数据结构作业答案(大连理工大学)
作业1. 线性表
编程作业：
1．将顺序表逆置，要求用最少的附加空间。
参考答案
#include
#include
#include
#define LIST_INIT_SIZE 100
#define LISTINCREMENT 10
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW -2
typedef int Status;
typedef int ElemType;
typedef struct
{ ElemType *elem;
int length;
int listsize;
}SqList;
//创建空顺序表
Status InitList_Sq( SqList &L )
{
L.elem = (ElemType*) malloc (LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
if (!L.elem)
exit(OVERFLOW);
L.length = 0;
L.listsize = LIST_INIT_SIZE;
return OK;
}
//顺序表在第i个元素之前插入e
Status sxbcr(SqList &L, int i, ElemType e)
{
ElemType *p,*q;
if((i<1) || (i>L.length+1))
return (ERROR);
else
{ q=&(L.elem[i-1]);
for(p=&(L.elem[L.length-1]);p>=q;--p)
*(p+1)=*p;
*q=e;
++L.length;
return (OK);
}
}
//顺序表显示
void xsList(SqList L)
{
int i=L.length,k;
for(k=0;k printf("%d ",L.elem[k]); printf("\n"); } //顺序表逆置 void nizhi(SqList &L) { int i=0,j=L.length-1; ElemType temp; for(;i { temp=L.elem[i]; L.elem[i]=L.elem[j]; L.elem[j]=temp; } } main() { SqList L; char flag1='y',flag2='n'; int i; ElemType k; if(InitList_Sq(L)) { printf("建立空顺序表成功！\n"); do{ printf("当前线性表长度为：%d\n",L.length); printf("请输入要插入元素的位置："); scanf("%d",&i); printf("请输入要插入的元素值："); scanf("%d",&k); if(sxbcr(L,i,k)) { printf("插入成功，插入后顺序表长度为：%d\n",L.length); printf("插入后的顺序表为："); xsList(L); } else printf("插入失败"); printf("\n继续插入元素？(y/n) "); fflush(stdin); scanf("%c",&flag1); }while(flag1=='y'); nizhi(L); printf("顺序表逆置后为：\n"); xsList(L); } } 2．从键盘读入n个整数（升序），请编写算法实现： （1）CreateList()：建立带表头结点的单链表； （2）PrintList()：显示单链表，（形如：H->10->20->30->40）; （3）InsertList()：在有序单链表中插入元素x； （4）ReverseList()：单链表就地逆置； （5）DelList()：在有序单链表中删除所有值大于mink且小于maxk的元素。 选作：使用文本菜单完成功能选择及执行。 参考答案： #include #include #include #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 #define OVERFLOW -2 typedef int Status; typedef int ElemType; typedef struct node { ElemType data; struct node *link; }Lnode, *LinkList; //头插法建立单链表 void Create_L1(LinkList &L, int n) { LinkList p; int i; L=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode)); L->link = NULL; for (i = n; i > 0; --i) { p=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode)); scanf("%d",&p->data); p-> link = L-> link; L-> link = p; } } //尾插法建立单链表 void Create_L2(LinkList &L,int n) { LinkList s, p; int i; L=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode)); L->data=0; L->link=NULL; p=L; for(i=1;i<=n;i++) { s=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode)); scanf("%d",&s->data); s->link=NULL; p->link=s; p=s; } } //查找是否存在结点e LinkList dlbcz(LinkList L, ElemType e) { LinkList p=L->link; while(p!=NULL && p->data!=e) p=p->link; return (p); } //在第i个元素之前插入结点e Status ListInsert_L(LinkList L, int i, ElemType e) { LinkList p = L,s; int j = 0; while (p && j < i-1) { p = p->link; ++j; } if (!p || j > i-1) return ERROR; s = (LinkList) malloc ( sizeof (Lnode)); s->data = e; s->link = p->link; p->link = s; return OK; } //删除第i个结点 Status ListDelete_L(LinkList L, int i, ElemType &e) { LinkList p = L,q; int j = 0; while (p->link && j < i-1) { p = p->link; ++j; } if (!(p->link) || j > i-1) return ERROR; q=p->link; p->link=q->link; e=q->data; free(q); return OK; } //求第i个元素值 Status GetElem_L(LinkList L, int i, ElemType &e) { int j=1; LinkList p=L->link; while(p&&j { p=p->link; j++; } if(!p||j>i) return ERROR; e=p->data; return OK; } //显示单链表中元素 void xsList(LinkList L) { LinkList p=L->link; while(p) { printf("%d ",p->data); p=p->link; } } //删除大于mink且小于maxk的元素 void DelList(LinkList &L, ElemType mink, ElemType maxk) { LinkList p=L,q; while(p->link&&p->link->data p=p->link; q=p; while(q&&q->data q=q->link; p->link=q; } //就地升序排序 void sh_sort(LinkList &L) { LinkList p=L->link,pre=L,q=L->link->link,u; p->link=NULL; while(q) { p=L->link; pre=L; while(p&&p->data { pre=p; p=p->link; } u=q->link; pre->link=q; q->link=p; q=u; } } //就地逆置 void nizhi(LinkList &L) { LinkList p=L->link,q=L->link->link,u; p->link=NULL; while(q) { u=q->link; q->link=L->link; L->link=q; q=u; } } //有序表插入 void yxcharu(LinkList &L, ElemType e) { LinkList pre,p,s; pre=L; p=L->link; while(p&&p->data { pre=p; p=p->link; } s=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode)); s->data=e; s->link=p; pre->link=s; } main() { LinkList L; int n,i,mink,maxk; ElemType e; char choice='0'; while(choice!