自考数据结构课后习题1--5章
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第一章绪论
1.1 【答案】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、线性结构、非线性结构。
● 数据：指能够被计算机识别、存储和加工处理的信息载体。
● 数据元素：就是数据的基本单位，在某些情况下，数据元素也称为元素、结点、顶点、记录。数据元素有时可以由若干数据项组成。
● 数据类型：是一个值的集合以及在这些值上定义的一组操作的总称。通常数据类型可以看作是程序设计语言中已实现的数据结构。
● 数据结构：指的是数据之间的相互关系，即数据的组织形式。一般包括三个方面的内容:数据的逻辑结构、存储结构和数据的运算。
● 逻辑结构：指数据元素之间的逻辑关系。
● 存储结构：数据元素及其关系在计算机存储器内的表示，称为数据的存储结构.
● 线性结构：数据逻辑结构中的一类。它的特征是若结构为非空集，则该结构有且只有一个开始结点和一个终端结点，并且所有结点都有且只有一个直接前趋和一个直接后继。线性表就是一个典型的线性结构。栈、队列、串等都是线性结构。
● 非线性结构：数据逻辑结构中的另一大类，它的逻辑特征是一个结点可能有多个直接前趋和直接后继。数组、广义表、树和图等数据结构都是非线性结构。
1.2 【答案】试举一个数据结构的例子、叙述其逻辑结构、存储结构、运算三个方面的内容。
答：例如有一张学生体检情况登记表，记录了一个班的学生的身高、体重等各项体检信息。这张登记表中，每个学生的各项体检信息排在一行上。这个表就是一个数据结构。每个记录(有姓名，学号，身高和体重等字段)就是一个结点，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(它的前面和后面均有且只有一个记录)。这几个关系就确定了这个表的逻辑结构是线性结构。
这个表中的数据如何存储到计算机里，并且如何表示数据元素之间的关系呢? 即用一片连续的内存单元来存放这些记录(如用数组表示)还是随机存放各结点数据再用指针进行链接呢? 这就是存储结构的问题。
在这个表的某种存储结构基础上，可实现对这张表中的记录进行查询，修改，删除等操作。对这个表可以进行哪些操作以及如何实现这些操作就是数据的运算问题了。
1.3 【答案】常用的存储表示方法有哪几种?
答：
常用的存储表示方法有四种:
● 顺序存储方法：它是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置相邻的存储单元里，结点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。由此得到的存储表示称为顺序存储结构，通常借助程序语言的数组描述。
● 链接存储方法：它不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上亦相邻，结点间的逻辑关系是由附加的指针字段表示。由此得到的存储表示称为链式存储结构,通常借助于程序语言的指针类型描述。
● 索引存储方法：除建立存储结点信息外，还建立附加的索引表来标识结点的地址。组成索引表的索引项由结点的关键字和地址组成。若每个结点在索引表中都有一个索引项，则该索引表称之为稠密索引（Dense Index）。若一组结点在索引表中只对应一个索引项，则该索引表称为稀疏索引。
● 散列存储方法：就是根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址。
1.4 【答案】设三个函数f,g,h分别为 f(n)=100n3+n2+1000 , g(n)=25n3+5000n2 , h(n)=n1.5+5000nlgn 请判断下列关系是否成立：
(1) f(n)=O(g(n)) (2) g(n)=O(f(n)) (3) h(n)=O(n1.5) (4) h(n)=O(nlgn)
分析：
数学符号"O"的严格的数学定义：
若T（n）和f（n）是定义在正整数集合上的两个函数，则T（n）=O（f（n））表示存在正的常数C和n0，使得当n≥n0时都满足0≤T （n）≤C·f（n）。
通俗地说，就是当n→∞时，f(n)的函数值增长速度与T（n)的增长速度同阶。一般，一个函数的增长速度与该函数的最高次阶同阶。
即：O(f(n))=n3O(g(n))=n3O(h(n))=n1.5
所以答案为：
答：
●（1）成立。●（2）成立。●（3）成立。●（4）不成立。
1.5 【答案】设有两个算法在同一机器上运行，其执行时间分别为100n2和2n,要使前者快于后者，n至少要多大?
分析：
要使前者快于后者，即前者的时间消耗低于后者，即：
100n2<2n
求解上式，可得
答：
n=15
1.6 【答案】设n为正整数，利用大"O"记号，将下列程序段的执行时间表示为n的函数。
(1) i=1; k=0;
while(i { k=k+10*i;i++;} 分析： i=1; //1 k=0; //1 while(i { k=k+10*i; //n-1 i++; //n-1 } 由以上列出的各语句的频度，可得该程序段的时间消耗： T(n)=1+1+n+(n-1)+(n-1)=3n 可表示为T(n)=O(n) (2) i=0; k=0; do{k=k+10*i; i++;} while(i 分析： i=0; //1 k=0; //1 do{ //n k=k+10*i; //n i++; //n } while(i 由以上列出的各语句的频度，可得该程序段的时间消耗： T(n)=1+1+n+n+n+n=4n+2 可表示为T(n)=O(n) (3) i=1; j=0; while(i+j<=n) { if (i>j) j++; else i++; } (4)x=n; // n>1 while (x>=(y+1)*(y+1)) y++; (5) x=91; y=100; while(y>0) if(x>100) {x=x-10;y--;} else x++; 1.7 【答案】算法的时间复杂度仅与问题的规模相关吗? 1.8 【答案】按增长率由小至大的顺序排列下列各函数： 2100, (3/2)n，(2/3)n， n n ,n0.5 , n! ，2n，lgn ,n lgn, n(3/2) 答：常见的时间复杂度按数量级递增排列,依次为:常数阶0(1)、对数阶0(log 2n)、线性阶0(n)、线性对数阶0(nlog 2 n)、平方阶0(n2)、 立方阶0(n3)、k次方阶0(n k)、指数阶0(2n)。先将题中的函数分成如下几类： 常数阶：2100对数阶：lgn K次方阶：n0.5、n(3/2)指数阶 (按指数由小到大排)：n lgn、(3/2)n、2n、 n!、 n n 注意：(2/3)^n由于底数小于1，所以是一个递减函数，其数量级应小于常数阶。 根据以上分析按增长率由小至大的顺序可排列如下： (2/3)n < 2100 < lgn < n0.5 < n(3/2) < n lgn < (3/2)n < 2n < n! < n n 1.9 【答案】有时为了比较两个同数量级算法的优劣，须突出主项的常数因子，而将低次项用大"O"记号表示。例如，设 T 1(n)=1.39nlgn+100n+256=1.39nlgn+O(n), T 2 (n)=2.0nlgn-2n=2.0lgn+O(n), 这两个式子表示，当n足够大时T 1 (n)优于T 2 (n)，因为前者的常数因子小于后者。请用此方法表示下列函数，并指出当n足够大时，哪一个较优，哪一个较劣? (1) T 1 (n)=5n2-3n+60lgn (2) T 2 (n)=3n2+1000n+3lgn (3) T 3 (n)=8n2+3lgn (4) T 4 (n)=1.5n2+6000nlgn 函数大"O"表示优劣 (1) T 1 (n)=5n2-3n+60lgn 5n2+O(n) 较差 (2) T 2 (n)=3n2+1000n+3lgn 3n2+O(n) 其次 (3) T 3 (n)=8n2+3lgn 8n2+O(lgn) 最差 (4) T 4 (n)=1.5n2+6000nlgn 1.5n2+O(nlgn) 最优 第二章 2.1 试描述头指针、头结点、开始结点的区别、并说明头指针和头结点的作用。 答：开始结点是指链表中的第一个结点，也就是没有直接前趋的那个结点。 链表的头指针是一指向链表开始结点的指针(没有头结点时)，单链表由头指针唯一确定，因此单链表可以用头指针的名字来命名。 