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数据结构练习答案
数据结构第一章练习答案
一、填空题
1.数据结构被形式地定义为(D,R),其中D是数据元素的有限集合,R是D上的关系 有限集合。
2.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 这三个方面的内容。
3.数据结构按逻辑结构可分为两大类,它们分别是 线性结构和 非线性结构。
4.线性结构中元素之间存在一对一关系,树形结构中元素之间存在一对多关系,图形结构中元素之间存在多对多关系。
5.在线性结构中,第一个结点没有前驱结点,其余每个结点有且只有1个前驱结点;最后一个结点 没有 后续结点,其余每个结点有且只有1个后续结点。
6.在树形结构中,树根结点没有前驱结点,其余每个结点有且只有 1 个前驱结点;叶子结点没有 后续结点,其余每个结点的后续结点数可以任意多个。
7.在图形结构中,每个结点的前驱结点数和后续结点数可以任意多个 。
8.数据的存储结构可用四种基本的存储方法表示,它们分别是顺序 、链式、索引 和 散列 。
9.数据的运算最常用的有5种,它们分别是插入、删除、修改、查找、排序。
10.一个算法的效率可分为 时间 效率和 空间 效率。
11.任何一个C程序都由一个主函数 和若干个被调用的其它函数组成。
二、单项选择题
( B )1.非线性结构是数据元素之间存在一种:
A)一对多关系 B)多对多关系 C)多对一关系 D)一对一关系
(C)2.数据结构中,与所使用的计算机无关的是数据的 结构;
A)存储 B)物理 C)逻辑 D)物理和存储
( C )3.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
( A )4.算法分析的两个主要方面是:
A)空间复杂性和时间复杂性 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
( C)5.计算机算法指的是:
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
( B )6.计算机算法必须具备输入、输出和 等5个特性。
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
三、简答题
1.数据结构和数据类型两个概念之间有区别吗?
答:
简单地说,数据结构定义了一组按某些关系结合在一起的数组元素。
数据类型不仅定义了一组带结构的数据元素,而且还在其上定义了一组操作。
2.简述线性结构与非线性结构的不同点。
答:
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多对多的。
数据结构第二章练习答案
一、填空
1.在顺序表中插入或删除一个元素,需要平均移动 表中一半元素,具体移动的元素个数与 表长和该元素在表中的位置 有关。
2. 线性表中结点的集合是 有限 的,结点间的关系是 一对一 的。
3. 向一个长度为n的向量的第i个元素(1≤i≤n+1)之前插入一个元素时,需向后移动 n-i+1 个元素。
4. 向一个长度为n的向量中删除第i个元素(1≤i≤n)时,需向前移动 n-i 个元素。
5. 在顺序表中访问任意一结点的时间复杂度均为 O
(1) ,因此,顺序表也称为 随机存取 的数据结构。
6.顺序表中逻辑上相邻的元素的物理位置 必定相邻。
单链表中逻辑上相邻的元素的物理位置 不一定 相邻。
7.在单链表中,除了首元结点外,任一结点的存储位置由 其直接前驱结点的链域的值 指示。
8. 在n个结点的单链表中要删除已知结点*p,需找到它的前驱结点的地址,其时间复杂度为O(n)。
二、判断正误
(×)1. 链表的每个结点中都恰好包含一个指针。
答:
错误。
链表中的结点可含多个指针域,分别存放多个指针。
例如,双向链表中的结点可以含有两个指针域,分别存放指向其直接前趋和直接后继结点的指针。
(×)2. 链表的物理存储结构具有同链表一样的顺序。
错,链表的存储结构特点是无序,而链表的示意图有序。
(×)3. 链表的删除算法很简单,因为当删除链中某个结点后,计算机会自动地将后续的各个单元向前移动。
错,链表的结点不会移动,只是指针内容改变。
(×)4. 线性表的每个结点只能是一个简单类型,而链表的每个结点可以是一个复杂类型。
错,混淆了逻辑结构与物理结构,链表也是线性表!