='q') { printf("\n****************\n"); printf("1.建立单链表"); printf("2.取元素值"); printf("3.查找\n"); printf("4.插入"); printf("5.删除"); printf("6.显示\n"); printf("7.删除大于mink且小于maxk的元素值"); printf("8.就地升序排序\n"); printf("9.就地逆置"); printf("a.有序表插入"); printf("q.退出\n"); printf("\n请选择操作："); fflush(stdin); scanf("%c",&choice); switch(choice) { case '1': printf("请输入单链表中结点个数："); scanf("%d",&n); Create_L2(L,n); break; case '2': printf("请输入元素位序："); scanf("%d",&i); GetElem_L(L,i,e); printf("元素值为：%d\n",e); break; case '3': printf("请输入要查找的元素："); scanf("%d",&e); if(dlbcz(L,e)) printf("查找成功！"); else printf("查找失败。"); break; case '4': printf("请输入插入位置："); scanf("%d",&i); printf("请输入要插入的元素："); scanf("%d",&e); if(ListInsert_L(L,i,e)) printf("插入成功！单链表为："); else printf("插入失败。"); break; case '5': printf("请输入删除位置："); scanf("%d",&i); if(ListDelete_L(L,i,e)) printf("删除成功！"); else printf("删除失败。\n"); break; case '6': printf("\n单链表为："); xsList(L); break; case '7': printf("请输入mink和maxk:"); scanf("%d,%d",&mink,&maxk); DelList(L,mink,maxk); break; case '8': sh_sort(L); break; case '9': nizhi(L); break; case 'a': printf("请输入在有序表中插入的元素值:"); scanf("%d",&e); yxcharu(L,e); break; } } } 作业2. 栈、队列、数组 非编程作业： 1．若进栈序列为ABCD，请写出全部可能的出栈序列和不可能的出栈序列。参考答案： 可能的出栈序列：(14种) dcba cdba bacd cbda adcb cbad bdca acdb bcda acbd bcad abdc badc abcd 不可能的出栈序列：(10种) d bca dbac dabc dacb dcab cabd cdab bdac cadb adbc 2．简要说明循环队列如何判断队满和队空？ 参考答案： 当牺牲一个存储结点，约定以“队列头指针在队列尾指针的下一位置（指环状的下一个位置）上”作为队列“满”状态的标志时，循环队列判断队满的条件为： (rear+1) % MaxQsize==front ；判断队空的条件为：front == rear 。 3． 设A 为n 阶对称矩阵，采用压缩存储存放于一维数组F[n(n+1)/2]中（从F[0] 开始存放），请分别给出存放上三角阵时任一矩阵元素a ij （1≤i,j ≤n ）的地址计算公式和存放下三角阵时任一矩阵元素a ij （1≤i,j ≤n ）的地址计算公式。 参考答案： 存放上三角阵时，任一矩阵元素a ij （1≤i,j ≤n ）的地址计算公式为： ()()i j 11-1Loc(a )=Loc(a )+1*2i i j l ??? +-???? 存放下三角阵时，任一矩阵元素a ij （1≤i,j ≤n ）的地址计算公式为： ()()ij 11-1Loc(a )=Loc(a )+1*2j j i l ??? +-???? 4． 写出下面稀疏矩阵的三元组顺序表和十字链表表示。 参考答案： 4000005030080 000000007002 0A ?? ??????=??????? ? 编程作业 栈采用顺序栈存储，试设计算法实现将表达式转换成后缀表达式输出。 例如，输入表达式：a+b/c-(d*e+f)*g 输出其后缀表达式：abc/+de*f+g*- 参考答案： #include #include #include #define OVERFLOW -2 #define OK 1 #define ERROR 0 #define STACK_INIT_SIZE 100 #define STACKINCREMENT 10 typedef int Status; typedef char SElemType; typedef char string[80]; typedef struct { SElemType *base; SElemType *top; int stacksize; }SqStack; Status InitStack(SqStack &S) { S.base=(SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE *sizeof(SElemType)); if(!S.base) exit(OVERFLOW); S.top=S.base; S.stacksize=STACK_INIT_SIZE; return(OK); } Status ClearStack(SqStack &S) { S.base=(SElemType*)realloc(S.base,STACK_INIT_SIZE *sizeof(SElemType)); if(!S.base) exit(OVERFLOW); S.top=S.base; S.stacksize=STACK_INIT_SIZE; return(OK); } void DestroyStack(SqStack &S) { S.stacksize=0; if(S.base) free(S.base); S.base=S.top=NULL; } Status StackEmpty(SqStack S) { if(S.top==S.base) return true; else return false; } SElemType GetTop(SqStack S) { SElemType e; if(S.top>S.base) e=*(S.top-1); return e; } Status Push(SqStack &S, SElemType e) { if(S.top-S.base>=S.stacksize) //栈满 { S.base=(SElemType *)realloc(S.base, (S.stacksize + STACKINCREMENT) *sizeof(SElemType)); if(!S.base) exit(OVERFLOW); S.top=S.base+ S.stacksize; S.stacksize+=STACKINCREMENT; } *S.top++=e; return OK; } Status