头结点是在链表的开始结点之前附加的一个结点。有了头结点之后，头指针指向头结点，不论链表否为空，头指针总是非空。而且头指针的设置使得对链表的第一个位置上的操作与在表其他位置上的操作一致(都是在某一结点之后)。 2.2 何时选用顺序表、何时选用链表作为线性表的存储结构为宜? 答:在实际应用中，应根据具体问题的要求和性质来选择顺序表或链表作为线性表的存储结构，通常有以下几方面的考虑： 1.基于空间的考虑。当要求存储的线性表长度变化不大，易于事先确定其大小时，为了节约存储空间，宜采用顺序表；反之，当线性表长度变化大，难以估计其存储规模时，采用动态链表作为存储结构为好。 2.基于时间的考虑。若线性表的操作主要是进行查找，很少做插入和删除操作时，采用顺序表做存储结构为宜；反之，若需要对线性表进行频繁地插入或删除等的操作时，宜采用链表做存储结构。并且，若链表的插入和删除主要发生在表的首尾两端，则采用尾指针表示的单循环链表为宜。 2.3 在顺序表中插入和删除一个结点需平均移动多少个结点?具体的移动次数取决于哪两个因素? 答：在等概率情况下，顺序表中插入一个结点需平均移动n/2个结点。删除一个结点需平均移动(n-1)/2个结点。具体的移动次数取决于顺序表的长度n以及需插入或删除的位置i。i越接近n则所需移动的结点数越少。 2.4 为什么在单循环链表中设置尾指针比设置头指针更好? 答：尾指针是指向终端结点的指针，用它来表示单循环链表可以使得查找链表的开始结点和终端结点都很方便，设一带头结点的单循环链表，其尾指针为rear，则开始结点和终端结点的位置分别是 rear->next->next 和 rear, 查找时间都是O(1)。 若用头指针来表示该链表，则查找终端结点的时间为O(n)。 2.5 在单链表、双链表和单循环链表中，若仅知道指针p指向某结点，不知道头指针，能否将结点*p从相应的链表中删去?若可以，其时间复杂度各为多少? 答：下面分别讨论三种链表的情况。 1. 单链表。若指针p指向某结点时，能够根据该指针找到其直接后继，能够顺后继指针链找到*p结点后的结点。但是由于不知道其头指针，所以无法访问到p指针指向的结点的直接前趋。因此无法删去该结点。 2. 双链表。由于这样的链表提供双向指针，根据*p结点的前趋指针和后继指针可以查找到其直接前趋和直接后继，从而可以删除该结点。其时间复杂度为O(1)。 3. 单循环链表。根据已知结点位置，可以直接得到其后相邻的结点位置(直接后继)，又因为是循环链表，所以我们可以通过查找，得到p结点的直接前趋。因此可以删去p所指结点。其时间复杂度应为O(n)。 2.6 下述算法的功能是什么? LinkList Demo(LinkList L){ // L 是无头结点单链表 ListNode *Q,*P; if(L&&L->next){ Q=L;L=L->next;P=L; while (P->next) P=P->next; P->next=Q; Q->next=NULL; } return L; }// Demo 答：该算法的功能是：将开始结点摘下链接到终端结点之后成为新的终端结点，而原来的第二个结点成为新的开始结点，返回新链表的头指针。 二、算法设计题 2.7 设线性表的n个结点定义为(a 0,a 1 ,...a n-1 )，重写顺序表上实现的插入和删除算法：InsertList 和DeleteList. 解：算法如下: #define ListSize 100 // 假定表空间大小为100 typedef int DataType;//假定DataType的类型为int型 typedef struct{ DataType data[ListSize];// 向量data用于存放表结点 int length; // 当前的表长度 } Seqlist; //以上为定义表结构 void InsertList ( Seqlist *L, Datatype x, int i) { //将新结点x插入L所指的顺序表的第i个结点ai的位置上，即插入的合法位置为：0<=i<=L->length int j; if ( i < 0 || i > L -> length ) Error("position error");// 非法位置，退出，该函数定义见教材P7. if ( L->length>=ListSize ) Error(“overflow"); for ( j=L->length-1 ; j >= i ; j --) L->data[ j+1]=L->data [ j ]; L->data[ i ]=x ; L->length++ ; } void DeleteList ( Seqlist *L, int i ) {// 从L所指的顺序表中删除第i个结点ai,合法的删除位置为0<=i<=L->length-1 int j; if ( i< 0 || i >= L-> length) Error( " position error" ) ; for ( j = i ; j < L-> length ; j++ ) L->data [ j ]=L->data [ j+1]; //结点前移 L-> length-- ; //表长减小 } 2.8 试分别用顺序表和单链表作为存储结构，实现将线性表(a 0,a 1 ,...a n-1 )就地逆置的操作，所谓"就地"指辅助空间应为O(1)。 答:1. 顺序表： 要将该表逆置，可以将表中的开始结点与终端结点互换，第二个结点与倒数第二个结点互换，如此反复，就可将整个表逆置了。算法如下： // 顺序表结构定义同上题 void ReverseList( Seqlist *L) { DataType temp ; //设置临时空间用于存放data int i; for (i=0;i<=L->length/2;i++)//L->length/2为整除运算 { temp = L->data[i]; //交换数据 L -> data[ i ] = L -> data[ L -> length-1-i]; L -> data[ L -> length - 1 - i ] = temp; } } 2. 链表： 分析： 可以用交换数据的方式来达到逆置的目的。但是由于是单链表，数据的存取不是随机的，因此算法效率太低。可以利用指针改指来达到表逆置的目的。具体情况入下： (1)当链表为空表或只有一个结点时，该链表的逆置链表与原表相同。 (2)当链表含2个以上结点时，可将该链表处理成只含第一结点的带头结点链表和一个无头结点的包含该链表剩余结点的链表。然后，将该无头结点链表中的所有结点顺着链表指针，由前往后将每个结点依次从无头结点链表中摘下，作为第一个结点插入到带头结点链表中。这样就可以得到逆置的链表。算法是这样的： 结点结构定义如下： typedef char DataType; //假设结点的数据域类型的字符 typedef struct node{ //结点类型定义 DataType data; //结点的数据域 struct node *next;//结点的指针域 }ListNode; typedef ListNode *LinkList; ListNode *p; LinkList head; LinkList ReverseList( LinkList head ) {// 将head 所指的单链表(带头结点)逆置 ListNode *p ,*q ;//设置两个临时指针变量 if( head->next && head->next->next) { //当链表不是空表或单结点时 p=head->next; q=p->next; p -> next=NULL; //将开始结点变成终端结点 while (q) { //每次循环将后一个结点变成开始结点 p=q; q=q->next ; p->next = head-> next ; head->next = p; } return head; } return head; //如是空表或单结点表，直接返回head } 2.9 设顺序表L是一个递增有序表，试写一算法，将x插入L中，并使L仍是一个有序表。 答：因已知顺序表L是递增有序表，所以只要从顺序表终端结点（设为i位置元素）开始向前寻找到第一个小于或等于x的元素位置i 后插入该位置即可。 在寻找过程中，由于大于x的元素都应放在x之后，所以可边寻找，边后移元素，当找到第一个小于或等于x的元素位置i时，该位置也空出来了。 