数据结构经典算法 C语言版
//插入排序法
void InsertSort()
{
int s[100];
int n,m,j,i=0,temp1,temp2;
printf("请输入待排序的元素个数：");
scanf("%d",&n);
printf("请输入原序列：");
for (i=0; i { scanf("%d",&s[i]); } printf("请输入待插入的数："); scanf("%d",&m); if (m>s[n-1]); s[n]=m; for (i=0; i { if (s[i]>m) { temp1=s[i]; s[i]=m; for (j=i+1; j { temp2=s[j]; s[j]=temp1; temp1=temp2; } break; } } printf("排序后："); for(i=0;i { printf("%4d",s[i]); } printf("\n"); } //堆排序 static a[8] = {0,25,4,36,1,60,10,58,}; int count=1; void adjust(int i,int n) { int j,k,r,done=0; k = r = a[i]; j = 2*i; while((j<=n)&&(done==0)) { if(j { if(a[j] j++; } if(k>=a[j]) done = 1; else { a[j/2] = a[j]; j = 2* j; } } a[j/2] = r; } void heap(int n) { int i,j,t; for(i =n/2;i>0;i--) adjust(i,n); printf("\n初始化成堆===> "); for(i = 1;i < 8;i++) printf("%5d",a[i]); for(i = n-1;i>0;i--) { t = a[i+1]; a[i+1] = a[1]; a[1] = t; adjust(1,i); printf("\n第%2d步操作结果===>",count++); for(j = 1;j<8;j++) printf("%5d",a[j]); } } void HeapSort() { int i; printf("源数据为："); for(i = 1;i<8;i++) printf("%5d",a[i]); heap(7); printf("\n排序后的数据为："); for(i = 1;i<8;i++) printf("%5d",a[i]); printf("\n"); } //堆栈的基本应用 int *p; int *tos; int *bos; /*添加一个数据放到堆栈对顶端*/ void push(int i) { if(p > bos) { printf("堆栈以满\n"); return; } *p = i; p++; } /*丛堆栈顶端取出一个数据*/ int pop(void) { p--; if(p < tos) { printf("堆栈下溢\n"); return 0; } return *p; } void StackMain() { int a,b; char s[80]; p = (int *)malloc(Max*sizeof(int)); if(!p) { printf("分配内存失败"); exit(1); } tos = p; bos = p + Max -1; printf("请输入第一个数据:\n"); scanf("%d",&a); push(a); printf("请输入第二个数据:\n"); scanf("%d",&b); push(b); printf("请输入操作符:\n"); scanf("%s",s); switch (*s) { case '+': a = pop(); b = pop(); printf("结果是a+b = %d\n",(a+b)); push(a+b); break; case '-': a = pop(); b = pop(); printf("结果是a-b = %d\n",(a-b)); push(a-b); break; case '*': a = pop(); b = pop(); printf("结果是a*b = %d\n",(a*b)); push(a*b); break; case '/': a = pop(); b = pop(); printf("结果是a/b = %d\n",(a/b)); push(a/b); break; default: printf("请输入正确操作符\n"); } } //队列的基本应用 void SetNull(int *front, int *rear) { *front = 0; *rear = 0; } int Empty(int *front,int *rear) { if(*front == *rear) return(1); else return(0); } int EnQueue(int q[],int x,int *front,int *rear) { *rear = (*rear+1) % Max; if(*front == *rear) { printf("队列发生上溢\n"); return(-1); } else { q[*rear] = x; return(0); } } int DelQueue(int q[],int *y,int *front,int *rear) { *front = (*front +1)%Max; if(*front == *rear) { printf("队列发生下溢\n"); return(-1); } else { *y = q[*front]; return(0); } } void QueueMain() { int q[Max]; int f = 0, r = 0; /*f和r分别对应队列的头和尾在整个队列存储区域的位置*/ int i,x,m,n; int a; SetNull(&f,&r); /*清空队列*/ printf("请输入队列的元素个数：\n"); scanf("%d",&m); printf("输入队列的数据：\n"); for (i=0; i { i=i; scanf("%d",&x); a = EnQueue(q,x,&f,&r); if(a == -1) break; } printf("要提出队列的元素个数："); scanf("%d",&n); printf("输出从队列中提取的数据：\n"); for (i = 0; i { if(DelQueue(q,&x,&f,&r) == -1) break; printf("%d\n",x); } if(Empty(&f,&r) == 1) printf("队列为空"); else printf("队列中还有%d个数据",(m-n)); printf("\n"); } //二分法查找 struct Data { char name[20]; char city[20]; char sex[10]; char age[10]; char job[10]; }; struct Data