Pop(SqStack &S, SElemType &e) { if(S.top == S.base) //栈空 return ERROR; e =*--S.top; return OK; } Status InOP(SElemType c) { char Operators[]={'+','-','*','/','(',')','#','\0'}; int len=strlen(Operators); for(int i=0;i if(c==Operators[i]) return true; return false; } SElemType Precede(SElemType curtop,SElemType input) { SElemType order; switch(input){ case '+': case '-': switch(curtop){ case '+': case '-': case '*': case '/': case ')': order='>'; break; case '(': case '#': order='<'; break; } break; case '*': case '/': switch(curtop){ case '+': case '-': case '(': case '#': order='<'; break; case '*': case '/': case ')': order='>'; break; } break; case '(': switch(curtop){ case '+': order='<'; break; case '-': order='<'; break; case '*': order='<'; break; case '/': order='<'; break; case '(': order='<'; break; case '#': order='<'; break; } break; case ')': switch(curtop){ case '+': order='>'; break; case '-': order='>'; break; case '*': order='>'; break; case '/': order='>'; break; case '(': order='='; break; case ')': order='>'; break; } break; case '#': switch(curtop){ case '+': order='>'; break; case '-': order='>'; break; case '*': order='>'; break; case '/': order='>'; break; case ')': order='>'; break; case '#': order='='; break; } break; } return order; } void Pass( string Suffix, SElemType ch) { *Suffix=ch; } void Transform(string Infix, string Suffix ) { SqStack S; SElemType ch,e; int flag=0,len; InitStack(S); Push(S, '#'); len=strlen(Infix); *(Infix+len)='#'; ch = *Infix; while (!StackEmpty(S)) { if (!InOP(ch)) Pass( Suffix++, ch); else { switch(Precede(GetTop(S),ch)) { case '<': Push(S,ch); flag=0; break; case '=': Pop(S,e); flag=0; break; case '>': Pop(S,e); Pass( Suffix++, e); flag=1; break; } } if(!flag) if (ch!='#') ch = *++Infix; } Pass(Suffix, '\0'); DestroyStack(S); } void main() { string Infix,Suffix; gets(Infix); Transform(Infix, Suffix) ; puts(Suffix); } 作业3. 树 非编程作业： 1．请分别画出具有3个结点的树和3个结点的二叉树的所有不同形态。参考答案： 具有3个结点的树： 具有3个结点的二叉树： 2． 已知二叉树的先序遍历序列是EABDCFHGIKJ ，中序遍历序列是ABCDEFGHIJK ， 请构造二叉树，并写出其层次遍历序列和后序遍历序列。 参考答案： 层次：E A F B H D G I C K J 后序---C D B A G J K I H F E 3． 将下图所示的森林转换成一棵二叉树。 A B C D G H I J K E F L 参考答案： E A C B D I J H F G K 4． 将下图所示的二叉树还原成树或森林。 A B C D G H I J K E F L M N 参考答案： 转换为森林： 5． 假设用于通信的电文由7个字母组成{A,B,C,D,E,F,G}，字母在电文中出现 的频率分别为0.17、0.09、0.12、0.06、0.32、0.03、0.21。试为这7个 A C H B F D M E G N J I K L 字母设计哈夫曼编码，并计算其带权路径长度WPL。参考答案： 哈夫曼树为： WPL=4*(0.03+0.06)+3*(0.12+0.17+0.09)+2*(0.32+0.21)=2.56 A:101 B:001 C:100 D:0001 E:11 F:0000 G:01 编程作业： 二叉树采用二叉链表存储，试设计算法实现： 1．CreateBT(BiTree &T)：从键盘输入二叉树的先序遍历序列字符串（以”#” 代表空结点），建立其二叉链表； 如输入：AB#D##CE#F###则建立如下图所示二叉树的二叉链表2．ExchangeBT(BiTree T): 设计递归算法实现二叉树中所有结点的左右孩子交换； 3．CountLeaf(BiTree T, TElemType x, int &count): 统计以值为x的结点为根的子树中叶子结点的数目； 4．DispBiTree(BiTree T, int level) : 按树状打印二叉树。 打印得到：#C ###F ##E A ##D #B 提示：对于根为T，层次为level的子树： ①打印其下一层(level+1层)右子树； ②打印根结点； ③打印其下一层(level+1层)左子树； B C F A E D 1 0.39 0.61 0.18 0.21 0.09 0.09 0.29 0.32 0.12 0.17 0.03 0.06 A E G B D F *结点左边的’#’个数为其层次数* 参考答案： #include #include typedef struct BiTNode{ char d ata; struct BiTNode *lchild,*rchild; }BiTNode, *BiTree; //输入先序序列，创建二叉树的二叉链表 void CreateBT(BiTree &T) { char ch; scanf("%c",&ch); if (ch == '#') T = NULL; else { T = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode)); T->data = ch; CreateBT(T->lchild); CreateBT(T->rchild); } } //交换二叉树中结点的左右孩子 void ExchangeBT(BiTree T) { BiTree temp; if(T) { temp=T->lchild; T->lchild=T->rchild; T->rchild=temp; ExchangeBT(T->lchild); ExchangeBT(T->rchild); } } //先序遍历二叉树 void PreOrderTraverse(BiTree T) { if(T) { printf("%c ", T->data); PreOrderTraverse(T->lchild); PreOrderTraverse(T->rchild); 第1章绪论 1．简述下列概念：数据、数据元素、数据项、数据对象、数据结构、逻辑结构、存储结构、抽象数据类型。 答案： 数据：是客观事物的符号表示，指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。