算法如下： //顺序表存储结构如题2.7 void InsertIncreaseList( Seqlist *L , Datatype x ) { int i; if ( L->length>=ListSize) Error(“ov erflow"); for ( i=L -> length ; i>0 && L->data[ i-1 ] > x ; i--) L->data[ i ]=L->data[ i ] ; // 比较并移动元素 L->data[ i ] =x; L -> length++; } 2.10 设顺序表L是一个递减有序表，试写一算法，将x插入其后仍保持L的有序性。 答：与上题相类似，只要从终端结点开始往前找到第一个比x大(或相等)的结点数据，在这个位置插入就可以了。（边寻找，边移动）算法如下： void InsertDecreaseList( Seqlist *L, Datatype x ) { int i; if ( L->length>=ListSize) Error(“overflow"); for ( i=L -> length ; i>0 && L->data[ i-1 ] < x ; i--) L->data[ i ]=L->data[ i ] ; // 比较并移动元素 L->data[ i ] =x; L -> length++; } 2.11 写一算法在单链表上实现线性表的ListLength(L)运算。 解：由于在单链表中只给出一个头指针，所以只能用遍历的方法来数单链表中的结点个数了。算法如下： int ListLength ( LinkList L ) { int len=0 ; ListNode *p; p=L; //设该表有头结点 while ( p->next ) { p=p->next; len++; } return len; } 2.12 已知L1和L2分别指向两个单链表的头结点，且已知其长度分别为m和n。试写一算法将这两个链表连接在一起，请分析你的算法的时间复杂度。 解：分析： 由于要进行的是两单链表的连接，所以应找到放在前面的那张表的表尾结点，再将后表的开始结点链接到前表的终端结点后即可。该算法的主要时间消耗是用在寻找第一张表的终端尾结点上。这两张单链表的连接顺序无要求，并且已知两表的表长，则为了提高算法效率，可选表长小的单链表在前的方式连接。 具体算法如下： LinkList Link( LinkList L1 , LinkList L2，int m,int n ) {//将两个单链表连接在一起 ListNode *p , *q, *s ; //s指向短表的头结点,q指向长表的开始结点，回收长表头结点空间 if (m<=n) {s=L1;q=L2->next;free(L2);} else {s=L2;q=L1->next;free(L1);} p=s; while ( p->next ) p=p->next; //查找短表终端结点 p->next = q; //将长表的开始结点链接在短表终端结点后 return s; } 本算法的主要操作时间花费在查找短表的终端结点上，所以本算的法时间复杂度为： O(min(m,n)) 2.13 设 A和B是两个单链表，其表中元素递增有序。试写一算法将A和B归并成一个按元素值递减有序的单链表C，并要求辅助空间为O(1)，请分析算法的时间复杂度。 解： 根据已知条件，A和B是两个递增有序表，所以可以先取A表的表头建立空的C表。然后同时扫描A表和B表，将两表中最大的结点从对应表中摘下，并作为开始结点插入C表中。如此反复，直到A表或B表为空。最后将不为空的A表或B表中的结点依次摘下并作为开始结点插入C表中。这时，得到的C表就是由A表和B表归并成的一个按元素值递减有序的单链表C。并且辅助空间为O(1)。 算法如下： LinkList MergeSort ( LinkList A , LinkList B ) {// 归并两个带头结点的递增有序表为一个带头结点递减有序表 ListNode *pa , *pb , *q , *C ; pa=A->next;//pa指向A表开始结点 C=A;C->next=NULL;//取A表的表头建立空的C表 pb=B->next;//pb指向B表开始结点 free(B);//回收B表的头结点空间 while ( pa && pb) { if ( pb->data <= pa->data ) { // 当B中的元素小于等于A中当前元素时，将pa表的开始结点摘下 q=pa;pa=pa->next; } else {// 当B中的元素大于A中当前元素时，将pb表的开始结点摘下 q=pb;pb=pb->next;} q->next=C->next;C->next=q;//将摘下的结点q作为开始结点插入C表 } //若pa表非空，则处理pa表 while(pa){ q=pa;pa=pa->next; q->next=C->next;C->next=q;} //若pb表非空，则处理pb表 while(pb){ q=pb;pa=pb->next; q->next=C->next;C->next=q;} return(C); } 该算法的时间复杂度分析如下： 算法中有三个while 循环，其中第二个和第三个循环只执行一个。每个循环做的工作都是对链表中结点扫描处理。整个算法完成后，A表和B表中的每个结点都被处理了一遍。所以若A表和B表的表长分别是m和n，则该算法的时间复杂度O(m+n) 2.14 已知单链表L是一个递增有序表，试写一高效算法，删除表中值大于min 且小于max的结点(若表中有这样的结点)，同时释放被删结点的空间，这里min 和 max是两个给定的参数。请分析你的算法的时间复杂度。 解：要解这样的问题，我们首先想到的是拿链表中的元素一个个地与max和min比较，然后删除这个结点。由于为已知其是有序链表，则介于min 和max之间的结点必为连续的一段元素序列。所以我们只要先找到所有大于min结点中的最小结点的直接前趋结点*p后，依次删除小于max的结点，直到第一个大于等于max结点*q位置，然后将*p结点的直接后继指针指向*q结点。 算法如下： void DeleteList ( LinkList L, DataType min , DataType max ) { ListNode *p , *q , *s; p=L; while( p->next && p->next->data <=min ) //找比min大的前一个元素位置 p=p->next; q=p->next;//p指向第一个不大于min结点的直接前趋，q指向第一个大于min的结点 while(q &&q->data {s=q;q=q->next; free(s);//删除结点，释放空间 } p->next=q;//将*p结点的直接后继指针指向*q结点 } 2.15 写一算法将单链表中值重复的结点删除，使所得的结果表中各结点值均不相同。 解：本题可以这样考虑，先取开始结点中的值，将它与其后的所有结点值一一比较，发现相同的就删除掉，然后再取第二结点的值，重复上述过程直到最后一个结点。 具体算法： void DeleteList ( LinkList L ) { ListNode *p , *q , *s; p=L-next; while( p->next&&p->next->next) { q=p;//由于要做删除操作，所以q指针指向要删除元素的直接前趋 while (q->next) if (p->data==q->next->data) {s=q->next;q->next=s->next;free(s);//删除与*p的值相同的结点 } else q=q->next; p=p->next; } } 2.16 假设在长度大于1的单循环链表中，既无头结点也无头指针。s为指向链表中某个结点的指针，试编写算法删除结点*s的直接前趋结点。 解：已知指向这个结点的指针是*s，那么要删除这个结点的直接前趋结点，就只要找到一个结点，它的指针域是指向*s的直接前趋，然后用后删结点法，将结点*s的直接前趋结点删除即可。 算法如下： void DeleteNode( ListNode *s) {//删除单循环链表中指定结点的直接前趋结点 ListNode *p, *q; p=s; while( p->next->next!=s) p=p->next; //删除结点 q=p->next; p->next=q->next; free(p); //释放空间 } 注意： 若单循环链表的长度等于1，则只要把表删空即可。 