SDatas[NUM]= { "Sun","Weifang","Male","24","student", "Tom","Beijing","Male","31","doctor", "Marry","Shanghai","Female","19","techer", "Willing","Tianjing","Female","21","worker" }; void qs_struct(items,left,right); void quick_struct(items,count); int BinarySeach(items,name,n); void print_BinarySeachData(point); void BinarySearchMain() { char name[30]; int i; printf("将原始数据排序\n"); quick_struct(SDatas,NUM); printf("请输入要查找人的名字：\n"); scanf("%s",name); i = BinarySeach(SDatas,name,NUM); if(i == -1) { printf("没有查找到该人信息\n"); return 0; } printf("查找结果：\n"); print_BinarySeachData(&SDatas[i]); } void quick_struct(struct Data items[],int count) { qs_struct(items,0,count-1); } void qs_struct(struct Data items[],int left,int right) { register int i,j; char *x; struct Data temp; i = left; j = right; x = items[(left+right/2)].name; do { while((strcmp(items[i].name,x)<0)&&(i i++; while((strcmp(items[j].name,x)>0)&&(j>left)) j--; if(i<=j) { temp = items[i]; items[i] = items[j]; items[j] = temp; i++; j--; } }while(i<=j); if(left qs_struct(items,left,j); if(i qs_struct(items,i,right); } int BinarySeach(struct Data items[],char name[],int n) { int low,high,mid; low = 0; high = n-1; while(low<=high) { mid = (low+high)/2; if((strcmp(items[mid].name,name)==0)) return mid; else if((strcmp(items[mid].name,name)<0)) low = mid+1; else high = mid-1; } return -1; } void print_BinarySeachData(struct Data *point) { if(point ==NULL) return; printf(" 姓名：%s\n",point->name); printf(" 城市：%s\n",point->city); printf(" 性别：%s\n",point->sex); printf(" 年龄：%s\n",point->age); printf(" 工作：%s\n",point->job); } //快速排序 void quickSort(int a[],int left,int right) { int i,j,temp; i=left; j=right; temp=a[left]; if(left>right) return; while(i!=j)/**//*找到最终位置*/ { while(a[j]>=temp && j>i) j--; if(j>i) a[i++]=a[j]; while(a[i]<=temp && j>i) i++; if(j>i) a[j--]=a[i]; } a[i]=temp; quickSort(a,left,i-1);/**//*递归左边*/ quickSort(a,i+1,right);/**//*递归右边*/ } void quickSortMain() { int a[7]; int i; printf("请输入7个待排序的整数：\n"); for(i=0;i<7;i++) { printf("请输入第%d个数：",i+1); scanf("%d",&a[i]); } printf("排序前："); for(i=0;i<6;i++) { printf("%4d",a[i]); } printf("\n"); quickSort(a,0,7);/**//*排好序的结果*/ printf("排序后："); for(i=0;i<6;i++) { printf("%4d",a[i]); } printf("\n"); } //冒泡排序法 void BubbleSort() { int count; char str[200]; int m,n; char s; printf("请输入字符串：\n"); scanf("%s",str); count=strlen(str); for(m=1;m for(n=count-1;n>=m;--n) { if(str[n-1]>str[n]) { s=str[n-1]; str[n-1]=str[n]; str[n]=s; } } printf("排序之后的字符串是：\n"); printf("%s.\n",str); } //顺序表查找 struct Sechain { char name[20]; char city[20]; char sex[10]; char age[10]; char job[10]; struct Sechain *next; }; struct Sechain Datas[NUM]= { "Sun","Weifang","Male","24","student",NULL, "Tom","Beijing","Male","31","doctor",NULL, "Marry","Shanghai","Female","19","techer",NULL, "Willing","Tianjing","Female","21","worker",NULL }; struct Sechain *Secreate() { struct Sechain *head, *tail, *p; int i; head = tail = NULL; printf("将名单数据输入到链表中:\n"); for(i= 0;i < NUM; i++) { p = (struct Sechain *)malloc (sizeof (struct Sechain)); strcpy(p->name, Datas[i].name); strcpy(p->city,Datas[i].city); strcpy(p->sex,Datas[i].sex); strcpy(p->age,Datas[i].age); strcpy(p->job,Datas[i].job); p->next = NULL; if(head == NULL) head = tail = p; else tail = tail ->next; tail ->next = p; } return head; } struct chain *SequelSeach(struct Sechain *head,char name[]) { struct Sechain *temp; temp = head; for(temp=head;temp!