且即使是顺序表,也能存放记录型数据。
(×)5. 顺序表结构适宜于进行顺序存取,而链表适宜于进行随机存取。
错,正好说反了。
顺序表才适合随机存取,链表恰恰适于"顺藤摸瓜"
(×)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。
错,前一半正确,但后一半说法错误,那是链式存储的优点。
顺序存储方式插入、删除运算效率较低,在表长为n的顺序表中,插入和删除一个数据元素,平均需移动表长一半个数的数据元素。
(×)7. 线性表在物理存储空间中也一定是连续的。
错,线性表有两种存储方式,顺序存储和链式存储。
后者不要求连续存放。
(×)8. 线性表在顺序存储时,逻辑上相邻的元素未必在存储的物理位置次序上相邻。
错误。
线性表有两种存储方式,在顺序存储时,逻辑上相邻的元素在存储的物理位置次序上也相邻。
(×)9. 顺序存储方式只能用于存储线性结构。
错误。
顺序存储方式不仅能用于存储线性结构,还可以用来存放非线性结构,例如完全二叉树是属于非线性结构,但其最佳存储方式是顺序存储方式。
(后一节介绍)
(×)10. 线性表的逻辑顺序与存储顺序总是一致的。
错,理由同7。
链式存储就无需一致。
三、单项选择题
(C)1.数据在计算机存储器内表示时,物理地址与逻辑地址相同并且是连续的,称之为:
(A)存储结构 (B)逻辑结构 (C)顺序存储结构 (D)链式存储结构
(B)2.一个向量第一个元素的存储地址是100,每个元素的长度为2,则第5个元素的地址是
(A)110 (B)108 (C)100 (D)120
(A)3. 在n个结点的顺序表中,算法的时间复杂度是O
(1)的操作是:
(A) 访问第i个结点(1≤i≤n)和求第i个结点的直接前驱(2≤i≤n)
(B) 在第i个结点后插入一个新结点(1≤i≤n)
(C) 删除第i个结点(1≤i≤n)
(D) 将n个结点从小到大排序
(B)4. 向一个有127个元素的顺序表中插入一个新元素并保持原来顺序不变,平均要移动 个元素
(A)8 (B)63.5 (C)63 (D)7
(A)5. 链接存储的存储结构所占存储空间:
(A) 分两部分,一部分存放结点值,另一部分存放表示结点间关系的指针
(B) 只有一部分,存放结点值
(C) 只有一部分,存储表示结点间关系的指针
(D) 分两部分,一部分存放结点值,另一部分存放结点所占单元数
(B)6. 链表是一种采用 存储结构存储的线性表;
(A)顺序 (B)链式 (C)星式 (D)网状
(D)7. 线性表若采用链式存储结构时,要求内存中可用存储单元的地址:
(A)必须是连续的 (B)部分地址必须是连续的
(C)一定是不连续的 (D)连续或不连续都可以
(B)8. 线性表L在 情况下适用于使用链式结构实现。
(A)需经常修改L中的结点值 (B)需不断对L进行删除插入
(C)L中含有大量的结点 (D)L中结点结构复杂
(C)9. 单链表的存储密度
(A)大于1; (B)等于1; (C)小于1; (D)不能确定
(B)10.设a1、a2、a3为3个结点,整数P0,3,4代表地址,则如下的链式存储结构称为
P0
3
4
P0
→
a1
3
→
a2
4
→
A3
0
(A)循环链表 (B)单链表 (C)双向循环链表 (D)双向链表
四、简答题
1.试比较顺序存储结构和链式存储结构的优缺点。
在什么情况下用顺序表比链表好?
答:
① 顺序存储时,相邻数据元素的存放地址也相邻(逻辑与物理统一);要求内存中可用存储单元的地址必须是连续的。
优点:
存储密度大(=1?
),存储空间利用率高。
缺点:
插入或删除元素时不方便。
②链式存储时,相邻数据元素可随意存放,但所占存储空间分两部分,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:
插入或删除元素时很方便,使用灵活。
缺点:
存储密度小(<1),存储空间利用率低。
顺序表适宜于做查找这样的静态操作;链表宜于做插入、删除这样的动态操作。
若线性表的长度变化不大,且其主要操作是查找,则采用顺序表;
若线性表的长度变化较大,且其主要操作是插入、删除操作,则采用链表。
2.描述以下三个概念的区别:
头指针、头结点、首元结点(第一个元素结点)。
在单链表中设置头结点的作用是什么?