如数学计算中用到的整数和实数，文本编辑所用到的字符串，多媒体程序处理的图形、图像、声音、动画等通过特殊编码定义后的数据。 数据元素：是数据的基本单位，在计算机中通常作为一个整体进行考虑和处理。在有些情况下，数据元素也称为元素、结点、记录等。数据元素用于完整地描述一个对象，如一个学生记录，树中棋盘的一个格局（状态）、图中的一个顶点等。 数据项：是组成数据元素的、有独立含义的、不可分割的最小单位。例如，学生基本信息表中的学号、姓名、性别等都是数据项。 数据对象：是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。例如：整数数据对象是集合N={0，±1，±2，…}，字母字符数据对象是集合C={‘A’，‘B’，…，‘Z’，‘a’，‘b’，…，‘z’}，学生基本信息表也可是一个数据对象。 数据结构：是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。换句话说，数据结构是带“结构”的数据元素的集合，“结构”就是指数据元素之间存在的关系。 逻辑结构：从逻辑关系上描述数据，它与数据的存储无关，是独立于计算机的。因此，数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数学模型。 存储结构：数据对象在计算机中的存储表示，也称为物理结构。 抽象数据类型：由用户定义的，表示应用问题的数学模型，以及定义在这个模型上的一组操作的总称。具体包括三部分：数据对象、数据对象上关系的集合和对数据对象的基本操作的集合。 2．试举一个数据结构的例子，叙述其逻辑结构和存储结构两方面的含义和相互关系。 答案： 例如有一张学生基本信息表，包括学生的学号、姓名、性别、籍贯、专业等。每个学生基本信息记录对应一个数据元素，学生记录按顺序号排列，形成了学生基本信息记录的线性序列。对于整个表来说，只有一个开始结点(它的前面无记录)和一个终端结点(它的后面无记录)，其他的结点则各有一个也只有一个直接前趋和直接后继。学生记录之间的这种关系就确定了学生表的逻辑结构，即线性结构。 这些学生记录在计算机中的存储表示就是存储结构。如果用连续的存储单元(如用数组表示)来存放这些记录，则称为顺序存储结构；如果存储单元不连续，而是随机存放各个记录，然后用指针进行链接，则称为链式存储结构。 即相同的逻辑结构，可以对应不同的存储结构。 3．简述逻辑结构的四种基本关系并画出它们的关系图。 答案： （1）集合结构 数据元素之间除了“属于同一集合”的关系外，别无其他关系。例如，确定一名学生是否为班级成员，只需将班级看做一个集合结构。 （2）线性结构 数据元素之间存在一对一的关系。例如，将学生信息数据按照其入学报到的时间先后顺序进行排列，将组成一个线性结构。 （3）树结构 国家开放大学，数据结构（本），形考作业2 1 . 若让元素1，2，3依次进栈，则出栈顺序不可能为（ A ）。 选择一项： A. 3，1，2 B. 2，1，3 C. 1，3，2 D. 3，2，1 2.一个队列的入队序列是1，2，3，4。则队列的输出序列是（）。 选择一项： A. 3，2，4，1 B. 1，4，3，2 C. 1，2，3，4 D. 4，3，2，1 3.向顺序栈中压入新元素时，应当（）。 选择一项： A. 先存入元素，再移动栈顶指针 B. 先移动栈顶指针，再存入元素 C. 同时进行 D. 先后次序无关紧要 4.在一个栈顶指针为top的链栈中，将一个p指针所指的结点入栈，应执行（）。 选择一项： A. p->next=top->next;top->next=p; B. p->next=top->next;top=top->next; C. top->next=p; D. p->next=top;top=p; 5.在一个栈顶指针为top的链栈中删除一个结点时，用 x保存被删结点的值，则执行（）。选择一项： A. x=top;top=top->next; B. x=top->data; C. top=top->next;x=top->data; D. x=top->data;top=top->next; 6.判断一个顺序队列（最多元素为m）为空的条件是（）。 选择一项： A. rear=m B. front==rear+1 C. front==rear D. rear==m-1 7. 判断一个循环队列为满的条件是（）。 选择一项： A. (rear+1)%MaxSize==front B. front==rear+1 C. rear=MaxSize D. rear%MaxSize= =front 8. 判断栈满（元素个数最多n个）的条件是（）。 结构优化设计－基于结构分析技术，在给定的设计空间实现满足使用要求且具有最佳性能或最低成本的工程结构设计的技术 优化设计的三要素:设计变量;约束条件;目标函数 凸域:基于n维空间的区域s里，如果取任意两点x1和x2，连接这两点的线段也属于s，该区域称凸域（=αx1+(1-α)x2 ） 凸函数:如果函数f(x)定义在n维空间的凸域s上，而且对s中的任意两点x1和x2和任意常数α,0.0<=α<=1.0,有f[αx1+(1- α)x2]<=αf(x1)+(1- α)f(x2),则f(x)称为s上的凸函数 严格凸函数:上式小于严格成立 凸规划:如果可行域是凸域，目标函数是凸函数，这样构成的数学规划问题为凸规划问题。 准则设计法:依靠工程经验;效率高;缺乏严格数学基础 最优准则法基于库塔克（K-T）条件:需构造迭代求解算法;通用性不强 数学规划方法:有严格的数学基础，有较好的通用性，计算效率要考虑。 结构优化问题的求解布骤 I. 建立优化模型。给定初始设计方案。 II. 结构分析(有限元） III.优化（收敛性）检验。满足则结束程序，否则继续IV IV. 灵敏度分析 V. 求解优化问题，修改结构模型，返回II。 优化求解的两大类方法：准则法；数学规划法 准则设计方法：用优化准则代替原来的优化问题 同步失效准则设计的评价： {优点：简单、方便，特别是独立约束个数n=m时；工程实用；适合于构件设计。 缺点：只能处理简单构件设计；缩小了设计空间，不能保证最优解；若n < m ，可能无解； 当n > m时，确定哪些破坏模式应同时发生比较困难。 改进：为了弥补等式约束代替不等式约束的缺陷，引入松弛因子ψi σi (X ) =ψiσip , 0 ≤ψi ≤1, i =1,2,......n 启发：用准则代替原来的优化问题，准则法的基本思想；如果将桁架的每根杆看作一种可能的破坏模式，桁架看作一个元件。可以得到满应力准则 满应力方法的缺点：完全无视重量会漏掉最轻设计；中间点一般是不可行设计，对工程实际不利。希望得到可行的中间设计点。 齿形法：采用射线步进行可行性调整，适用于桁架一类刚度与设计变量成正比的结构。 将所有设计变量同时乘以一个常数ξ：A n i=ξA i o} 线性函数都是凸函数，线性规划是凸规划。 习题1 一、单项选择题 A1.数据结构是指（）。 A.数据元素的组织形式 B.数据类型 C.数据存储结构 D.数据定义 C2.数据在计算机存储器内表示时，物理地址与逻辑地址不相同的，称之为（）。 A.存储结构 B.逻辑结构 C.链式存储结构 D.顺序存储结构 D3.树形结构是数据元素之间存在一种（）。 A.一对一关系 B.多对多关系 C.多对一关系 D.一对多关系 B4.设语句x++的时间是单位时间，则以下语句的时间复杂度为（）。 for(i=1; i<=n; i++) for(j=i; j<=n; j++) x++; A.O(1) B.O(2n) C.O(n) D.O(3n) CA5.算法分析的目的是（1），算法分析的两个主要方面是（2）。 （1） A.找出数据结构的合理性 B.研究算法中的输入和输出关系 C.分析算法的效率以求改进 D.分析算法的易懂性和文档性 （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 6.计算机算法指的是（1），它具备输入，输出和（2）等五个特性。 （1） A.计算方法 B.排序方法 C.解决问题的有限运算序列 D.调度方法 （2） A.可行性，可移植性和可扩充性 B.可行性，确定性和有穷性 C.确定性，有穷性和稳定性 D.易读性，稳定性和安全性 7.数据在计算机内有链式和顺序两种存储方式，在存储空间使用的灵活性上，链式存储比顺序存储要（）。 A.低 B.高 C.相同 D.不好说 8.数据结构作为一门独立的课程出现是在（）年。 A.1946 B.1953 C.1964 D.1968 9.数据结构只是研究数据的逻辑结构和物理结构，这种观点（）。 A.正确 B.错误 C.前半句对，后半句错 D.