=NULL;) { if(strcmp(temp->name,name) == 0) break; else temp = temp->next; } if(temp ==NULL) printf("没有查找到该人资料\n"); return temp; } void print_data(struct Sechain *point) { if(point ==NULL) return; printf("查找结果：\n"); printf(" 姓名：%s\n",point->name); printf(" 城市：%s\n",point->city); printf(" 性别：%s\n",point->sex); printf(" 年龄：%s\n",point->age); printf(" 工作：%s\n",point->job); } void SequelSeachMain() { struct Sechain *head; struct Sechain *p; char name[30]; head = Secreate(); printf("请输入要查找的人名\n"); scanf("%s",name); p = SequelSeach(head,name); print_data(p); } void SeleceSort() { int n,i,k,x,min,min_k,a[100]; printf("请输入待排序的元素个数："); scanf("%d",&n); for(i=0;i { printf("请输入第%d个数：",i+1); scanf("%d",&a[i]); } printf("排序前："); for(i=0;i { printf("%4d",a[i]); } printf("\n"); for(k=0;k { min=a[k]; min_k=k; for(i=k+1;i if(a[i] { min=a[i]; min_k=i; } x=a[min_k]; a[min_k]=a[k]; /*这3句什么意思？*/ a[k]=x; } printf("排序后："); for(i=0;i { printf("%4d",a[i]); } printf("\n"); } C语言的学习要从基础，100个经典的算法 题目：古典问题：有一对兔子，从出生后第3个月起每个月都生一对兔子，小兔子长到第三个月后每个月又生一对兔子，假如兔子都不死，问每个月的兔子总数为多少？ ________________________________________________________________ 程序分析：兔子的规律为数列1,1,2,3,5,8,13,21.... __________________________________________________________________ 程序源代码： main() { long f1,f2; int i; f1=f2=1; for(i=1;i<=20;i++) { printf("%12ld %12ld",f1,f2); if(i%2==0) printf("\n");/*控制输出，每行四个*/ f1=f1+f2;/*前两个月加起来赋值给第三个月*/ f2=f1+f2;/*前两个月加起来赋值给第三个月*/ } } 上题还可用一维数组处理，you try! 题目：判断101-200之间有多少个素数，并输出所有素数。 _________________________________________________________________ 程序分析：判断素数的方法：用一个数分别去除2到sqrt(这个数)，如果能被整除，则表明此数不是素数，反之是素数。 ___________________________________________________________________ 程序源代码： #include "math.h" main() { int m,i,k,h=0,leap=1; printf("\n"); for(m=101;m<=200;m++) { k=sqrt(m+1); for(i=2;i<=k;i++) if(m%i==0) {leap=0;break;} if(leap) {printf("%-4d",m);h++; if(h%10==0) printf("\n"); } leap=1; } printf("\nThe total is %d",h); } 题目：打印出所有的“水仙花数”，所谓“水仙花数”是指一个三位数，其各位数字立方和等于该数本身。例如：153是一个“水仙花数”，因为153=1的三次方＋5的三次方＋3的三次方。 __________________________________________________________________ 程序分析：利用for循环控制100-999个数，每个数分解出个位，十位，百位。 ___________________________________________________________________ 程序源代码： 大学 《数据结构与算法分析》课程 习题及参考答案 模拟试卷一 一、单选题（每题 2 分，共20分） 1.以下数据结构中哪一个是线性结构？( ) A. 有向图 B. 队列 C. 线索二叉树 D. B树 2.在一个单链表HL中，若要在当前由指针p指向的结点后面插入一个由q指向的结点， 则执行如下( )语句序列。 A. p=q; p->next=q; B. p->next=q; q->next=p; C. p->next=q->next; p=q; D. q->next=p->next; p->next=q; 3.以下哪一个不是队列的基本运算？（） A. 在队列第i个元素之后插入一个元素 B. 从队头删除一个元素 C. 判断一个队列是否为空 D.读取队头元素的值 4.字符A、B、C依次进入一个栈，按出栈的先后顺序组成不同的字符串，至多可以组成( ) 个不同的字符串？ A.14 B.5 C.6 D.8 5.由权值分别为3,8,6,2的叶子生成一棵哈夫曼树，它的带权路径长度为( )。 以下6-8题基于图1。 6.该二叉树结点的前序遍历的序列为( )。 A.E、G、F、A、C、D、B B.E、A、G、C、F、B、D C.E、A、C、B、D、G、F D.E、G、A、C、D、F、B 7.该二叉树结点的中序遍历的序列为( )。 A. A、B、C、D、E、G、F B. E、A、G、C、F、B、D C. E、A、C、B、D、G、F E.B、D、C、A、F、G、E 8.该二叉树的按层遍历的序列为( )。 A．E、G、F、A、C、D、B B. E、A、C、B、D、G、F C. E、A、G、C、F、B、D D. E、G、A、C、D、F、B 9.下面关于图的存储的叙述中正确的是( )。 A．