数据结构习题集与实验指导

目录基础练习题及答案1第一章 绪论1第二章 线性表3第三章 栈和队列7第四-五章 串和数组12第六章 树和二叉树.16第七章 图.24第八章 查找.30第九章 排序.33数据结构实验指导34实验一 线性表的应用.34实验二 栈和队列的应用.39实验三 串的应用.47实验四 数组.48实验五 二叉树的应用.51实验六 图的应用.55实验七 查找.56实验八 排序.61配套题集算法答案64第一章 绪论.64第二章 线性表.67第三章 栈与队列.79第四章 串.89第五章 数组和广义表.101第六章 树和二叉树.114第七章 图.133第八章 动态存储管理.148第九章 查找.152第十章 内部排序.163基础练习题及答案第一章 绪论一、 填空题1. 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 操作对象 以及它们之间的 关系 和运算等的学科。2. 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。3. 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。4. 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 。5. 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。6 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。7. 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 。8. 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 。9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 。10. 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。11. 一个算法的效率可分为 时间 效率和 空间 效率。12.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。13. 变量一经说明，就确定该变量的取值范围（即存储单元）及 确定变量所允许的运算 。二、单项选择题（ C ）1. 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 ）2. 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 ）3. 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 ）4. 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 ）5. 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。四、阅读下列C程序段，写出相应的执行结果2. long int fact(n)int n;long f;if(n1)f=n*fact(n-1); else f=1;return(f);main()int n;long y;n=5;y=fact(n);printf(“%d,%ldn”,n,y);答：运行结果为： 5，120 1. printf(“Input x”);scanf(“%d”,&x);if (x20) y=x;else if (x10) y=2*x;if (x0&x30)printf(“x=%d,y=%d”,x,y);else printf(“输入数据错！”);试写出当x分别为18，8时的执行结果。答：运行结果为：x=18，y=36 x=8，y=运行前的值， 且从x30开始为数据错五、分析下面各程序段的时间复杂度2. s=0; for i=0; in; i+)for(j=0; jn; j+) s+=Bij;sum=s;答：O（n2）答：O（n2）1. for (i=0; in; i+)for (j=0; jm; j+)Aij=0;答：O（m*n）3. x=0;for(i=1; in; i+) for (j=1; j=n-i; j+)x+;解：因为x+共执行了n-1+n-2+1= n(n-1)/2，所以执行时间为O（n2）4. i=1; while(i=n) i=i*3;答：O（log3n）六、设有数据逻辑结构S=（D,R），试按各小题所给条件画出这些逻辑结构的图示，并确定相对于关系R，哪些结点是开始结点，哪些结点是终端结点 1. D=d1,d2,d3,d4 R=(d1,d2),(d2,d3),(d3,d4) 答： d1d2d3d4 d1无直接前驱，是首结点 d4无直接后继是尾结点2. D=d1,d2,d9 R=(d1,d2),(d1,d3),(d3,d4),(d3,d6),(d6,d8),(d4,d5), (d6,d7),(d8,d9) 答： 此图为树形结构 d1无直接前驱，是根结点 d2,d5,d7,d9无直接后继是叶子结点3. D=d1,d2,d9 R=(d1,d3),(d1,d8),(d2,d3),(d2,d4),(d2,d5),(d3,d9), (d5,d6),(d8,d9),(d9,d7), (d4,d7), (d4,d6)答： 此图为图形结构 d1，d2无直接前驱，是开始结点 d6,d7无直接后继是终端结点第二章 线性表一、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(1in+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(1in)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（1in）和求第i个结点的直接前驱（2in） （B） 在第i个结点后插入一个新结点（1in）（C） 删除第i个结点（1in）（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 线性表在 情况下适用于使用链式结构实现。（）需经常修改中的结点值 （）需不断对进行删除插入 （）中含有大量的结点 （）中结点结构复杂（ C ）9 单链表的存储密度（）大于1； （）等于1； （）小于1； （）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P034P0a13a24A30（）循环链表 （）单链表 （）双向循环链表 （）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： 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。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headdatalink 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、线性表具有两种存储方式，即顺序方式和链接方式。现有一个具有五个元素的线性表L=23，17，47，05，31，若它以链接方式存储在下列100119号地址空间中，每个结点由数据（占2个字节）和指针（占2个字节）组成，如下所示：05U17X23V31Y47Z100120其中指针X，Y，Z的值分别为多少？该线性表的首结点起始地址为多少？末结点的起始地址为多少？ 答：X= 116 Y= 0 Z= 100 首址= 108 末址= 112 六、阅读分析题指出以下算法中的错误和低效（即费时）之处，并将它改写为一个既正确又高效的算法。