答:
首元结点是指链表中存储线性表中第一个数据元素a1的结点。
为了操作方便,通常在链表的首元结点之前附设一个结点,称为头结点,该结点的数据域中不存储线性表的数据元素,其作用是为了对链表进行操作时,可以对空表、非空表的情况以及对首元结点进行统一处理。
头指针是指向链表中第一个结点(或为头结点或为首元结点)的指针。
若链表中附设头结点,则不管线性表是否为空表,头指针均不为空。
否则表示空表的链表的头指针为空。
这三个概念对单链表、双向链表和循环链表均适用。
是否设置头结点,是不同的存储结构表示同一逻辑结构的问题。
头结点
head
→
data
link
头指针 首元结点
简而言之,
头指针是指向链表中第一个结点(或为头结点或为首元结点)的指针;
头结点是在链表的首元结点之前附设的一个结点;数据域内只放空表标志和表长等信息(内放头指针?
那还得另配一个头指针!
!
!
)
首元素结点是指链表中存储线性表中第一个数据元素a1的结点。
五、编程题
1.写出在顺序存储结构下将线性表逆转的算法,要求使用最少的附加空间
invsl(intn,inta[])
{intk, t;
for(k=1;k<=n/2;k++)
{t=a[k-1];a[k-1]=a[n-k];a[n-k]=t;}
}
2. 编写程序,将若干整数从键盘输入,以单链表形式存储起来,然后计算单链表中结点的个数(其中指针P指向该链表的第一个结点)。
#include
#include
typedefstructliuyu{intdata;structliuyu*link;}test;
liuyu*p,*q,*r,*head;
intm=sizeof(test);
void main() /*第一步,从键盘输入整数,不断添加到链表*/
{inti;
head=(test*)malloc(m); /*m=sizeof(test);*/
p=head;i=0;
while(i!
=-9999)
{printf("/ninputaninteger [stopby'-9999']:
");
scanf("%d",&i);
p->data=i; /*inputdata issaved */
p->link=(test*)malloc(m); /*m=sizeof(test));*/
q=p;
p=p->link;
}
q->link=NULL;
p=head;i=0; /*统计链表结点的个数并打印出来*/
while(p->link!
=NULL)
{printf("%d",p->data);
p=p->link;
i++;
}
printf("\nnodenumber=%d\n", i-1); /*结点的个数不包括-9999*/
}
数据结构第三章练习答案
一、填空题
1.向量、栈和队列都是 线性 结构,可以在向量的 任何 位置插入和删除元素;对于栈只能在 栈顶 插入和删除元素;对于队列只能在 队尾 插入和 队首 删除元素。
2. 栈是一种特殊的线性表,允许插入和删除运算的一端称为 栈顶 。
不允许插入和删除运算的一端称为 栈底 。
3. 队列 是被限定为只能在表的一端进行插入运算,在表的另一端进行删除运算的线性表。
4. 在一个循环队列中,队首指针指向队首元素的 前一个 位置。
5. 在具有n个单元的循环队列中,队满时共有 n-1 个元素。
6. 向栈中压入元素的操作是先 移动栈顶指针 ,后 存入元素 。
7. 从循环队列中删除一个元素时,其操作是 先 移动队首指针,后 取出元素 。
8.带表头结点的空循环双向链表的长度等于 0 。
L=head
头结点
R=head
head
解:
二、判断正误(判断下列概念的正确性,并作出简要的说明。
)
(×)1. 线性表的每个结点只能是一个简单类型,而链表的每个结点可以是一个复杂类型。
错,线性表是逻辑结构概念,可以顺序存储或链式存储,与元素数据类型无关。
(×)2. 在表结构中最常用的是线性表,栈和队列不太常用。
错,不一定吧?