用邻接表法存储图，占用的存储空间大小只与图中边数有关，而与结点个数无关 B．用邻接表法存储图，占用的存储空间大小与图中边数和结点个数都有关 C. 用邻接矩阵法存储图，占用的存储空间大小与图中结点个数和边数都有关 D．用邻接矩阵法存储图，占用的存储空间大小只与图中边数有关，而与结点个数无关 10.设有关键码序列(q，g，m，z，a，n，p，x，h)，下面哪一个序列是从上述序列出发建 堆的结果?( ) A. a，g，h，m，n，p，q，x，z B. a，g，m，h，q，n，p，x，z C. g，m，q，a，n，p，x，h，z D. h，g，m，p，a，n，q，x，z 二、填空题（每空1分，共26分） 1.数据的物理结构被分为_________、________、__________和___________四种。 2.对于一个长度为n的顺序存储的线性表，在表头插入元素的时间复杂度为_________， 在表尾插入元素的时间复杂度为____________。 3.向一个由HS指向的链栈中插入一个结点时p时，需要执行的操作是________________; 删除一个结点时，需要执行的操作是______________________________（假设栈不空而 且无需回收被删除结点）。 4.对于一棵具有n个结点的二叉树，一个结点的编号为i(1≤i≤n)，若它有左孩子则左 孩子结点的编号为________，若它有右孩子，则右孩子结点的编号为________，若它有 双亲，则双亲结点的编号为________。 5.当向一个大根堆插入一个具有最大值的元素时，需要逐层_________调整，直到被调整 到____________位置为止。 6.以二分查找方法从长度为10的有序表中查找一个元素时，平均查找长度为________。 7.表示图的三种常用的存储结构为_____________、____________和_______________。 8.对于线性表（70，34，55，23，65，41，20）进行散列存储时，若选用H（K）=K %7 作为散列函数，则散列地址为0的元素有________个，散列地址为6的有_______个。 9.在归并排序中，进行每趟归并的时间复杂度为______，整个排序过程的时间复杂度为 ____________，空间复杂度为___________。 10.在一棵m阶B_树上，每个非树根结点的关键字数目最少为________个，最多为________ 个，其子树数目最少为________，最多为________。 三、运算题（每题 6 分，共24分） 1.写出下列中缀表达式的后缀形式： （1）3X/(Y-2)+1 （2）2+X*(Y+3) 2.试对图2中的二叉树画出其： (1)顺序存储表示的示意图； (2)二叉链表存储表示的示意图。 3.判断以下序列是否是小根堆? 如果不是, 将它调 图2 整为小根堆。 （1）{ 12, 70, 33, 65, 24, 56, 48, 92, 86, 33 } （2）{ 05, 23, 20, 28, 40, 38, 29, 61, 35, 76, 47, 100 } 4.已知一个图的顶点集V和边集E分别为： V={1,2,3,4,5,6,7}; 前端如何搞定数据结构与算法(先导篇) 「观感度：?」 「口味：锅包肉」 「烹饪时间：20min」 本文已收录在Github? 为什么要学习数据结构与算法？ 在0202年的今天，由于每天被无数的信息轰炸，大多数人已经变得越来越浮躁了，并且丧失了独立思考的能力。 你可能会经常听到这样的感慨： 技术人究竟能走多远？我遇到了天花板 35岁的程序员要如何面对中年危机？ 技术更新太快，好累，学不动了 然后，你也变得焦虑起来。那你有没有静下心来想过，如何才能抵御年龄增长并且使自己增值呢？ 无非是终身学习，持续修炼自己的内功。内功也就是基础知识和核心概念，这些轰轰烈烈发展的技术本质，其实都是基础知识，也就是我们在大学里学过的基础课-程。 操作系统 计算机组成原理 计算机网络 编译原理 设计模式 数据结构与算法 这也就是为什么越靠谱的面试官越注重你基础知识的掌握程度，为什么越牛的的企业越重视你的算法能力。因为当你拥有了这些，你已经比大多数人优秀了。你的天花板由你自己来决定，大家口中的中年危机可能并不会成为你的危机。新技术来临时，你对它的本质会看得更加透彻，学起来会一通百通。这样的人才，公司培养你也会花费更少的成本。 (不过，一辈子做个开开心心的 CRUD Boy 也是一种选择。) 数据结构与算法之间的关系 Rob Pikes 5 Rules of Programming中的第五条是这样说的： Data dominates. If youve chosen the right data structures and organized things well, the algorithms will almost always be self-evident. Data structures, not algorithms, are central to programming. 数据占主导。如果您选择了正确的数据结构并组织得当，那么这些算法几乎总是不言而喻的。数据结构而非算法是编程的核心。 瑞士计算机科学家，Algol W，Modula，Oberon 和 Pascal 语言的设计师 Niklaus Emil Wirth 写过一本非常经典的书《Algorithms + Data Structures = Programs》，即算法 + 数据结构 = 程序。 我们可以得出结论，数据结构与算法之间是相辅相成的关系。数据结构服务于算法，算法作用于特定的数据结构之上。 数据结构与算法好难，怎么学？ 数据结构与算法基础知识总结 1 算法 算法：是指解题方案的准确而完整的描述。 算法不等于程序，也不等计算机方法，程序的编制不可能优于算法的设计。 算法的基本特征：是一组严谨地定义运算顺序的规则，每一个规则都是有效的，是明确的，此顺序将在有限的次数下终止。特征包括： （1）可行性； （2）确定性，算法中每一步骤都必须有明确定义，不充许有模棱两可的解释，不允许有多义性； （3）有穷性，算法必须能在有限的时间内做完，即能在执行有限个步骤后终止，包括合理的执行时间的含义； （4）拥有足够的情报。 算法的基本要素：一是对数据对象的运算和操作；二是算法的控制结构。 指令系统：一个计算机系统能执行的所有指令的集合。 基本运算和操作包括：算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。 算法的控制结构：顺序结构、选择结构、循环结构。 算法基本设计方法：列举法、归纳法、递推、递归、减斗递推技术、回溯法。 算法复杂度：算法时间复杂度和算法空间复杂度。 算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。 算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。 2 数据结构的基本基本概念 数据结构研究的三个方面： （1）数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系，即数据的逻辑结构； （2）在对数据进行处理时，各数据元素在计算机中的存储关系，即数据的存储结构；（3）对各种数据结构进行的运算。 