前半句错，后半句对 刘伟工程管理教研室主任讲师 2006年，毕业于哈尔滨工业大学营造与房地产系，研究生学历，硕士学位。毕业后，到大连理工大学城市学院任教。承担了工程管理专业建筑施工技术，基础工程，高层建筑施工等多门核心课程的教学工作。2008年获得校级“优秀员工”称号，2009年，获得学校优秀实践教育工作者称号。曾发表核心期刊论文2篇，省级期刊1篇，教育教学研究论文5篇。主要研究方向为工程项目管理，建筑施工技术。 刘海芳，2003年毕业于西北工业大学土木建筑工程系，获工学学士学位，2006年毕业于西安建筑科技大学土木工程学院结构工程专业，获工学硕士学位。现为大连理工大学城市学院建筑工程学院任课教师，主要讲授《工程结构》、《工程力学》、《房屋建筑学》、《CAD绘图》等课程，发表教育教学论文5篇。 邹颖 2005年毕业于大连理工大学工程力学系，研究生学历，硕士学位。毕业后，到大连理工大学城市学院任教。承担了工程管理和工程造价专业的基础课程及部分工程造价核心课程的教学工作。2008年获得校级“优秀员工”称号，曾发表核心期刊论文2篇，省级期刊1篇，教育教学研究论文1篇。主要研究方向为建筑结构力学、工程造价。 施林林工程管理教研室教师 2008年，毕业于吉林建筑工程学院土木工程学院，研究生学历，硕士学位。毕业后，到大连理工大学城市学院任教。承担了工程管理专业工程力学，工程材料，工程项目管理等多门基础课和核心课程的教学工作。读研期间，主要完成“在柱上板带梁施加预应力的大跨现浇空心楼盖结构性能和工程应用研究”，积极参与“配筋砌块砌体剪力墙新型结构体系工程设计应用研究”等科研项目，参加吉林省建筑结构学术年会并获得优秀论文奖，参加全国研究生数学建模竞赛并获得三等奖，曾发表省级期刊论文2篇，会议论文1篇。曾完成吉林新城市花园小区、今宇兰亭小区、东北亚框架结构厂房等结构设计工作。主要研究方向为新型结构。 徐锋建筑工程学院实验室主任 徐锋，男，中共党员1998年7月，毕业于辽宁工程技术大学测量工程专业，本科学历；毕业后到大连金源勘测技术有限公司任测量科科长，工程师；2005年4月，到大连理工大学城市学院任教，讲授工程测量、建筑材料、建筑工程合同等课程，同时负责实验、实践等教学与管理工作；2008年考取辽宁工程技术大学地理信息及制图专业，在读师资硕士。 来校前，本人熟练操作经纬仪、水准仪、全站仪，熟悉GPS，检校测量仪器，电子平板数字化地形图测绘，土方量及纵横断面计算，地籍测量，建筑物定位测量，计算机管理、熟练应用AUTOCADR14及2000、南方CASS绘图软件、北京道亨绘图软件4.0和山维绘图软件2003版。出色完成卧龙水库至净水厂五公里的地下管线地形图测量任务上千项工程。 来校后，于06年获大连理工大学城市学院“优秀员工”称号；07年获大连理工大学城市学院“优秀标兵”称号；07年和08年，均获大连理工大学城市学院“教育教学优秀奖”；06年、07年、08年在大连市“科力达杯”大学生测绘 东北农业大学网络教育学院 数据结构作业题（一） 一、选择题（每题2分，共20分） 1．在一个长度为n的顺序表的任一位置插入一个新元素的渐进时间复杂度为（）。 A、O(n) B、O (n/2) C、O (1) D、O (n2) 2．带头结点的单链表first为空的判定条件是（）。 A、first == NULL; B、first->link == NULL; C、first->link == first; D、first != NULL; 3．在一棵树中，（）没有前驱结点。 A、分支结点 B、叶结点 C、树根结点 D、空结点 4．在有向图中每个顶点的度等于该顶点的（）。 A、入度 B、出度 C、入度与出度之和 D、入度与出度之差 5．对于长度为9的有序顺序表，若采用折半搜索，在等概率情况下搜索成功的平均搜索长度为（）的值除以9。 A、20 B、18 C、25 D、22 6．下列程序段的时间复杂度为（）。 s=0； for(i=1；i 形考作业一 题目1 把数据存储到计算机中，并具体体现数据元素间的逻辑结构称为（）。 选择一项： A. 逻辑结构 B. 给相关变量分配存储单元 C. 算法的具体实现 D. 物理结构 题目2 下列说法中，不正确的是（）。 选择一项： A. 数据可有若干个数据元素构成 B. 数据元素是数据的基本单位 诃C.数据项是数据中不可分割的最小可标识单位 产_D.数据项可由若干个数据元素构成 题目3 一个存储结点存储一个（）。 选择一项： A. 数据结构 B. 数据类型 C. 数据项 i_D.数据元素 题目4 数据结构中，与所使用的计算机无关的是数据的（）。 选择一项： 题目5 下列的叙述中，不属于算法特性的是（选 ）°择一项： A. 有穷性 B. 可行性 * C.可读性 D. 输入性 题目6 正确 获得2.00分中的2.00分 ◎ A.研究算法中的输入和输出的关系 B. 分析算法的易懂性和文档性 I 圏 C.分析算法的效率以求改进 D.找出数据结构的合理性 题目7 算法指的是（ ）。 选择一项： A. 排序方法 B. 解决问题的计算方法 C. 计算机程序 * D.解决问题的有限运算序列 题目8 算法的时间复杂度与（ 选择一项： A. 所使用的计算机 因B.数据结构 D. i 题目10 设有一个长度为n 的顺序表，要删除第i 个元素移动元素的个数为（ ）。 选择一项： ）有关。 D. 计算机的操作系统 题目9 设有一个长度为n 的顺序表，要在第i 个元素之前（也就是插入元素作为新表的第 i 个元 素），插入一个元素，则移动元素个数为（ ）。 选择一项: A. n-i+1 3 B. n-i-1 rj C. n-i C.算法本身 《数据结构》填空作业题答案 第 1 章绪论（已校对无误） 1．数据结构包括数据的逻辑结构、数据的存储结构和数据的运算三方面的内容。 2．程序包括两个内容：数据结构和算法。 3.数据结构的形式定义为：数据结构是一个二元组：Data Structure =（ D， S）。 4.数据的逻辑结构在计算机存储器内的表示，称为数据的存储结构。 5.数据的逻辑结构可以分类为线性结构和非线性结构两大类。 6.在图状结构中，每个结点的前驱结点数和后继结点数可以有多个。 7.在树形结构中，数据元素之间存在一对多的关系。 8.数据的物理结构，指数据元素在计算机中的标识（映象），也即存储结构。 9.数据的逻辑结构包括线性结构、树形结构和图形结构 3 种类型，树型结构和有向 图结构合称为非线性结构。 10. 顺序存储结构是把逻辑上相邻的结点存储在物理上连续的存储单元里，结点之间的逻辑 关系由存储单元位置的邻接关系来体现。 11. 链式存储结构是把逻辑上相邻的结点存储在物理上任意的存储单元里，节点之间的逻辑 关系由附加的指针域来体现。 12.数据的存储结构可用 4 种基本的存储方法表示，它们分别是顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储。 13. 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一对多或多对多。 14.数据结构在物理上可分为顺序存储结构和链式存储结构。 15. 我们把每种数据结构均视为抽象类型，它不但定义了数据的表示方式，还给出了处理数 据的实现方法。 16.数据元素可由若干个数据项组成。 17.算法分析的两个主要方面是时间复杂度和空间复杂度。 18.一个算法的时间复杂度是用该算法所消耗的时间的多少来度量的，一个算法的空间复杂 度是用该算法在运行过程中所占用的存储空间的大小来度量的。 19.算法具有如下特点：有穷性、确定性、可行性、输入、输出。 20. 对于某一类特定的问题，算法给出了解决问题的一系列操作，每一操作都有它的确切 的定义，并在有穷时间内计算出结果。 21. 下面程序段的时间复杂度为㏒ 3n 。 1 数据结构习题集答案 第1章绪论 1.1 简述下列术语：数据，数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型。 解：数据是对客观事物的符号表示。在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。 数据元素是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。 数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。存储结构是数据结构在计算机中的表示。 数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。抽象数据类型是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。