: Node

23、(); /生成头结点的构造函数 Node(const T & data); /生成一般结点的构造函数 void InsertAfter(Node* P); /在当前结点后插入一个结点 Node* RemoveAfter(); /删除当前结点的后继结点，返回该结点备用 T & Getinfo(); /增加取数据域函数 friend class List; /以List为友元类，List可直接访问Node的私有函数，与结构一样方便，但更安全;template Node:Node()link=NULL;template Node:Node(const T & data) info=data; lin

24、k=NULL;templatevoid Node:InsertAfter(Node* p) p-link=link; link=p;templateNode* Node:RemoveAfter() Node* tempP=link; if(link=NULL) tempP=NULL; /已在链尾,后面无结点 else link=tempP-link; return tempP;template T & Node:Getinfo()return info;/增加取数据域函数/再定义链表类，选择常用操作：包括建立有序链表、搜索遍历、插入、删除、取数据等templateclass List Node

25、 *head,*tail;/链表头指针和尾指针public: List(); /构造函数，生成头结点(空链表) List(List &); /拷贝构造函数 List(); /析构函数 List& operator=(List&); void MakeEmpty(); /清空一个链表，只余表头结点 Node* Find(T data); /搜索数据域与data相同的结点，返回该结点的地址 int Length(); /计算单链表长度 void PrintList(); /打印链表的数据域 void InsertFront(Node* p); /可用来向前生成链表，在表头插入一个结点 void I

26、nsertRear(Node* p); /可用来向后生成链表，在表尾添加一个结点 void InsertOrder(Node *p); /按升序生成链表 Node*CreatNode(T data); /创建一个结点(孤立结点) Node*DeleteNode(Node* p); /删除指定结点 Node*RemoveAll(T &);/*删除链表中所有数据域为指定值的结点*/ Node*GetNode(int);/*取出链表中第K个元素（从1开始计数）*/;templateList:List() head=tail=new Node();templateList:List(List & ls

27、) /拷贝构造函数 Node* TempP=ls.head-link,*P1; head=tail=new Node(); while(TempP!=NULL) P1=new Node(TempP-info); P1-link=tail-link;/向后生成list1 tail-link=P1; tail=P1; TempP=TempP-link; templateList:List() MakeEmpty(); delete head;templateList& List:operator=(List& ls) Node* TempP=ls.head-link,*P1; head=tail=new Node(); while(TempP!=NULL) P1=new Node(TempP-info); P1-link=tail-link;/向后生