数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。 数据的逻辑结构包含： （1）表示数据元素的信息； （2）表示各数据元素之间的前后件关系。 数据的存储结构有顺序、链接、索引等。 线性结构条件： （1）有且只有一个根结点； （2）每一个结点最多有一个前件，也最多有一个后件。 非线性结构：不满足线性结构条件的数据结构。 3 线性表及其顺序存储结构 线性表由一组数据元素构成，数据元素的位置只取决于自己的序号，元素之间的相对位置是线性的。 在复杂线性表中，由若干项数据元素组成的数据元素称为记录，而由多个记录构成的线性表又称为文件。 非空线性表的结构特征： （1）且只有一个根结点a1，它无前件； （2）有且只有一个终端结点an，它无后件； （3）除根结点与终端结点外，其他所有结点有且只有一个前件，也有且只有一个后件。结点个数n称为线性表的长度，当n=0时，称为空表。 线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点： （1）线性表中所有元素的所占的存储空间是连续的； （2）线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的。 ai的存储地址为：adr(ai)=adr(a1)+(i-1)k,，adr(a1)为第一个元素的地址，k代表每个元素占的字节数。 顺序表的运算：插入、删除。（详见14--16页） 4 栈和队列 栈是限定在一端进行插入与删除的线性表，允许插入与删除的一端称为栈顶，不允许插入与删除的另一端称为栈底。 栈按照“先进后出”（filo）或“后进先出”（lifo）组织数据，栈具有记忆作用。用top表示栈顶位置，用bottom表示栈底。 栈的基本运算：（1）插入元素称为入栈运算；（2）删除元素称为退栈运算；（3）读栈顶元素是将栈顶元素赋给一个指定的变量，此时指针无变化。 队列是指允许在一端（队尾）进入插入，而在另一端（队头）进行删除的线性表。rear指针指向队尾，front指针指向队头。 队列是“先进行出”（fifo）或“后进后出”（lilo）的线性表。 队列运算包括（1）入队运算：从队尾插入一个元素；（2）退队运算：从队头删除一个元素。循环队列：s=0表示队列空，s=1且front=rear表示队列满 看懂一个程序，分三步：1、流程；2、每个语句的功能；3、试数； 小程序：1、尝试编程去解决他；2、看答案；3、修改程序，不同的输出结果； 4、照答案去敲； 5、调试错误； 6、不看答案，自己把答案敲出来； 7、实在不会就背会。。。。。周而复始，反复的敲。。。。。 【程序1】 题目：有1、2、3、4个数字，能组成多少个互不相同且无重复数字的三位数？都是多少？ ============================================================== 【程序2】 题目：企业发放的奖金根据利润提成。利润(I)低于或等于10万元时，奖金可提10%；利润高 于10万元，低于20万元时，低于10万元的部分按10%提成，高于10万元的部分，可可提 成7.5%；20万到40万之间时，高于20万元的部分，可提成5%；40万到60万之间时高于 40万元的部分，可提成3%；60万到100万之间时，高于60万元的部分，可提成1.5%，高于 100万元时，超过100万元的部分按1%提成，从键盘输入当月利润I，求应发放奖金总数？ ============================================================== 【程序3】 题目：一个整数，它加上100后是一个完全平方数，再加上168又是一个完全平方数，请问该数是多少？============================================================== 【程序4】 题目：输入某年某月某日，判断这一天是这一年的第几天？ ============================================================== 【程序5】 题目：输入三个整数x,y,z，请把这三个数由小到大输出。 ============================================================== 【程序6】 题目：用*号输出字母C的图案。 ============================================================== 【程序7】 题目：输出特殊图案，请在c环境中运行，看一看，Very Beautiful! ============================================================== 【程序8】 题目：输出9*9口诀。 ============================================================== 【程序9】 题目：要求输出国际象棋棋盘。 ============================================================== 【程序10】 题目：打印楼梯，同时在楼梯上方打印两个笑脸。 -------------------------------------------------------------------------------- 【程序11】 题目：古典问题：有一对兔子，从出生后第3个月起每个月都生一对兔子，小兔子长到第三个月 后每个月又生一对兔子，假如兔子都不死，问每个月的兔子总数为多少？ ============================================================== Data Structures and Algorithm 习题答案 Preface ii 1 Data Structures and Algorithms 1 2 Mathematical Preliminaries 5 3 Algorithm Analysis 17 4 Lists, Stacks, and Queues 23 5 Binary Trees 32 6 General Trees 40 7 Internal Sorting 46 8 File Processing and External Sorting 54 9Searching 58 10 Indexing 64 11 Graphs 69 12 Lists and Arrays Revisited 76 13 Advanced Tree Structures 82 i ii Contents 14 Analysis Techniques 88 15 Limits to Computation 94 Preface Contained herein are the solutions to all exercises from the textbook A Practical Introduction to Data Structures and Algorithm Analysis, 2nd edition. For most of the problems requiring an algorithm I have given actual code. In a few cases I have presented pseudocode. Please be aware that the code presented in this manual has not actually been compiled and tested. While I believe the algorithms to be essentially correct, there may be errors in syntax as well as semantics. Most importantly, these solutions provide a guide to the instructor as to the intended answer, rather than usable programs. 