是对一般数据类型的扩展。 1.2 试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别。 解：抽象数据类型包含一般数据类型的概念，但含义比一般数据类型更广、更抽象。一般数据类型由具体语言系统内部定义，直接提供给编程者定义用户数据，因此称它们为预定义数据类型。抽象数据 类型通常由编程者定义，包括定义它所使用的数据和在这些数据上所进行的操作。在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时，要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明，不考虑数据的存储结构和操作的具体实现，这样抽象层次更高，更能为其他用户提供良好的使用接口。 1.3 设有数据结构(D,R)，其中 {}4,3,2,1d d d d D =，{}r R =，()()(){}4,3,3,2,2,1d d d d d d r = 试按图论中图的画法惯例画出其逻辑结构图。 解： 1.4 试仿照三元组的抽象数据类型分别写出抽象数据类型复数和有理数的定义（有理数是其分子、分母均为自然数且分母不为零的分数）。 解：ADT Complex{ 数据对象：D={r,i|r,i 为实数} 数据关系：R={ 习题1 一、单项选择题 1.数据结构是指（）。 A.数据元素的组织形式 B.数据类型 C.数据存储结构 D.数据定义 2.数据在计算机存储器内表示时，物理地址与逻辑地址不相同的，称之为（）。 A.存储结构 B.逻辑结构 C.链式存储结构 D.顺序存储结构 3.树形结构是数据元素之间存在一种（）。 A.一对一关系 B.多对多关系 C.多对一关系 D.一对多关系 4.设语句x++的时间是单位时间，则以下语句的时间复杂度为（）。 for(i=1; i<=n; i++) for(j=i; j<=n; j++) x++; A.O(1) B.O(2n) C.O(n) D.O(3n) 5.算法分析的目的是（1），算法分析的两个主要方面是（2）。 （1） A.找出数据结构的合理性 B.研究算法中的输入和输出关系 C.分析算法的效率以求改进 D.分析算法的易懂性和文档性 （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 6.计算机算法指的是（1），它具备输入，输出和（2）等五个特性。 （1） A.计算方法 B.排序方法 C.解决问题的有限运算序列 D.调度方法 （2） A.可行性，可移植性和可扩充性 B.可行性，确定性和有穷性 C.确定性，有穷性和稳定性 D.易读性，稳定性和安全性 7.数据在计算机内有链式和顺序两种存储方式，在存储空间使用的灵活性上，链式存储比顺序存储要（）。 A.低 B.高 C.相同 D.不好说 8.数据结构作为一门独立的课程出现是在（）年。 A.1946 B.1953 C.1964 D.1968 9.数据结构只是研究数据的逻辑结构和物理结构，这种观点（）。 A.正确 B.错误 C.前半句对，后半句错 D.前半句错，后半句对 1. 画出下图所示的无向图的邻接表。列出深度优先和广度优先搜索 遍历该图所的顶点序列和边的序列。 邻接表： 深度优先搜索：顶点序列：1 -2 -3- 4- 5 -6 边的序列：（1，2） （2，3） （3，4） （4，5） （5，6） 广度优先搜索：顶点序列：1 -2 -3 -6 -5-4 边的序列：（1，2） （1，3） （1，6） （1，5） （5，4） 2 已知以二维数组表示的图的邻接矩阵如下图所示。试分别画出自顶点1出发进 行遍历所得的深度优先生成树和广度优先生成树。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 2 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 3 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 4 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 5 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 6 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 5 2 4 6 3 8 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 9 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 10 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 解：邻接矩阵所表示的图如下： 自顶点1出发进行遍历所得的深度优先生成树： 自顶点1出发进行遍历所得的广度优先生成树： 3 请对下图的无向带权图 （1）写出它的邻接矩阵，并按普里母算法求其最小生成树。 （2）写出它的邻接表，并按克鲁斯卡尔算法求其最小生成树。 解：（1） 邻接矩阵： ∞ 4 3 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 4 ∞ 5 5 9 ∞ ∞ ∞ 3 5 ∞ 5 ∞ ∞ ∞ 5 ∞ 5 5 ∞ 7 6 5 4 ∞ 9 ∞ 7 ∞ 3 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 6 3 ∞ 2 ∞ ∞ ∞ ∞ 5 ∞ 2 ∞ 6 ∞ ∞ 5 4 ∞ ∞ 6 ∞ 普里母算法求得的最小生成树： 7 5 9 6 4 5 6 3 5 5 3 4 e d 2 5 c b h f g a "题目1：把数据存储到计算机中，并具体体现数据元素间的逻辑结构称为（）。: 逻辑结构 ; 算法的具体实现 ; 给相关变量分配存储单元 ; 物理结构" "题目2：下列说法中，不正确的是（）。 : 数据元素是数据的基本单位 ; 数据项可由若干个数据元素构成 ; 数据项是数据中不可分割的最小可标识单位 ; 数据可有若干个数据元素构成" "题目3：一个存储结点存储一个（）。 : 数据类型 ; 数据元素 ; 数据结构 ; 数据项" "题目4：数据结构中，与所使用的计算机无关的是数据的（）。 : 物理结构 ; 逻辑结构 ; 存储结构 ; 物理和存储结构" "题目5：在线性表的顺序结构中，以下说法正确的是（）。 : 数据元素是不能随机访问的 ; 逻辑上相邻的元素在物理位置上也相邻 ; 进行数据元素的插入、删除效率较高 ; 逻辑上相邻的元素在物理位置上不一定相邻" "题目6：对链表, 以下叙述中正确的是（）。 : 插入删除元素的操作一定要要移动结点 ; 不能随机访问任一结点 ; 可以通过下标对链表进行直接访问 ; 结点占用的存储空间是连续的" "题目7：下列的叙述中，不属于算法特性的是（）。 : 输入性 ; 可读性 ; 可行性 ; 有穷性" "题目8：算法的时间复杂度与（）有关。 : 数据结构 ; 计算机的操作系统 ; 所使用的计算机 ; 算法本身" "题目9：设有一个长度为n的顺序表，要在第i个元素之前（也就是插入元素作为新表的第i个元素），插入一个元素，则移动元素个数为（）。 : n-i+1 ; n-i-1 ; i ; n-i" "题目10：设有一个长度为n的顺序表，要删除第i个元素移动元素的个数为（）。 : n-i-1 ; n-i ; i ; n-i+1" "题目11：在一个单链表中，p、q分别指向表中两个相邻的结点，且q所指结点是p所指结点的直接后继，现要删除q所指结点，可用语句（）。 : p->next=q->next ; q->next=NULL ; p->next=q ; p=q->next" "题目12：在一个单链表中p所指结点之后插入一个s所指的结点时，可执行（）。 : s->next=p->next; p->next=s; ; p->next=s->next; ; p->next= s; s->next= p->next ; p=s->next" "题目13：非空的单向循环链表的尾结点满足（）（设头指针为head，指针p指向尾结点）。 : p== head ; p->next==NULL ; p->next==head ; p==NULL" "题目14：链表不具有的特点是（）。 : 插入删除不需要移动元素 ; 不必事先估计存储空间 ; 逻辑上相邻的元素在物理位置上不一定相邻 ; 可随机访问任一元素" "题目15：带头结点的链表为空的判断条件是（）（设头指针为head）。 : head->next==head ; head->next==NULL ; head!