2.17 已知由单链表表示的线性表中，含有三类字符的数据元素(如：字母字符、数字字符和其它字符)，试编写算法构造三个以循环链表表示的线性表，使每个表中只含同一类的字符，且利用原表中的结点空间作为这三个表的结点空间，头结点可另辟空间。 解：要解决这样的问题，只要新建三个头结点，然后在原来的单链表中依次查询，找到一类字符结点时，就摘下此结点链接到相应头结点指明的新链表中就是了。 算法如下： //设已建立三个带头结点的空循环链表A,B,C且A、B、C分别是尾指针. void DivideList( LinkList L, LinkList A, LinkList B, LinkList C) { ListNode *p=L->next, *q; while ( p ) { if ( p->data>='a' &&p->data<='z'|| p->data>='A' &&p->data<='Z') { q=p->next; p=p->next;//指向下一结点 q->next=A->next;//将字母结点链到A表中 A->next=q;A=q; } else if( p->data>='0' && p->data<='9') { // 分出数字结点 q=p->next; p=p->next;//指向下一结点 q->next=B->next;//将数字结点链到B表中 B->next=q;B=q; } else { //分出其他字符结点 q=p->next; p=p->next;//指向下一结点 q->next=C->next;//将其他结点链到C表中 C->next=q;C=q; } } }//结束 2.18 设有一个双链表，每个结点中除有prior、data和next三个域外，还有一个访问频度域freq，在链表被起用之前，其值均初始化为零。每当在链表进行一次LocateNode(L,x)运算时，令元素值为x的结点中freq域的值加1，并调整表中结点的次序，使其按访问频度的 递减序排列，以便使频繁访问的结点总是靠近表头。试写一符合上述要求的LocateNode运算的算法。 解： LocateNode运算的基本思想就是在双向链表中查找值为x的结点，具体方法与单链表中查找一样。找到结点*p后给freq域的值加1。由于原来比*p结点查找频度高的结点都排它前面，所以，接下去要顺着前趋指针找到第一个频度小于或等于*p结点频度的结点*q后，将*p结点从原来的位置删除，并插入到*q后就可以了。 算法如下： //双向链表的存储结构 typedef struct dlistnode{ DataType data; struct dlistnode *prior,*next; int freq; }DListNode; typedef DListNode *DLinkList; void LocateNode( LinkList L, DataType x) { ListNode *p, *q; p=L->next; //带有头结点 while( p&&p->data!=x ) p=p->next; if (!p) ERROR("x is not in L");//双链表中无值为x的结点 else { p->freq++;//freq加1 q=p->prior;//以q为扫描指针寻找第一个频度大于或等于*p频度的结点 while(q!=L&&q->freq q=q->prior; if (q->next!=p)//若* q结点和*p结点不为直接前趋直接后继关系， //则将*p结点链到* q结点后 {p->prior->next=p->next;//将*p从原来位置摘下 p->next->prior=p->prior; q->next->prior=p;//将*p插入*q之后。 p->next=q->next; q->next=p; p->prior=q; } } } 第三章栈和队列 一、基础知识题 3.1 设将整数1，2，3，4依次进栈，但只要出栈时栈非空，则可将出栈操作按任何次序夹入其中，请回答下述问题： (1)若入、出栈次序为Push(1), Pop(),Push(2),Push(3), Pop(), Pop( ),Push(4), Pop( ),则出栈的数字序列为何(这里Push(i)表示i进栈，Pop( )表示出栈)? (2)能否得到出栈序列1423和1432?并说明为什么不能得到或者如何得到。 (3)请分析1，2 ，3 ，4 的24种排列中，哪些序列是可以通过相应的入出栈操作得到的。 答：(1)出栈序列为：1324 (2)不能得到1423序列。因为要得到14的出栈序列，则应做Push(1),Pop(),Push(2),Push (3),Push(4),Pop()。这样，3在栈顶，2在栈底，所以不能得到23的出栈序列。能得到1432的出栈序列。具体操作为：Push(1), Pop(),Push(2),Push(3),Push(4),Pop(),Pop(),Pop()。 (3)在1，2 ，3 ，4 的24种排列中，可通过相应入出栈操作得到的序列是： 1234,1243,1324,1342,1432,2134,2143,2314,2341,2431,3214,3241,3421,4321 不能得到的序列是： 1423,2413,3124,3142,3412,4123,4132,4213,4231,4312 3.2 链栈中为何不设置头结点? 答：链栈不需要在头部附加头结点，因为栈都是在头部进行操作的，如果加了头结点，等于要对头结点之后的结点进行操作，反而使算法更复杂，所以只要有链表的头指针就可以了。 3.3 循环队列的优点是什么? 如何判别它的空和满? 答：循环队列的优点是：它可以克服顺序队列的"假上溢"现象，能够使存储队列的向量空间得到充分的利用。判别循环队列的"空"或"满"不能以头尾指针是否相等来确定，一般是通过以下几种方法：一是另设一布尔变量来区别队列的空和满。二是少用一个元素的空间,每次入队前测试入队后头尾指针是否会重合，如果会重合就认为队列已满。三是设置一计数器记录队列中元素总数，不仅可判别空或满，还可以得到队列中元素的个数。 3.4 设长度为n的链队用单循环链表表示，若设头指针，则入队出队操作的时间为何? 若只设尾指针呢? 答：当只设头指针时，出队的时间为1，而入队的时间需要n，因为每次入队均需从头指针开始查找，找到最后一个元素时方可进行入队操作。若只设尾指针，则出入队时间均为1。因为是循环链表，尾指针所指的下一个元素就是头指针所指元素，所以出队时不需要遍历整个队列。 3.5 指出下述程序段的功能是什么? (1) void Demo1(SeqStack *S){ int i; arr[64] ; n=0 ; while ( StackEmpty(S)) arr[n++]=Pop(S); for (i=0, i< n; i++) Push(S, arr[i]); } //Demo1 (2) SeqStack S1, S2, tmp; DataType x; ...//假设栈tmp和S2已做过初始化 while ( ! StackEmpty (&S1)) { x=Pop(&S1) ; Push(&tmp,x); } while ( ! StackEmpty (&tmp) ) { x=Pop( &tmp); Push( &S1,x); Push( &S2, x); } (3) void Demo2( SeqStack *S, int m) { // 设DataType 为int 型 SeqStack T; int i; InitStack (&T); while (! StackEmpty( S)) if(( i=Pop(S)) !=m) Push( &T,i); while (! StackEmpty( &T)) { i=Pop(&T); Push(S,i); } } (4)void Demo3( CirQueue *Q) { // 设DataType 为int 型 int x; SeqStack S; InitStack( &S); while (! QueueEmpty( Q )) {x=DeQueue( Q); Push( &S,x);} while (! StackEmpty( &s)) { x=Pop(&S); EnQueue( Q,x );} }// Demo3 (5) CirQueue Q1, Q2; // 设DataType 为int 型 int x, i , n= 0; ... // 设Q1已有内容， Q2已初始化过 while ( ! QueueEmpty( &Q1) ) { x=DeQueue( &Q1 ) ; EnQueue(&Q2, x); n++;} for (i=0; i< n; i++) { x=DeQueue(&Q2) ; EnQueue( &Q1, x) ; EnQueue( &Q2, x);} 答： (1)程序段的功能是将一栈中的元素按反序重新排列，也就是原来在栈顶的元素放到栈底，栈底的元素放到栈顶。