数据结构例题（及答案） 项目一习题(答案) 一选择题 1. 算法的计算量的大小称为计算的(B )。 A( 效率 B. 复杂性 C. 现实性 D. 难度 2.算法的时间复杂度取决于(C ) A(问题的规模 B. 待处理数据的初态 C. A和B 3(从逻辑上可以把数据结构分为(C )两大类。 A(动态结构、静态结构 B(顺序结构、链式结构 C(线性结构、非线性结构 D(初等结构、构造型结构 4(连续存储设计时，存储单元的地址(A )。 A(一定连续 B(一定不连续 C(不一定连续 D(部分连续，部分不连续 5. 以下属于逻辑结构的是(C )。 A(顺序表 B. 哈希表 C.有序表 D. 单链表 二、判断题 1. 数据元素是数据的最小单位。(×) 2. 记录是数据处理的最小单位。(×) 3. 数据的逻辑结构是指数据的各数据项之间的逻辑关系;(×) 4(程序一定是算法。(×) 5. 在顺序存储结构中，有时也存储数据结构中元素之间的关系。(×) 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。(×) 7. 数据结构的基本操作的设置的最重要的准则是，实现应用程序与存储结构的独立。(?) 8. 数据的逻辑结构说明数据元素之间的顺序关系,它依赖于计算机的储存结构. (×) 三、填空 1(数据的物理结构包括数据元素的表示和数据元素间关系的表示。 2. 对于给定的n个元素,可以构造出的逻辑结构有集合，线性结构，树形 结构，图状结构或网状结构四种。 3(数据的逻辑结构是指数据的组织形式，即数据元素之间逻辑关系的总体。而 逻辑关系是指数据元素之间的关联方式或称“邻接关系”。 4(一个数据结构在计算机中表示(又称映像) 称为存储结构。 5(抽象数据类型的定义仅取决于它的一组逻辑特性，而与在计算机内部如何表 示和实现无关，即不论其内部结构如何变化，只要它的数学特性不变，都不影响 其外部使用。 6(数据结构中评价算法的两个重要指标是算法的时间复杂度和空间复杂度。 7. 数据结构是研讨数据的逻辑结构和物理结构，以及它们之间的相互 关系，并对与这种结构定义相应的操作(运算)，设计出相应的算法。 ( 一个算法具有5个特性: 有穷性、确定性、可行性，有零个或多个输入、 有一个或多个输8 出。 四、应用题 1. 1. 数据结构是一门研究什么内容的学科, 答:数据结构是一门研究在非数值计算的程序设计问题中，计算机的操作对象 及对象间的关系和施加于对象的操作等的学科 2. 2. 数据元素之间的关系在计算机中有几种表示方法,各有什么特点, 答:四 种表示方法 2008-02-18 18:48 【程序1】 题目：有1、2、3、4个数字，能组成多少个互不相同且无重复数字的三位数？都是多少？ 1.程序分析：可填在百位、十位、个位的数字都是1、2、3、4。组成所有的排列后再去 掉不满足条件的排列。 2.程序源代码： main() { int i,j,k; printf("\n"); for(i=1;i<5;i++) ／*以下为三重循环*/ for(j=1;j<5;j++) for (k=1;k<5;k++) { if (i!=k&&i!=j&&j!=k) /*确保i、j、k三位互不相同*/ printf("%d,%d,%d\n",i,j,k); } } ============================================================== 【程序2】 题目：企业发放的奖金根据利润提成。利润(I)低于或等于10万元时，奖金可提10%；利润高 于10万元，低于20万元时，低于10万元的部分按10%提成，高于10万元的部分，可可提 成7.5%；20万到40万之间时，高于20万元的部分，可提成5%；40万到60万之间时高于 40万元的部分，可提成3%；60万到100万之间时，高于60万元的部分，可提成1.5%，高于 100万元时，超过100万元的部分按1%提成，从键盘输入当月利润I，求应发放奖金总数？ 1.程序分析：请利用数轴来分界，定位。注意定义时需把奖金定义成长整型。 2.程序源代码： main() { long int i; int bonus1,bonus2,bonus4,bonus6,bonus10,bonus; scanf("%ld",&i); bonus1=100000*0.1;bonus2=bonus1+100000*0.75; bonus4=bonus2+200000*0.5; bonus6=bonus4+200000*0.3; bonus10=bonus6+400000*0.15; if(i<=100000) 单选题（每题2 分，共20分） 1.对一个算法的评价，不包括如下（B ）方面的容。 A．健壮性和可读性B．并行性C．正确性D．时空复杂度 2.在带有头结点的单链表HL中，要向表头插入一个由指针p指向的结点，则执行( A )。 A. p->next=HL->next; HL->next=p; B. p->next=HL; HL=p; C. p->next=HL; p=HL; D. HL=p; p->next=HL; 3.对线性表，在下列哪种情况下应当采用链表表示？( B ) A.经常需要随机地存取元素 B.经常需要进行插入和删除操作 C.表中元素需要占据一片连续的存储空间 D.表中元素的个数不变 4.一个栈的输入序列为1 2 3，则下列序列中不可能是栈的输出序列的是( C ) A. 2 3 1 B. 3 2 1 C. 3 1 2 D. 1 2 3 6.若需要利用形参直接访问实参时，应将形参变量说明为（D ）参数。 A．值B．函数C．指针D．引用 8.在稀疏矩阵的带行指针向量的存储中，每个单链表中的结点都具有相同的（A ）。 A．行号B．列号C．元素值D．非零元素个数 10. 从二叉搜索树中查找一个元素时，其时间复杂度大致为(C )。 A. O(n) B. O(1) C. O(log2n) D. O(n2) 二、运算题（每题6 分，共24分） 1.数据结构是指数据及其相互之间的_联系。当结点之间存在M对N（M：N）的联系时，称这种结构为 __图__。 2.队列的插入操作是在队列的___尾_进行，删除操作是在队列的_首_进行。 3.当用长度为N的数组顺序存储一个栈时，假定用top==N表示栈空，则表示栈满的条件是___top==0___(要超出才为满)_______________。 4.对于一个长度为n的单链存储的线性表，在表头插入元素的时间复杂度为___ O（1）__，在表尾 插入元素的时间复杂度为___ O（n）___。 