调用子程序或函数常用,CPU中也用队列。
(√)3. 栈是一种对所有插入、删除操作限于在表的一端进行的线性表,是一种后进先出型结构。
(√)4. 对于不同的使用者,一个表结构既可以是栈,也可以是队列,也可以是线性表。
正确,都是线性逻辑结构,栈和队列其实是特殊的线性表,对运算的定义略有不同而已。
(×)5. 栈和链表是两种不同的数据结构。
错,栈是逻辑结构的概念,是特殊殊线性表,而链表是存储结构概念,二者不是同类项。
(×)6. 栈和队列是一种非线性数据结构。
错,他们都是线性逻辑结构,栈和队列其实是特殊的线性表,对运算的定义略有不同而已。
(√)7. 栈和队列的存储方式既可是顺序方式,也可是链接方式。
(√)8. 两个栈共享一片连续内存空间时,为提高内存利用率,减少溢出机会,应把两个栈的栈底分别设在这片内存空间的两端。
(×)9. 队是一种插入与删除操作分别在表的两端进行的线性表,是一种先进后出型结构。
错,后半句不对。
(×)10. 一个栈的输入序列是12345,则栈的输出序列不可能是12345。
错,有可能。
三、单项选择题
(B)1.栈中元素的进出原则是
A.先进先出 B.后进先出 C.栈空则进 D.栈满则出
(C)2.若已知一个栈的入栈序列是1,2,3,…,n,其输出序列为p1,p2,p3,…,pn,若p1=n,则pi为
A.i B.n=i C.n-i+1 D.不确定
解释:
当p1=n,即n是最先出栈的,根据栈的原理,n必定是最后入栈的(事实上题目已经表明了),那么输入顺序必定是1,2,3,…,n,则出栈的序列是n,…,3,2,1。
(若不要求顺序出栈,则输出序列不确定)
(B)3.判定一个栈ST(最多元素为m0)为空的条件是
A.ST->top<>0 B.ST->top=0 C.ST->top<>m0 D.ST->top=m0
(A)4.判定一个队列QU(最多元素为m0)为满队列的条件是
A.QU->rear - QU->front==m0 B.QU->rear-QU->front-1==m0
C.QU->front==QU->rear D.QU->front==QU->rear+1
解:
队满条件是元素个数为m0。
由于约定满队时队首指针与队尾指针相差1,所以不必再减1了,应当选A。
当然,更正确的答案应该取模,即:
QU->front==(QU->rear+1)%m0
(D)5.数组Q[n]用来表示一个循环队列,f为当前队列头元素的前一位置r为队尾元素的位置,假定队列中元素的个数小于n,计算队列中元素的公式为
(A)r-f;(B)(n+f-r)%n; (C)n+r-f; (D)(n+r-f)%n
6. 从供选择的答案中,选出应填入下面叙述 ?
内的最确切的解答,把相应编号写在答卷的对应栏内。
设有4个数据元素a1、a2、a3和a4,对他们分别进行栈操作或队操作。
在进栈或进队操作时,按a1、a2、a3、a4次序每次进入一个元素。
假设栈或队的初始状态都是空。
现要进行的栈操作是进栈两次,出栈一次,再进栈两次,出栈一次;这时,第一次出栈得到的元素是 A ,第二次出栈得到的元素是 B 是;类似地,考虑对这四个数据元素进行的队操作是进队两次,出队一次,再进队两次,出队一次;这时,第一次出队得到的元素是 C ,第二次出队得到的元素是 D 。
经操作后,最后在栈中或队中的元素还有 E 个。
供选择的答案:
A~D:
①a1 ②a2 ③ a3 ④a4
E:
①1 ②2 ③ 3 ④ 0
答:
ABCDE=2, 4, 1, 2, 2
7. 从供选择的答案中,选出应填入下面叙述 ?
内的最确切的解答,把相应编号写在答卷的对应栏内。
栈是一种线性表,它的特点是 A 。
设用一维数组A[1,…,n]来表示一个栈,A[n]为栈底,用整型变量T指示当前栈顶位置,A[T]为栈顶元素。
往栈中推入(PUSH)一个新元素时,变量T的值 B ;从栈中弹出(POP)一个元素时,变量T的值 C 。
设栈空时,有输入序列a,b,c,经过PUSH,POP,PUSH,PUSH,POP操作后,从栈中弹出的元素的序列是 D ,变量T的值是 E 。
供选择的答案:
A:
① 先进先出 ②后进先出 ③进优于出 ④出优于进 ⑤随机进出
B,C:
① 加1 ②减1 ③不变 ④清0 ⑤ 加2 ⑥减2
D:
① a,b ②b,c ③c,a ④b,a ⑤ c,b ⑥ a,c
E:
① n+1 ②n+2 ③ n ④ n-1 ⑤ n-2
答案:
ABCDE=2, 2, 1, 6, 4
注意,向地址的高端生长,称为向上生成堆栈;向地址低端生长叫向下生成堆栈,本题中底部为n,向地址的低端递减生成,称为向下生成堆栈。
8. 从供选择的答案中,选出应填入下面叙述 ?