此栈中元素个数限制在64个以内。 (2)程序段的功能是利用tmp栈将一个非空栈s1的所有元素按原样复制到一个栈s2当中去。 (3)程序段的功能是利用栈T，将一个非空栈S中值等于m的元素全部删去。 (4)程序段的功能是将一个循环队列Q经过S栈的处理，反向排列，原来的队头变成队尾，原来的队尾变成队头。 (5)这段程序的功能是将队列1的所有元素复制到队列2中去，但其执行过程是先把队列1的元素全部出队，进入队列2，然后再把队列2的元素复制到队列1中。 二、算法设计题 3.6 回文是指正读反读均相同的字符序列，如"abba"和"abdba"均是回文，但"good"不是回文。试写一个算法判定给定的字符向量是否为回文。(提示：将一半字符入栈) 解：根据提示，算法可设计为： //以下为顺序栈的存储结构定义 #define StackSize 100 //假定预分配的栈空间最多为100个元素 typedef char DataType;//假定栈元素的数据类型为字符 typedef struct{ DataType data[StackSize]; int top; }SeqStack; int IsHuiwen( char *t) {//判断t字符向量是否为回文，若是，返回1，否则返回0 SeqStack s; int i , len; char temp; InitStack( &s); len=strlen(t); //求向量长度 for ( i=0; i Push( &s, t[i]); while( !EmptyStack( &s)) {// 每弹出一个字符与相应字符比较 temp=Pop (&s); if( temp!=S[i]) return 0 ;// 不等则返回0 else i++; } return 1 ; // 比较完毕均相等则返回 1 } 3.7 利用栈的基本操作，写一个将栈S中所有结点均删去的算法void ClearStack( SeqStack *S)，并说明S为何要作为指针参数? 解：算法如下 void ClearStack (SeqStack *S) { // 删除栈中所有结点 S->Top = -1; //其实只是将栈置空 } 因为要置空的是栈S，如果不用指针来做参数传递，那么函数进行的操作不能对原来的栈产生影响，系统将会在内存中开辟另外的单元来对形参进行函数操作。结果等于什么也没有做。所以想要把函数操作的结果返回给实参的话，就只能用指针来做参数传递了。 3.8 利用栈的基本操作，写一个返回S中结点个数的算法 int StackSize( SeqStack S),并说明S为何不作为指针参数? 解：算法如下： int StackSize (SeqStack S) {//计算栈中结点个数 int n=0; if(!EmptyStack(&S)) { Pop(&S); n++; } return n; } 上述算法的目的只要得到S栈的结点个数就可以了。并不能改变栈的结构。所以S不用指针做参数，以避免对原来的栈中元素进行任何改变。系统会把原来的栈按值传递给形参，函数只对形参进行操作，最后返回元素个数。 3.9 设计算法判断一个算术表达式的圆括号是否正确配对。 (提示：对表达式进行扫描，凡遇到'('就进栈，遇')'就退掉栈顶的'('，表达式被扫描完毕，栈应为空。 解：根据提示，可以设计算法如下： int PairBracket( char *SR) {//检查表达式ST中括号是否配对 int i; SeqStack S; //定义一个栈 InitStack (&s); for (i=0; i { if ( S[i]=='(' ) Push(&S, SR[i]); //遇'('时进栈 if ( S[i]==')' ) //遇')' if (!StackEmpty(S))//栈不为空时，将栈顶元素出栈 Pop(&s); else return 0;//不匹配，返回0 } if EmptyStack(&s) return 1;// 匹配，返回1 else return 0;//不匹配，返回0 } 3.10 一个双向栈S是在同一向量空间内实现的两个栈，它们的栈底分别设在向量空间的两端。试为此双向栈设计初始化InitStack ( S ) 、入栈Push( S , i , x) 和出栈Pop( S , i )等算法，其中i为0 或1，用以表示栈号。 解：双向栈其实和单向栈原理相同，只是在一个向量空间内，好比是两个头对头的栈放在一起，中间的空间可以充分利用。双向栈的算法设计如下： //双向栈的栈结构类型与以前定义略有不同 #define StackSize 100 // 假定分配了100个元素的向量空间 #define char DataType typedef struct{ DataType Data[StackSize] int top0; //需设两个指针 int top1; }DblStack void InitStack( DblStack *S ) { //初始化双向栈 S->top0 = -1; S->top1 = StackSize; //这里的top2也指出了向量空间，但由于是作为栈底，因此不会出错 } int EmptyStack( DblStack *S, int i ) { //判栈空(栈号 i) return (i == 0 && S->top0 == -1|| i == 1 && S->top1== StackSize) ; } int FullStack( DblStack *S) { //判栈满,满时肯定两头相遇 return (S->top0 == S-top1-1); } void Push(DblStack *S, int i, DataType x) { //进栈(栈号i) if (FullStack( S )) Error("Stack overflow");//上溢、退出运行 if ( i == 0) S->Data[ ++ S->top0]= x; //栈0入栈 if ( i == 1) S->Data[ -- S->top1]= x; // 栈1入栈 } DataType Pop(DblStack *S, int i) { //出栈(栈号i) if (EmptyStack ( S,i) ) Error("Stack underflow");//下溢退出 if( i==0 ) return ( S->Data[ S->top0--] );//返回栈顶元素，指针值减1 if( i==1 ) return ( S->Data[ S->top1++] ); //因为这个栈是以另一端为底的，所以指针值加1。 } 3.11 Ackerman 函数定义如下：请写出递归算法。 ┌ n+1当m=0时 AKM ( m , n ) = │ AKM( m-1 ,1) 当m≠0 ，n=0时 └ AKM( m-1, AKM( m,n-1)) 当m≠0, n ≠ 0时 解： 算法如下 int AKM( int m, int n) { if ( m== 0) return n+1; if ( m<>0 && n==0 ) return AKM( m-1, 1); if ( m<>0 && n<>0 ) return AKM( m-1, AKM( m, n-1)); } 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 全国2011年1月高等教育自学考试 数据结构试题 课程代码：02331 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.下列选项中与数据存储结构无关的术语是（） A.顺序表 B.链表 C.链队列 D.栈 2.将两个各有n个元素的有序表归并成一个有序表，最少的比较次数是（） A.n-1 B.n C.2n-1 D.2n 3.已知循环队列的存储空间大小为m，队头指针front指向队头元素，队尾指针rear指向队尾元素的下一个位置，则向队列中插入新元素时，修改指针的操作是（） A.rear=(rear-1)%m; B.front=(front+1)%m; C.front=(front-1)%m; D.rear=(rear+1)%m; 4.