5.设W为一个二维数组，其每个数据元素占用4个字节，行下标i从0到7 ，列下标j从0到3 ， 则二维数组W的数据元素共占用＿128__个字节。W中第6 行的元素和第4 列的元素共占用__44_个字节。 若按行顺序存放二维数组W，其起始地址为100，则二维数组元素W[6，3]的起始地址__108_。 7.二叉树是指度为2的___有序___树。一棵结点数为N的二叉树，其所有结点的度的总和是 ___n-1____。 8.对一棵二叉搜索树进行中序遍历时，得到的结点序列是一个_有序序列__。对一棵由算术表达式组 成的二叉语法树进行后序遍历得到的结点序列是该算术表达式的__后缀表达式____。 9.对于一棵具有n个结点的二叉树，用二叉链表存储时，其指针总数为_____________个，其中 _______________个用于指向孩子，_________________个指针是空闲的。 10.若对一棵完全二叉树从0开始进行结点的编号，并按此编号把它顺序存储到一维数组A中，即编号为0 的结点存储到A[0]中。其余类推，则A[ i ]元素的左孩子元素为________,右孩子元素为_______________，双亲元素为____________。 11.在线性表的散列存储中，处理冲突的常用方法有________________________和 _____________________________两种。 《数据结构与算法》复习题 选择题 1．在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分为 C 。 A．动态结构和静态结构 B．紧凑结构和非紧凑结构 C．线性结构和非线性结构 D．内部结构和外部结构 2．数据结构在计算机内存中的表示是指 A 。 A．数据的存储结构 B．数据结构 C．数据的逻辑结构 D．数据元素之间的关系 3．在数据结构中，与所使用的计算机无关的是数据的 A 结构。 A．逻辑 B．存储 C．逻辑和存储 D．物理 4．在存储数据时，通常不仅要存储各数据元素的值，而且还要存储 C 。A．数据的处理方法 B．数据元素的类型 C．数据元素之间的关系 D．数据的存储方法 5．在决定选取何种存储结构时，一般不考虑 A 。 A．各结点的值如何 B．结点个数的多少 C．对数据有哪些运算 D．所用的编程语言实现这种结构是否方便。 6．以下说法正确的是 D 。 A．数据项是数据的基本单位 B．数据元素是数据的最小单位 C．数据结构是带结构的数据项的集合 D．一些表面上很不相同的数据可以有相同的逻辑结构 7．算法分析的目的是 C ，算法分析的两个主要方面是 A 。（1）A．找出数据结构的合理性 B．研究算法中的输入和输出的关系C．分析算法的效率以求改进 C．分析算法的易读性和文档性（2）A．空间复杂度和时间复杂度 B．正确性和简明性 C．可读性和文档性 D．数据复杂性和程序复杂性 8．下面程序段的时间复杂度是 O(n2) 。 s =0; for( I =0; i 数据结构经典例题 1.设计一个算法将L拆分成两个带头节点的单链表L1和L2。 void split(LinkList *&L,LinkList *&L1,LinkList *&L2) { LinkList *p=L->next,*q,*r1; //p指向第1个数据节点 L1=L; //L1利用原来L的头节点 r1=L1; //r1始终指向L1的尾节点 L2=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建L2的头节点 L2->next=NULL; //置L2的指针域为NULL while (p!=NULL) { r1->next=p; //采用尾插法将*p(data值为ai)插入L1中 r1=p; p=p->next; //p移向下一个节点(data值为bi) q=p->next; //由于头插法修改p的next域,故用q保存*p的后继节点 p->next=L2->next; //采用头插法将*p插入L2中 L2->next=p; p=q; //p重新指向ai+1的节点 } r1->next=NULL; //尾节点next置空 } 2.查找链表中倒数第k个位置上的节点（k为正整数）。若查找成功，算法输出该节点的data域的值，并返回1；否则，只返回0。 typedef struct LNode {int data; struct LNode *link; } *LinkList; int Searchk(LinkList list,int k) { LinkList p,q; int count=0; p=q=list->link; while (p!=NULL) { if (count 线性方程组AX=B 的数值计算方法实验 一、 实验描述： 随着科学技术的发展，线性代数作为高等数学的一个重要组成部分， 在科学实践中得到广泛的应用。本实验的通过C 语言的算法设计以及编程，来实现高斯消元法、三角分解法和解线性方程组的迭代法（雅可比迭代法和高斯-赛德尔迭代法），对指定方程组进行求解。 二、 实验原理： 1、高斯消去法： 运用高斯消去法解方程组，通常会用到初等变换，以此来得到与原系数矩阵等价的系数矩阵，达到消元的目的。初等变换有三种：(a)、(交换变换)对调方程组两行；(b)、用非零常数乘以方程组的某一行；(c)、将方程组的某一行乘以一个非零常数，再加到另一行。 通常利用(c)，即用一个方程乘以一个常数，再减去另一个方程来置换另一个方程。在方程组的增广矩阵中用类似的变换，可以化简系数矩阵，求出其中一个解，然后利用回代法，就可以解出所有的解。 2、选主元： 若在解方程组过程中，系数矩阵上的对角元素为零的话，会导致解出的结果不正确。所以在解方程组过程中要避免此种情况的出现，这就需要选择行的判定条件。经过行变换，使矩阵对角元素均不为零。这个过程称为选主元。选主元分平凡选主元和偏序选主元两种。平凡选主元： 如果()0p pp a ≠，不交换行；如果()0p pp a =，寻找第p 行下满足() 0p pp a ≠的第一 行，设行数为k ，然后交换第k 行和第p 行。这样新主元就是非零主元。偏序选主元：为了减小误差的传播，偏序选主元策略首先检查位于主对角线或主对角线下方第p 列的所有元素，确定行k ，它的元素绝对值最大。然后如果k p >，则交换第k 行和第p 行。通常用偏序选主元，可以减小计算误差。 3、三角分解法： 由于求解上三角或下三角线性方程组很容易所以在解线性方程组时，可将系数矩阵分解为下三角矩阵和上三角矩阵。其中下三角矩阵的主对角线为1，上三角矩阵的对角线元素非零。有如下定理： 如果非奇异矩阵A 可表示为下三角矩阵L 和上三角矩阵U 的乘积： A LU = (1) 则A 存在一个三角分解。而且，L 的对角线元素为1，U 的对角线元素非零。得到L 和U 后，可通过以下步骤得到X ： (1)、利用前向替换法对方程组LY B =求解Y 。 (2)、利用回代法对方程组UX Y =求解X 。 