内的最确切的解答,把相应编号写在答卷的对应栏内。
在做进栈运算时,应先判别栈是否 A ;在做退栈运算时,应先判别栈是否 B 。
当栈中元素为n个,做进栈运算时发生上溢,则说明该栈的最大容量为 C 。
为了增加内存空间的利用率和减少溢出的可能性,由两个栈共享一片连续的内存空间时,应将两栈的 D 分别设在这片内存空间的两端,这样,只有当 E 时,才产生上溢。
供选择的答案:
A,B:
①空 ② 满 ③ 上溢 ④ 下溢
C:
①n-1 ② n ③ n+1 ④ n/2
D:
① 长度 ②深度 ③ 栈顶 ④ 栈底
E:
①两个栈的栈顶同时到达栈空间的中心点 ②其中一个栈的栈顶到达栈空间的中心点
③两个栈的栈顶在达栈空间的某一位置相遇 ④两个栈均不空,且一个栈的栈顶到达另一个栈的栈底
答案:
ABCDE=2, 1, 2, 4, 3
四、简答题
1.说明线性表、栈与队的异同点。
刘答:
相同点:
都是线性结构,都是逻辑结构的概念。
都可以用顺序存储或链表存储;栈和队列是两种特殊的线性表,即受限的线性表,只是对插入、删除运算加以限制。
不同点:
①运算规则不同,线性表为随机存取,而栈是只允许在一端进行插入、删除运算,因而是后进先出表LIFO;队列是只允许在一端进行插入、另一端进行删除运算,因而是先进先出表FIFO。
② 用途不同,堆栈用于子程调用和保护现场,队列用于多道作业处理、指令寄存及其他运算等等。
2.顺序队的"假溢出"是怎样产生的?
如何知道循环队列是空还是满?
答:
一般的一维数组队列的尾指针已经到了数组的上界,不能再有入队操作,但其实数组中还有空位置,这就叫"假溢出"。
采用循环队列是解决假溢出的途径。
另外,解决队满队空的办法有三:
① 设置一个布尔变量以区别队满还是队空;
② 浪费一个元素的空间,用于区别队满还是队空。
③ 使用一个计数器记录队列中元素个数(即队列长度)。
我们常采用法②,即队头指针、队尾指针中有一个指向实元素,而另一个指向空闲元素。
判断循环队列队空标志是:
f=rear 队满标志是:
f=(r+1)%N
3.设循环队列的容量为40(序号从0到39),现经过一系列的入队和出队运算后,有
① front=11,rear=19; ② front=19,rear=11;问在这两种情况下,循环队列中各有元素多少个?
答:
用队列长度计算公式:
(N+r-f)%N
① L=(40+19-11)%40=8 ② L=(40+11-19)%40=32
数据结构第四五章练习答案
一、填空题(每空1分,共20分)
1. 不包含任何字符(长度为0)的串 称为空串; 由一个或多个空格(仅由空格符)组成的串 称为空白串。
2. 设S="A;/document/Mary.doc",则strlen(s)= 20 ,"/"的字符定位的位置为 3 。
4. 子串的定位运算称为串的模式匹配; 被匹配的主串 称为目标串,子串 称为模式。
5. 设目标T="abccdcdccbaa",模式P="cdcc",则第 6 次匹配成功。
6. 若n为主串长,m为子串长,则串的古典(朴素)匹配算法最坏的情况下需要比较字符的总次数为 (n-m+1)*m 。
7. 假设有二维数组A6×8,每个元素用相邻的6个字节存储,存储器按字节编址。
已知A的起始存储位置(基地址)为1000,则数组A的体积(存储量)为288B;末尾元素A57的第一个字节地址为 1282 ;若按行存储时,元素A14的第一个字节地址为 (8+4)×6+1000=1072 ;若按列存储时,元素A47的第一个字节地址为 (6×7+4)×6+1000)=1276 。
(注:
数组是从0行0列还是从1行1列计算起呢?
由末单元为A57可知,是从0行0列开始!
)
8. 设数组a[1…60,1…70]的基地址为2048,每个元素占2个存储单元,若以列序为主序顺序存储,则元素a[32,58]的存储地址为 8950。
答:
不考虑0行0列,利用列优先公式:
LOC(aij)=LOC(ac1,c2)+[(j-c2)*(d1-c1+1)+i-c1)]*L
得:
LOC(a32,58)=2048+[(58-1)*(60-1+1)+32-1]]*2=8950
9. 三元素组表中的每个结点对应于稀疏矩阵的一个非零元素,它包含