递归实现或函数调用时，处理参数及返回地址，应采用的数据结构是（） A.堆栈 B.多维数组 C.队列 D.线性表 5.设有两个串p和q，其中q是p的子串，则求q在p中首次出现位置的算法称为（） A.求子串 B.串联接 C.串匹配 D.求串长 6.对于广义表A，若head(A)等于tail(A)，则表A为（） A.( ) B.(( )) C.(( ),( )) D.(( ),( ),( )) 7.若一棵具有n(n>0)个结点的二叉树的先序序列与后序序列正好相反，则该二叉树一定是 （）A.结点均无左孩子的二叉树 B.结点均无右孩子的二叉树 C.高度为n的二叉树 D.存在度为2的结点的二叉树 8.若一棵二叉树中度为l的结点个数是3，度为2的结点个数是4，则该二叉树叶子结点的个数是（） A.4 B.5 C.7 D.8 9.下列叙述中错误的是（） A.图的遍历是从给定的源点出发对每一个顶点访问且仅访问一次 B.图的遍历可以采用深度优先遍历和广度优先遍历 C.图的广度优先遍历只适用于无向图 D.图的深度优先遍历是一个递归过程 10.已知有向图G=(V，E)，其中V={V1，V2，V3，V4}，E={ 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={ 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={ 填空题(10 * 1 '= 10') 一、概念题 22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。 23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。 2.6. 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。 36循环队列的引入，目的是为了克服假溢出。 4.2. 长度为0的字符串称为空串。 4.5. 组成串的数据元素只能是字符。 4.8. 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。 7.2. 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。 5.7. 广义表的深度是广义表中括号的重数 7.8. 有向图G可拓扑排序的判别条件是有无回路。 7.9. 若要求一个稠密图的最小生成树，最好用Prim算法求解。 8.8. 直接定址法法构造的哈希函数肯定不会发生冲突。 9.2. 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。 1.1. 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。 1.2. 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。 1.3. 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。 1.4. 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。 1.5. 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。 2.8. 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;。 2.9. 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。 3.1. 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。 3.2 .栈是限定尽在表位进行插入或删除操作的线性表。 3.5. 在链式队列中，判定只有一个结点的条件是(Q->rear==Q->fro nt)&&(Q->rear!=NULL) 。 3.7. 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;}。 3.8. 循环队列的满与空的条件是(rear+1)%MAXSIZE==fornt 和(fron t=-1 &&rear+ ^=MAXSIZE) 。 4.3. 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。 4.7. 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。 5.3. 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。 5.4. —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。 7.4. 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10元素的个数。 7.10. AOV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。 9.1. 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。 9.3 .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。 9.4. 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。 9.6. 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。 4.9. 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; 自考02331数据构造重点总结(最后修订) 第一章概论 1.瑞士计算机科学家沃思提出：算法+数据构造=程序。算法是对数据运算描述，而数据构造涉及逻辑构造和存储构造。由此可见，程序设计实质是针对实际问题选取一种好数据构造和设计一种好算法，而好算法在很大限度上取决于描述实际问题数据构造。 2.数据是信息载体。数据元素是数据基本单位。一种数据元素可以由若干个数据项构成，数据项是具备独立含义最小标记单位。数据对象是具备相似性质数据元素集合。 3.数据构造指是数据元素之间互有关系，即数据组织形式。 数据构造普通涉及如下三方面内容：数据逻辑构造、数据存储构造、数据运算 ①数据逻辑构造是从逻辑关系上描述数据，与数据元素存储构造无关，是独立于计算机。 数据逻辑构造分类：线性构造和非线性构造。 线性表是一种典型线性构造。栈、队列、串等都是线性构造。数组、广义表、树和图等数据构造都是非线性构造。 ②数据元素及其关系在计算机内存储方式，称为数据存储构造（物理构造）。 数据存储构造是逻辑构造用计算机语言实现，它依赖于计算机语言。 ③数据运算。最惯用检索、插入、删除、更新、排序等。 4.数据四种基本存储办法：顺序存储、链接存储、索引存储、散列存储 （1）顺序存储：普通借助程序设计语言数组描述。 （2）链接存储：普通借助于程序语言指针来描述。 （3）索引存储：索引表由若干索引项构成。核心字是能唯一标记一种元素一种或各种数据项组合。 （4）散列存储：该办法基本思想是：依照元素核心字直接计算出该元素存储地址。 5.算法必要满足5个准则：输入，0个或各种数据作为输入；输出，产生一种或各种输出；有穷性，算法执行有限步后结束；拟定性，每一条指令含义都明确；可行性，算法是可行。 算法与程序区别：程序必要依赖于计算机程序语言，而一种算法可用自然语言、计算机程序语言、数学语言或商定符号语言来描述。当前惯用描述算法语言有两类：类Pascal和类C。 6.评价算法优劣：算法"对的性"是一方面要考虑。此外，重要考虑如下三点： ①执行算法所耗费时间，即时间复杂性； ②执行算法所耗费存储空间，重要是辅助空间，即空间复杂性； ③算法应易于理解、易于编程，易于调试等，即可读性和可操作性。 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 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。 绪论第1章 √(2)×(3)2.(1)×C ）C（3（1）A（2）3. 的语句频度5.