=NULL ; head ==NULL" "题目16：在一个长度为n的顺序表中为了删除第5个元素，由第6个元素开始从后到前依次移动了15个元素。则原顺序表的长度为（）。 : 19 ; 21 ; 25 1．数据的最小单位是（ A ）。 (A) 数据项(B) 数据类型(C) 数据元素(D) 数据变量 2．下面关于线性表的叙述错误的是（D）。 (A) 线性表采用顺序存储必须占用一片连续的存储空间 (B) 线性表采用链式存储不必占用一片连续的存储空间 (C) 线性表采用链式存储便于插入和删除操作的实现 (D) 线性表采用顺序存储便于插入和删除操作的实现 3．设顺序循环队列Q[0：M-1]的头指针和尾指针分别为F和R，头指针F总是指向队头元素的前一位置，尾指针R总是指向队尾元素的当前位置，则该循环队列中的元素个数为（C）。 (A) R-F (B) F-R (C) (R-F+M)％M (D) (F-R+M)％M 4．设某棵二叉树的中序遍历序列为ABCD，前序遍历序列为CABD，则后序遍历该二叉树得到序列为（A）。 (A) BADC(B)BCDA (C) CDAB (D) CBDA 5．设某棵二叉树中有2000个结点，则该二叉树的最小高度为（C）。 (A) 9 (B) 10 (C) 11(D) 12 6．下面程序的时间复杂为（B） for（i=1，s=0；i<=n；i++）{t=1；for(j=1；j<=i；j++) t=t*j；s=s+t；} (A) O(n) (B) O(n2)(C) O(n3) (D) O(n4) 7．设指针变量p指向单链表中结点A，若删除单链表中结点A，则需要修改指针的操作序列为（C）。 (A) q=p->next；p->data=q->data；p->next=q->next；free(q)； (B) q=p->next；q->data=p->data；p->next=q->next；free(q)； (C) q=p->next；p->next=q->next；free(q)； (D) q=p->next；p->data=q->data；free(q)； 8．设一维数组中有n个数组元素，则读取第i个数组元素的平均时间复杂度为（C ）。 (A)O(n) (B) O(nlog2n) (C) O(1)(D) O(n2) 9．设一棵二叉树的深度为k，则该二叉树中最多有（D ）个结点。 (A) 2k-1 (B) 2k(C) 2k-1(D) 2k-1 10．设用链表作为栈的存储结构则退栈操作（ B ）。 (A) 必须判别栈是否为满(B) 必须判别栈是否为空 (C) 判别栈元素的类型(D) 对栈不作任何判别 11．函数substr(“DATASTRUCTURE”，5，9)的返回值为（A ）。 (A) “STRUCTURE”(B) “DATA” (C) “ASTRUCTUR”(D) “DATASTRUCTURE” 12．设某二叉树中度数为0的结点数为N0，度数为1的结点数为N l，度数为2的结点数为N2，则下列等式成立的是（ C）。 (A) N0=N1+1 (B) N0=N l+N2(C) N0=N2+1(D) N0=2N1+l 13．设二叉树的先序遍历序列和后序遍历序列正好相反，则该二叉树满足的条件是（B ）。 (A) 空或只有一个结点(B) 高度等于其结点数 (C) 任一结点无左孩子(D) 任一结点无右孩子 14. 深度为k的完全二叉树中最少有（ B ）个结点。 (A) 2k-1-1 (B) 2k-1(C) 2k-1+1(D) 2k-1 1-1什么是数据? 它与信息是什么关系? 【解答】 什么是信息？广义地讲，信息就是消息。宇宙三要素（物质、能量、信息）之一。它是现实世界各种事物在人们头脑中的反映。此外，人们通过科学仪器能够认识到的也是信息。信息的特征为：可识别、可存储、可变换、可处理、可传递、可再生、可压缩、可利用、可共享。 什么是数据？因为信息的表现形式十分广泛，许多信息在计算机中不方便存储和处理，例如，一个大楼中4部电梯在软件控制下调度和运行的状态、一个商店中商品的在库明细表等，必须将它们转换成数据才能很方便地在计算机中存储、处理、变换。因此，数据(data)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。在计算机中，信息必须以数据的形式出现。 1-2什么是数据结构? 有关数据结构的讨论涉及哪三个方面? 【解答】 数据结构是指数据以及相互之间的关系。记为：数据结构= { D, R }。其中，D是某一数据对象，R是该对象中所有数据成员之间的关系的有限集合。 有关数据结构的讨论一般涉及以下三方面的内容： ①数据成员以及它们相互之间的逻辑关系，也称为数据的逻辑结构，简称为数据结构； ②数据成员极其关系在计算机存储器内的存储表示，也称为数据的物理结构，简称为存储结构； ③施加于该数据结构上的操作。 数据的逻辑结构是从逻辑关系上描述数据，它与数据的存储不是一码事，是与计算机存储无关的。因此，数据的逻辑结构可以看作是从具体问题中抽象出来的数据模型，是数据的应用视图。数据的存储结构是逻辑数据结构在计算机存储器中的实现（亦称为映像），它是依赖于计算机的，是数据的物理视图。数据的操作是定义于数据逻辑结构上的一组运算，每种数据结构都有一个运算的集合。例如搜索、插入、删除、更新、排序等。 1-3数据的逻辑结构分为线性结构和非线性结构两大类。线性结构包括数组、链表、栈、 队列、优先级队列等; 非线性结构包括树、图等、这两类结构各自的特点是什么？ 【解答】 线性结构的特点是：在结构中所有数据成员都处于一个序列中，有且仅有一个开始成员和一个终端成员，并且所有数据成员都最多有一个直接前驱和一个直接后继。例如，一维数组、线性表等就是典型的线性结构 非线性结构的特点是：一个数据成员可能有零个、一个或多个直接前驱和直接后继。例如，树、图或网络等都是典型的非线性结构。 1-4．什么是抽象数据类型？试用C++的类声明定义“复数”的抽象数据类型。要求 (1) 在复数内部用浮点数定义它的实部和虚部。 (2) 实现3个构造函数：缺省的构造函数没有参数；第二个构造函数将双精度浮点数赋给复数的实部，虚部置为0；第三个构造函数将两个双精度浮点数分别赋给复数的实部和虚部。 (3) 定义获取和修改复数的实部和虚部，以及+、-、*、/等运算的成员函数。 数据结构（本）形考作业1参考答案: 一、单项选择题 1．C 2．D 3．C 4．C 5．D 6．C 7．C 8．C 9．A 10．B 二、填空题 1．n-i+1 2．n-i 3.集合、线性表、树、图 4. 存储结构、物理结构 5.线性表图 6. 有穷性、确定性、可行性、有输入、有输出 7. 图 8.树 9. 线性表 10． n-1 O(n) 11．s->next=p->next; 12．head 13．q->next=p->next; 14．p->next=head; 15．单链表 16．顺序存储链式存储 17．存储结构 18.两个后继结点前驱结点尾结点头结点 19．指向头结点的指针指向第一个结点的指针 20．链式链表 三、问答题 1．简述数据的逻辑结构和存储结构的区别与联系，它们如何影响算法的设计与实现？ 答：若用结点表示某个数据元素，则结点与结点之间的逻辑关系就称为数据的逻辑结构。数据在计算机中的存储表示称为数据的存储结构。可见，数据的逻辑结构是反映数据之间的固有关系，而数据的存储结构是数据在计算机中的存储表示。尽管因采用的存储结构不同，逻辑上相邻的结点，其物理地址未必相同，但可通过结点的内部信息，找到其相邻的结点，从而保留了逻辑结构的特点。采用的存储结构不同，对数据的操作在灵活性，算法复杂度等方面差别较大。 2．解释顺序存储结构和链式存储结构的特点，并比较顺序存储结构和链式存储结构的优缺点。 答：顺序结构存储时，相邻数据元素的存放地址也相邻，即逻辑结构和存储结构是统一的，，要求内存中存储单元的地址必须是连续的。 优点：一般情况下，存储密度大，存储空间利用率高。 缺点：（1）在做插入和删除操作时，需移动大量元素；（2）由于难以估计，必须预先分配较大的空间，往往使存储空间不能得到充分利用；（3）表的容量难以扩充。 链式结构存储时，相邻数据元素可随意存放，所占空间分为两部分，一部分存放结点值，另一部分存放表示结点间关系的指针。 优点：插入和删除元素时很方便，使用灵活。 第 1 章绪论 课后习题讲解 1. 填空 ⑴（）是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。 【解答】数据元素 ⑵（）是数据的最小单位，（）是讨论数据结构时涉及的最小数据单位。 【解答】数据项，数据元素 【分析】数据结构指的是数据元素以及数据元素之间的关系。 ⑶从逻辑关系上讲，数据结构主要分为（）、（）、（）和（）。 