4、雅可比迭代： //插入排序法 void InsertSort() { int s[100]; int n,m,j,i=0,temp1,temp2; printf("请输入待排序的元素个数："); scanf("%d",&n); printf("请输入原序列："); for (i=0; i //堆排序 static a[8] = {0,25,4,36,1,60,10,58,}; int count=1; void adjust(int i,int n) { int j,k,r,done=0; k = r = a[i]; j = 2*i; while((j<=n)&&(done==0)) { if(j C语言经典算法大全 老掉牙 河内塔 费式数列 巴斯卡三角形 三色棋 老鼠走迷官（一） 老鼠走迷官（二） 骑士走棋盘 八个皇后 八枚银币 生命游戏 字串核对 双色、三色河内塔 背包问题（Knapsack Problem） 数、运算 蒙地卡罗法求PI Eratosthenes筛选求质数 超长整数运算（大数运算） 长PI 最大公因数、最小公倍数、因式分解 完美数 阿姆斯壮数 最大访客数 中序式转后序式（前序式） 后序式的运算 关于赌博 洗扑克牌（乱数排列） Craps赌博游戏 约瑟夫问题（Josephus Problem） 集合问题 排列组合 格雷码（Gray Code） 产生可能的集合 m元素集合的n个元素子集 数字拆解 排序 得分排行 选择、插入、气泡排序 Shell 排序法- 改良的插入排序Shaker 排序法- 改良的气泡排序Heap 排序法- 改良的选择排序快速排序法（一） 快速排序法（二） 快速排序法（三） 合并排序法 基数排序法 搜寻 循序搜寻法（使用卫兵） 二分搜寻法（搜寻原则的代表）插补搜寻法 费氏搜寻法 矩阵 稀疏矩阵 多维矩阵转一维矩阵 上三角、下三角、对称矩阵 奇数魔方阵 4N 魔方阵 2(2N+1) 魔方阵 1.河内之塔 说明河内之塔(Towers of Hanoi)是法国人M.Claus(Lucas)于1883年从泰国带至法国的，河内为越 战时北越的首都，即现在的胡志明市；1883年法国数学家Edouard Lucas曾提及这个故事，据说创世纪时Benares有一座波罗教塔，是由三支钻石棒（Pag）所支撑，开始时神在第一根棒上放置64个由上至下依由小至大排列的金盘（Disc），并命令僧侣将所有的金盘从第一根石棒移至第三根石棒，且搬运过程中遵守大盘子在小盘子之下的原则，若每日仅搬一个盘子，则当盘子全数搬运完毕之时，此塔将毁损，而也就是世界末日来临之时。 解法如果柱子标为ABC，要由A搬至C，在只有一个盘子时，就将它直接搬至C，当有两个盘 子，就将B当作辅助柱。如果盘数超过2个，将第三个以下的盘子遮起来，就很简单了，每次处理两个盘子，也就是：A->B、A ->C、B->C这三个步骤，而被遮住的部份，其实就是进入程式的递回处理。事实上，若有n个盘子，则移动完毕所需之次数为2^n - 1，所以当盘数为64时，则所需次数为：264- 1 = 18446744073709551615为5.05390248594782e+16年，也就是约5000世纪，如果对这数字没什幺概念，就假设每秒钟搬一个盘子好了，也要约5850亿年左右。 #include 四川大学计算机学院 《数据结构与算法分析》课程模拟试卷及参考答案 模拟试卷一 一、 单选题（每题 2 分，共20分） 1. 以下数据结构中哪一个是线性结构？( ) A. 有向图 B. 队列 C. 线索二叉树 D. B 树 2. 在一个单链表HL 中，若要在当前由指针p 指向的结点后面插入一个由q 指向的结点， 则执行如下( )语句序列。 A. p=q; p->next=q; B. p->next=q; q->next=p; C. p->next=q->next; p=q; D. q->next=p->next; p->next=q; 3. 以下哪一个不是队列的基本运算？（ ） A. 在队列第i 个元素之后插入一个元素 B. 从队头删除一个元素 C. 判断一个队列是否为空 D.读取队头元素的值 4. 字符A 、B 、C 依次进入一个栈，按出栈的先后顺序组成不同的字符串，至多可以组成 ( )个不同的字符串？ A.14 B.5 C.6 D.8 5. 由权值分别为3,8,6,2的叶子生成一棵哈夫曼树，它的带权路径长度为( )。 A ． 11 B.35 C. 19 D. 53 以下6-8题基于图1。 6. 该二叉树结点的前序遍历的序列为( )。 A. E 、G 、F 、A 、C 、D 、B B. E 、A 、G 、C 、F 、B 、D C. E 、A 、C 、B 、D 、G 、F D. E 、G 、A 、C 、D 、F 、B 7. 该二叉树结点的中序遍历的序列为( )。 A. A 、B 、C 、D 、E 、G 、F B. E 、A 、G 、C 、F 、B 、D C. E 、A 、C 、B 、D 、G 、F E. B 、D 、C 、A 、F 、G 、E 8. 该二叉树的按层遍历的序列为( )。 A ．E 、G 、F 、A 、C 、D 、 B B. E 、A 、 C 、B 、 D 、G 、F C. E 、A 、G 、C 、F 、B 、D D. E 、G 、A 、C 、D 、F 、B E A G C B D F 图1 第1章概论习题参考答案 一、基础知识题 1.简述下列概念 数据，数据元素，数据类型，数据结构，逻辑结构，存储结构，算法。 【解答】数据是信息的载体，是描述客观事物的数、字符，以及所有能输入到计算机中并被计算机程序识别和处理的符号的集合。数据元素是数据的基本单位。在不同的条件下，数据元素又可称为元素、结点、顶点、记录等。 数据类型是对数据的取值范围、数据元素之间的结构以及允许施加操作的一种总体描述。每一种计算机程序设计语言都定义有自己的数据类型。 “数据结构”这一术语有两种含义，一是作为一门课程的名称；二是作为一个科学的概念。作为科学概念，目前尚无公认定义，一般认为，讨论数据结构要包括三个方面，一是数据的逻辑结构，二是数据的存储结构，三是对数据进行的操作（运算）。而数据类型是值的集合和操作的集合，可以看作是已实现了的数据结构，后者是前者的一种简化情况。 数据的逻辑结构反映数据元素之间的逻辑关系（即数据元素之间的关联方式或“邻接关系”），数据的存储结构是数据结构在计算机中的表示，包括数据元素的表示及其关系的表示。数据的运算是对数据定义的一组操作，运算是定义在逻辑结构上的，和存储结构无关，而运算的实现则依赖于存储结构。 数据结构在计算机中的表示称为物理结构，又称存储结构。是逻辑结构在存储器中的映像，包括数据元素的表示和关系的表示。逻辑结构与计算机无关。 算法是对特定问题求解步骤的一种描述，是指令的有限序列。其中每一条指令表示一个或多个操作。一个算法应该具有下列特性：有穷性、确定性、可行性、输入和输出。 2.数据的逻辑结构分哪几种，为什么说逻辑结构是数据组织的主要方面？ 【解答】数据的逻辑结构分为线性结构和非线性结构。（也可以分为集合、线性结构、树形结构和图形即网状结构）。 逻辑结构是数据组织的某种“本质性”的东西： （1）逻辑结构与数据元素本身的形式、内容无关。 （2）逻辑结构与数据元素的相对位置无关。 （3）逻辑结构与所含数据元素的个数无关。 3.试举一个数据结构的例子，叙述其逻辑结构、存储结构、运算三方面的内容。 【解答】如学生成绩表，逻辑结构是线性结构，可以顺序存储（也可以链式存储），运算可以有插入、删除、查询、等等。 4.简述算法的五个特性，对算法设计的要求。 【解答】算法的五个特性是：有穷性、确定性、可行性、零至多个输入和一至多个输出。c语言经典算法
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