计算下列程序中x=x+1for(i=1;i<=n;i++) for(j=1;j<=i;j++) for(k=1;k<=j;k++) x=x+1; 的语句频度为：【解答】x=x+1=n(n+1)(n+2)/6 ）+……+（1+2+……+n）T(n)=1+(1+2)+（1+2+3 并确定算法中每一),p(xx+ax+a+…….+ax的值6.编写算法，求一元多项式p(x)=a n20nn20n1规定算法中不能使用要求时间复杂度尽可能小，语句的执行次数和整个算法的时间复杂度，算法的输入和输出)。n,输出为P(x求幂函数。注意：本题中的输入为a(i=0,1,…n)、x和0in采用下列方法1）通过参数表中的参数显式传递（）通过全局变量隐式传递。讨论两种方法的优缺点，并在算法中以你认为较好的一种实（2 现输入输出。【解答】1）通过参数表中的参数显式传递（优点：当没有调用函数时，不占用存，调用结束后形参被释放，实参维持，函数通用 性强，移置性强。缺点：形参须与实参对应，且返回值数量有限。 ）通过全局变量隐式传递（2 优点：减少实参与形参的个数，从而减少存空间以及传递数据时的时间消耗 缺点：函数通用性降低，移植性差 算法如下：通过全局变量隐式传递参数PolyValue() { int i,n; float x,a[],p; nn=”);printf(“\ scanf(“%f”,&n); nx=”);printf(“\ scanf(“%f”,&x); for(i=0;i 自考02331数据结构重点总结(最终修订) 第一章概论 1.瑞士计算机科学家沃思提出：算法+数据结构=程序。算法是对数据运算的描述，而数据结构包括逻辑结构和存储结构。由此可见，程序设计的实质是针对实际问题选择一种好的数据结构和设计一个好的算法，而好的算法在很大程度上取决于描述实际问题的数据结构。 2.数据是信息的载体。数据元素是数据的基本单位。一个数据元素可以由若干个数据项组成，数据项是具有独立含义的最小标识单位。数据对象是具有相同性质的数据元素的集合。 3.数据结构指的是数据元素之间的相互关系，即数据的组织形式。 数据结构一般包括以下三方面内容：数据的逻辑结构、数据的存储结构、数据的运算 ①数据的逻辑结构是从逻辑关系上描述数据，与数据元素的存储结构无关，是独立于计算机的。 数据的逻辑结构分类:线性结构和非线性结构。 线性表是一个典型的线性结构。栈、队列、串等都是线性结构。数组、广义表、树和图等数据结构都是非线性结构。 ②数据元素及其关系在计算机内的存储方式，称为数据的存储结构（物理结构）。 数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现，它依赖于计算机语言。 ③数据的运算。最常用的检索、插入、删除、更新、排序等。 4.数据的四种基本存储方法:顺序存储、链接存储、索引存储、散列存储 （1）顺序存储：通常借助程序设计语言的数组描述。 （2）链接存储：通常借助于程序语言的指针来描述。 （3）索引存储：索引表由若干索引项组成。关键字是能唯一标识一个元素的一个或多个数据项的组合。 （4）散列存储：该方法的基本思想是：根据元素的关键字直接计算出该元素的存储地址。 5.算法必须满足5个准则：输入，0个或多个数据作为输入；输出，产生一个或多个输出；有穷性，算法执行有限步后结束；确定性，每一条指令的含义都明确；可行性，算法是可行的。 算法与程序的区别：程序必须依赖于计算机程序语言，而一个算法可用自然语言、计算机程序语言、数学语言或约定的符号语言来描述。目前常用的描述算法语言有两类：类Pascal和类C。 6.评价算法的优劣：算法的"正确性"是首先要考虑的。此外，主要考虑如下三点： ①执行算法所耗费的时间，即时间复杂性； ②执行算法所耗费的存储空间，主要是辅助空间，即空间复杂性； ③算法应易于理解、易于编程，易于调试等，即可读性和可操作性。 第1章绪论工程大数电习题答案册工程大数电习题答案 册 2.(1)×(2)×(3)√ 3.（1）A（2）C（3）C 5.计算下列程序中x=x+1的语句频度 for(i=1;i<=n;i++) for(j=1;j<=i;j++) for(k=1;k<=j;k++) x=x+1; 【解答】x=x+1的语句频度为： T(n)=1+(1+2)+（1+2+3）+……+（1+2+……+n）=n(n+1)(n+2)/6 6.编写算法，求一元多项式p n(x)=a0+a1x+a2x2+…….+a n x n的值p n(x0),并确定算法中每一语句的执行次数和整个算法的时间复杂度，要求时间复杂度尽可能小，规定算法中不能使用求幂函数。注意：本题中的输入为a i(i=0,1,…n)、x和n,输出为P n(x0)。算法的输入和输出采用下列方法 （1）通过参数表中的参数显式传递 （2）通过全局变量隐式传递。讨论两种方法的优缺点，并在算法中以你认为较好的一种实现输入输出。 【解答】 （1）通过参数表中的参数显式传递 优点：当没有调用函数时，不占用内存，调用结束后形参被释放，实参维持，函数通用性强，移置性强。 缺点：形参须与实参对应，且返回值数量有限。 （2）通过全局变量隐式传递 优点：减少实参与形参的个数，从而减少内存空间以及传递数据时的时间消耗 缺点：函数通用性降低，移植性差 算法如下：通过全局变量隐式传递参数 PolyValue() { int i,n; float x,a[],p; printf(“\nn=”); scanf(“%f”,&n); printf(“\nx=”); scanf(“%f”,&x); for(i=0;i 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*/ 绝密★考试结束前 全国2014年4月高等教育自学考试 数据结构试题 课程代码：02331 请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。 选择题部分 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。 2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸” 的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。 1.与数据存储结构无关 ．．的概念是 A.栈 B.链表 C.顺序表 D.二叉链表 2.顺序表中有10个数据元素，若第一个元素的存储地址是1000，则最后一个元素地址是1036，第5个元素的地址是 A．1010 B.1016 C.1018 D.1019 3.设栈的初始状态为空，元素1、2、3、4、5、6依次入栈，得到的出栈序列是（2,4,3,6,5,1）,则栈的容量至少是 A.2 B.3 C.4 D..6 4.下列关于队列的叙述中,错误 ．．的是 A.队列是一种先进先出的线性表 B.队列是一种后进后出的线性表 C.循环队列中进行出队操作时要判断队列是否为空 1 D.在链队列中进行入队操作时要判断队列是否为满 5.对稀疏矩阵进行压缩存储的目的是 A.便于运算 B.节省存储空间 C.便于输入输出 D.降低时间复杂度 6.一棵二叉树的第7层上最多含有的结点数为 A.14 B.64 C.127 D.128 7.下列选项为完全二叉树的是 8.用邻接表表示n个顶点e条边的无向图,其边表结点的总数是 A. n×e B. e C. 2e D. n+e 9.无向图中所有顶点的度数之和与所有边数之比是 A.1/2 B.1 C.2 D.4 10.采用邻接矩阵存储图时,广度优先搜索遍历算法的时间复杂度为 A. O（n） B. O（n+e） C. O（n2） D. O（n3） 11.对序列（15,9,7,8,20,-1,4）进行排序,若一趟排序后的结果为（-1,15,9,7,8,20,4）,则采用的排序方法是 A.归并排序 B.快速排序 C.直接选择排序 D.冒泡排序 12.比较次数与待排序列初始状态无关的排序方法是 A.快速排序 B.冒泡排序 C.直接插入排序 D.直接选择排序 13.查找较快,且插入和删除操作也比较方便的查找方法是 A.分块查找 B.二分查找 C.顺序查找 D.折半查找 14.下列关于m阶B树的叙述中,错误 ．．的是 2 习题1 1．解释以下概念：逻辑结构，存储结构，操作，数据结构，数据结构的表示，数据结构的实现，抽象数据类型，算法，算法的时间代价，算法的空间代价，大O 表示法。 2．理解以下关系：算法与数据结构的关系；数据结构与抽象数据类型的关系；算法和数据结构与问题求解的关系。 3. 写出下列程序段的平均情况下的时间代价O表示式。 (1) a=b+c; d=a+e (2) sum=0; for (i=0;i<3;i++) for (j=0;j 5.按增长率由小到大的顺序排列下列各函数： 2100, (3 2) n, (2 3) n, (4 3) n, n n, n3 2 , n!, n, log2n, n/log2n 习题2 2.1已知L是无头结点的单链表，且p结点既不是第一个结点，也不是最后一个结点，试从下列提供的语句中选出合适的语句序列： (1)在p结点之后插入s结点： (2)在p结点之前插入s结点： (3)在单链表L首插入s结点： (4)在单链表L后插入s结点： 提供的语句： ①p->next＝s；②p->next＝p->next->next； ③p->next=s->next；④s->next=p->next； ⑤s->next＝L；⑥s->next=p； ⑦s->next=NULL；⑧q＝p； ⑨while(p->next!=q)p=p->next；⑩while(p->next!=NULL)p=p->next； ⑾p=q；⑿p=L； ⒀L＝s；⒁L＝p； 2.2已知p结点是某双向链表的中间结点，试从下列提供的语句中选出合适的语句序列。 (1)在p结点之后插入s结点： (2)在p结点之前插入s结点： (3)删除p结点的直接后继结点： (4)删除p结点的直接前驱结点： 提供的语句： ①p->next＝p->next->next；②p->prior=p->prior->prior； ③p->next=s；④p->prior=s； ⑤s->next=p；⑥s->prior＝p； ⑦s->next=p->next；⑧s->prior=p->prior； ⑨p->prior->next=p->next；⑩p->prior->next＝p； ⑾p->next->prior＝p；⑿p->next->prior＝s； ⒀p->prior->next=s；⒁p->next->prior=p->prior； ⒂q=p->next；⒃q=p->prior； ⒄free(p)；⒅free(q)； 2.3试编写一个计算头结点指针为L的单链表长度的算法。 2.4试编写一个将单循环链表逆置的算法。 ： 第一张概论 引言 两项基本任务：数据表示，数据处理 软件系统生存期：软件计划，需求分析，软件设计，软件编码，软件测试，软件维护 由一种逻辑结构和一组基本运算构成的整体是实际问题的一种数学模型，这种数学模型的建立，选择和实现是数据结构的核心问题。 机外表示------逻辑结构------存储结构 ~ 处理要求-----基本运算和运算-------算法 数据，逻辑结构和运算 数据：凡是能够被计算机存储，加工的对象通称为数据 数据元素：是数据的基本单位，在程序中作为一个整体加以考虑和处理。又称元素，顶点，结点，记录。 数据项：数据项组成数据元素，但通常不具有完整确定的实际意义，或不被当做一个整体对待。又称字段或域，是数据不可分割的最小标示单位。 — 1.2.2 数据的逻辑结构 逻辑关系：是指数据元素之间的关联方式，又称“邻接关系” 逻辑结构:数据元素之间逻辑关系的整体称为逻辑结构。即数据的组织形式。 四种基本逻辑结构： 1 集合：任何两个结点间没有逻辑关系，组织形式松散 2 线性结构：结点按逻辑关系依次排列成一条“锁链” 3 树形结构：具有分支，层次特性，形态像自然界中的树 { 4. 图状结构：各个结点按逻辑关系互相缠绕，任何两个结点都可以邻接。 注意点: 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.逻辑结构与所含结点个数无关。 运算：运算是指在任何逻辑结构上施加的操作，即对逻辑结构的加工。 。 加工型运算：改变了原逻辑结构的“值”，如结点个数，结点内容等。 引用型运算:不改变原逻辑结构个数和值，只从中提取某些信息作为运算的结果。 引用：查找，读取 加工：插入，删除，更新 同一逻辑结构S上的两个运算A和B, A的实现需要或可以利用B，而B的实现不需要利用A，则称A可以归约为B。 第一章绪论 一、选择题 1.组成数据的基本单位是（） （A）数据项（B）数据类型（C）数据元素（D）数据变量 2.数据结构是研究数据的（）以及它们之间的相互关系。 （A）理想结构，物理结构（B）理想结构，抽象结构 （C）物理结构，逻辑结构（D）抽象结构，逻辑结构 3.在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分成（） （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 4.数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的（①）以及它们之间的（②）和运算等的学科。 ①（A）数据元素（B）计算方法（C）逻辑存储（D）数据映像 ②（A）结构（B）关系（C）运算（D）算法 5.算法分析的目的是（）。 （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（D）分析算法的易懂性和文档性 6.计算机算法指的是（①）,它必须具备输入、输出和（②）等5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）可执行性、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 二、判断题 1.数据的机内表示称为数据的存储结构。（） 2.算法就是程序。（） 3.数据元素是数据的最小单位。（） 4.算法的五个特性为：有穷性、输入、输出、完成性和确定性。（） 5.算法的时间复杂度取决于问题的规模和待处理数据的初态。（） 三、填空题 1.数据逻辑结构包括________、________、_________ 和_________四种类型,其中树形结构和图形结构合称为_____。 第二章习题 1. 描述以下三个概念的区别：头指针，头结点，首元素结点。 2. 填空： （1）在顺序表中插入或删除一个元素，需要平均移动元素，具体移动的元素个数与有关。 （2）在顺序表中，逻辑上相邻的元素，其物理位置相邻。在单链表中，逻辑上相邻的元素，其物理位置相邻。 （3）在带头结点的非空单链表中，头结点的存储位置由指示，首元素结点的存储位置由指示，除首元素结点外，其它任一元素结点的存储位置由指示。3．已知L是无表头结点的单链表，且P结点既不是首元素结点，也不是尾元素结点。按要求从下列语句中选择合适的语句序列。 a. 在P结点后插入S结点的语句序列是：。 b. 在P结点前插入S结点的语句序列是：。 c. 在表首插入S结点的语句序列是：。 d. 在表尾插入S结点的语句序列是：。 供选择的语句有： （1）P->next=S; （2）P->next= P->next->next; （3）P->next= S->next; （4）S->next= P->next; （5）S->next= L; （6）S->next= NULL; （7）Q= P; （8）while(P->next!=Q) P=P->next; （9）while(P->next!=NULL) P=P->next; （10）P= Q; （11）P= L; （12）L= S; （13）L= P; 4. 设线性表存于a(1:arrsize)的前elenum个分量中且递增有序。试写一算法，将X插入到线性表的适当位置上，以保持线性表的有序性。 5. 写一算法，从顺序表中删除自第i个元素开始的k个元素。 6. 已知线性表中的元素（整数）以值递增有序排列，并以单链表作存储结构。试写一高效算法，删除表中所有大于mink且小于maxk的元素（若表中存在这样的元素），分析你的算法的时间复杂度（注意：mink和maxk是给定的两个参变量，它们的值为任意的整数）。 7. 试分别以不同的存储结构实现线性表的就地逆置算法，即在原表的存储空间将线性表（a1, a2..., an）逆置为（an, an-1,..., a1）。 （1）以一维数组作存储结构，设线性表存于a(1:arrsize)的前elenum个分量中。 （2）以单链表作存储结构。 8. 假设两个按元素值递增有序排列的线性表A和B，均以单链表作为存储结构，请编写算法，将A表和B表归并成一个按元素值递减有序排列的线性表C，并要求利用原表（即A 表和B表的）结点空间存放表C。《数据结构》课后习题答案
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