【解答】集合，线性结构，树结构，图结构 ⑷数据的存储结构主要有（）和（）两种基本方法，不论哪种存储结构，都要存储两方面的内容：（）和（）。 【解答】顺序存储结构，链接存储结构，数据元素，数据元素之间的关系 ⑸算法具有五个特性，分别是（）、（）、（）、（）、（）。 【解答】有零个或多个输入，有一个或多个输出，有穷性，确定性，可行性 ⑹算法的描述方法通常有（）、（）、（）和（）四种，其中，（）被称为算法语言。 【解答】自然语言，程序设计语言，流程图，伪代码，伪代码 ⑺在一般情况下，一个算法的时间复杂度是（）的函数。 【解答】问题规模 ⑻设待处理问题的规模为n，若一个算法的时间复杂度为一个常数，则表示成数量级的形式为（），若为n*log25n，则表示成数量级的形式为（）。 【解答】Ο(1)，Ο(nlog2n) 【分析】用大O记号表示算法的时间复杂度，需要将低次幂去掉，将最高次幂的系数去掉。 2. 选择题 ⑴顺序存储结构中数据元素之间的逻辑关系是由（）表示的，链接存储结构中的数据元素之间的逻辑关系是由（）表示的。 A 线性结构 B 非线性结构 C 存储位置 D 指针 【解答】C，D 【分析】顺序存储结构就是用一维数组存储数据结构中的数据元素，其逻辑关系由存储位置（即元素在数组中的下标）表示；链接存储结构中一个数据元素对应链表中的一个结点，元素之间的逻辑关系由结点中的指针表示。 填空题（10 * 1’ = 10’） 一、概念题 .当对一个线性表经常进行的是插入和删除操作时，采用链式存储结构为宜。 .当对一个线性表经常进行的是存取操作，而很少进行插入和删除操作时，最好采用顺序存储结构。 .带头结点的单链表L中只有一个元素结点的条件是L->Next->Next==Null。 .循环队列的引入，目的是为了克服假溢出。 .长度为0的字符串称为空串。 .组成串的数据元素只能是字符。 .设T和P是两个给定的串，在T中寻找等于P的子串的过程称为模式匹配，又称P为模式。 .为了实现图的广度优先搜索，除一个标志数组标志已访问的图的结点外，还需要队列存放被访问的结点实现遍历。 .广义表的深度是广义表中括号的重数 .有向图G可拓扑排序的判别条件是有无回路。 .若要求一个稠密图的最小生成树，最好用Prim算法求解。 . 直接定址法法构造的哈希函数肯定不会发生冲突。 .排序算法所花费的时间，通常用在数据的比较和交换两大操作。 .通常从正确性﹑可读性﹑健壮性﹑时空效率等几个方面评价算法的（包括程序）的质量。 .对于给定的n元素，可以构造出的逻辑结构有集合关系﹑线性关系树形关系﹑图状关系四种。 .存储结构主要有顺序存储﹑链式存储﹑索引存储﹑散列存储四种。 .抽象数据类型的定义仅取决于它的一组逻辑特性，而与存储结构无关，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。 .一个算法具有五大特性：有穷性﹑确定性﹑可行性，有零个或多个输入﹑有一个或多个输入。 .在双向链表结构中，若要求在p指针所指的结点之前插入指针为s所指的结点，则需执行下列语句：s->prior= p->prior; s->next= p; p->prior- next= s; p->prior= s;。 .在单链表中设置头结点的作用是不管单链表是否为空表，头结点的指针均不空，并使得对单链表的操作（如插入和删除）在各种情况下统一。 .队列是限制在表的一端进行插入和在另一端进行删除的线性表，其运算遵循先进先出原则。 .栈是限定尽在表位进行插入或删除操作的线性表。 .在链式队列中，判定只有一个结点的条件是(Q->rear==Q->front)&&(Q->rear!=NULL)。 .已知链队列的头尾指针分别是f和r，则将x入队的操作序列是node *p=(node *)malloc(node); p->next=x; p->next=NULL; if(r) {r->next=p; r=p;} else {r=p; f=p;}。 .循环队列的满与空的条件是(rear+1)%MAXSIZE==fornt和(front=-1&&rear+1==MAXSIZE)。 .串是一种特殊的线性表，其特殊性表现在数据元素都是由字符组成。 .字符串存储密度是串值所占存储位和实际分配位的比值，在字符串的链式存储结构中其结点大小是可变的。 .所谓稀疏矩阵指的是矩阵中非零元素远远小于元素总数，则称该矩阵为矩阵中非零元素远远小于元素总数，则称该矩阵为稀疏矩阵。 .一维数组的逻辑结构是线性结构，存储结构是顺序存储结构；对二维或多维数组，分别按行优先和列优先两种不同的存储方式。 .在有向图的邻接矩阵表示中，计算第i个顶点入度的方法是求邻接矩阵中第i列非0元素的个数。 网中，结点表示活动，边表示活动之间的优先关系，AOE网中，结点表示事件，边表示活动。 .按排序过程中依据不同原则对内部排序方法进行分类，主要有选择排序﹑交换排序﹑插入排序归并排序等4类。 .在堆排序、快速排序和归并排序中若只从排序结果的稳定性考虑，则应选择归并排序方法；若只从平均情况下排序最快考虑，则应选择快速排序方法；若只从最坏情况下排序最快且要节省类存考虑，则应选择堆排序方法。 .直接插入排序用监视哨的作用是存当前要的插入记录，可又省去查找插入位置时对是否出界的判断。 .设表中元素的初始状态是按键值递增的，则直接插入排序最省时间，快速排序最费时间。 .下列程序判断字符串s是否对称，对称则返回1，否则返回0；如?(“abba”)返回1，?（”abab”）返回0. Int f (char*s) { Int i=0,j=0; 求串长*/ 数据结构形考填空题目 1.在一个长度为n的顺序存储结构的线性表中，向第i(1≤i≤n+1)个元素之前插入新元素时， 需向后移动n-i+1个数据元素。 2.从长度为n的采用顺序存储结构的线性表中删除第i(1≤i≤n+1)个元素,需向前移动n-i个元 素。 3.数据结构按结点间的关系，可分为4种逻辑结构：集合、线性结构、、树形结构、图状结构_。 4.数据的逻辑结构在计算机中的表示称为_____存储结构_或_物理结构___。 5.除了第1个和最后一个结点外，其余结点有且只有一个前驱结点和后继结点的数据结构为线 性结构，每个结点可有任意多个前驱和后继结点数的结构为_非线性结构___。 6.数据结构中的数据元素存在多对多的关系称为_______图状结构___结构。 7.数据结构中的数据元素存在一对多的关系称为______树形结构____结构。 8.数据结构中的数据元素存在一对一的关系称为________线性结构___结构。 9.要求在n个数据元素中找其中值最大的元素，设基本操作为元素间的比较。则比较的次数和 算法的时间复杂度分别为__ n-1___和__ O(n)__。 10.在一个单链表中p所指结点之后插入一个s所指结点时，应执行_s->next=p->next__和 p->next=s;的操作。 11.设有一个头指针为head的单向循环链表，p指向链表中的结点，若p->next=head，则p所指 结点为尾结点。 12.在一个单向链表中，要删除p所指结点，已知q指向p所指结点的前驱结点。则可以用操作 ____ q->next=p->next;_________________。 13.设有一个头指针为head的单向链表，p指向表中某一个结点，且有p->next= =NULL，通过 操作____ p->next=head;_ _，就可使该单向链表构形成单向循环链表。 14.单向循环链表是单向链表的一种扩充，当单向链表带有头结点时，把单向链表中尾结点的指 针域由空指针改为____头结点的指针、______；当单向链表不带头结点时，则把单向链表中尾结点的指针域由空指针改为指向___第一个结点的指针_____。 15.线性链表的逻辑关系是通过每个结点指针域中的指针来表示的。其逻辑顺序和物理存储顺序 不再一致，而是一种__链式_____存储结构，又称为____链表___。 16.循环队列队头指针在队尾指针_____下一个_________位置，队列是“满”状态。 17.循环队列的引入，目的是为了克服_____假上溢________________。 18.判断一个循环队列LU（最多元素为m）为空的条件是____LU->front==->rear_____。 19.向一个栈顶指针为h的链栈中插入一个s所指结点时，可执行____ s->next=h;_ 和h=s;操作。 （结点的指针域为next） 20.从一个栈顶指针为h的链栈中删除一个结点时，用x保存被删结点的值，可执行x=h->data; 和_____________________。（结点的指针域为next）《数据结构》课后习题答案
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