Status DeleteK(SqList&a, int i, int k)/本过程从顺序存储结构的线性表a中删除第i个元素起的k个元素if ( i1 | k a.length ) return INFEASIBLE; /参数不合法elsefor(count = 1; count =i+1; j-) a.elemj-1 = a.elemj;a.length - -; return OK; / DeleteK注：上题涉及的类型定义如下：# define LIST INIT SIZE 100# define LISTINCREMENT 10typedef struct Elem Type *elem; /存储空间基址Int length; /当前长度Int listsize; /当前分配的存储容量SqList;答：错误有两处： 参数不合法的判别条件不完整。例如表长为10，若从第一位置（i=1）删除10个元素（k=10）,要求合理但会被判为非法。合法的入口参数条件为（0ia.length） (0ka.length-i) 应将if ( i1 | k a.length ) return INFEASIBLE改为：if (！（0=i+1; j-) a.elemj-1 = a.elemj;改为for (j=i+1; j = a.length; j+) a.elemj-1 = a.elemj;七、编程题invsl(n,a)int n;ET a;int k;ET t;for (k=1; knext=P-next;(1) P-next=S;(11) P=L;(8) while(P-next!=Q)P=P-next;(10) P=Q;(4) S-next=P-next;P-next=S;3. 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）。 解：编写C程序如下全局变量及函数提前说明：#include#includetypedef struct liuyuint data;struct liuyu*link;test;liuyu *p,*q,*r,*head;int m=sizeof(test);void main () /*第一步，从键盘输入整数，不断添加到链表*/int i;head=(test*)malloc(m); /*m=sizeof(test);*/p=head; i=0;while (i!=-9999) printf(/ninput an integer stop by -9999:);scanf(%d,&i);p-data=i; /* input data is saved */p-link=(test*)malloc(m); /*m=sizeof(test);*/q=p;p=p-link;q-link=NULL; /*原先用p-link=NULL似乎太晚！*/ 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(n node number=%dn, i-1); /*结点的个数不包括-9999*/第三章 栈和队列一、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=headhead解：二、 判断正误（ ）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 先进先出 后进先出 栈空则进 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 i n=i n-i+1 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ST-top0 ST-top=0 ST-topm0 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QU-rear QU-front = = m0 QU-rear QU-front 1= = m0 QU-front = = QU-rear 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数组用来表示一个循环队列，为当前队列头元素的前一位置，为队尾元素的位置，假定队列中元素的个数小于，计算队列中元素的公式为（）rf; （）（nfr）% n; （）nrf; （）（nrf）% n6. 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：AD：a1 a2 a3 a4E： 1 2 3 0答：ABCDE2, 4, 1, 2, 27.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A1,n来表示一个栈，An为栈底，用整型变量T指示当前栈顶位置，AT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： 先进先出 后进先出 进优于出 出优于进 随机进出B，C： 加1 减1 不变 清0 加2 减2D： a,b b,c c,ab,a c,b a,cE： n+1 n+2 n n-1 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：空 满 上溢 下溢C： n-1 n n+1 n/2D： 长度 深度 栈顶 栈底E：两个栈的栈顶同时到达栈空间的中心点 其中一个栈的栈顶到达栈空间的中心点 两个栈的栈顶在达栈空间的某一位置相遇 两个栈均不空，且一个栈的栈顶到达另一个栈的栈底答案：ABCDE2, 1, 2, 4, 3四、简答题1.说明线性表、栈与队的异同点。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：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。 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.设有编号为1，2，3，4的四辆列车，顺序进入一个栈式结构的车站，具体写出这四辆列车开出车站的所有可能的顺序。答：至少有14种。 全进之后再出情况，只有1种：4，3，2，1 进3个之后再出的情况，有3种，3,4,2,1 3,2,4,1 3,2,1,4 进2个之后再出的情况，有5种，2,4,3,1 2,3,4,1 2,1, 3,4 2,1,4,3 2,1,3,4 进1个之后再出的情况，有5种，1,4,3,2 1,3,2,4 1,3,4,2 1, 2,3,4 1,2,4,33.假设正读和反读都相同的字符序列为“回文”，例如，abba和abcba是回文，abcde 和ababab则不是回文。假设一字符序列已存入计算机，请分析用线性表、堆栈和队列等方式正确输出其回文的可能性？答：线性表是随机存储，可以实现，靠循环变量（j-）从表尾开始打印输出；堆栈是后进先出，也可以实现，靠正序入栈、逆序出栈即可；队列是先进先出，不易实现。哪种方式最好，要具体情况具体分析。若正文在机内已是顺序存储，则直接用线性表从后往前读取即可，或将堆栈栈顶开到数组末尾，然后直接用POP动作实现。（但堆栈是先减后压还是）若正文是单链表形式存储，则等同于队列，需开辅助空间，可以从链首开始入栈，全部压入后再依次输出。4.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： 设置一个布尔变量以区别队满还是队空； 浪费一个元素的空间，用于区别队满还是队空。 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，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)%N5.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 front=11，rear=19; 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： (Nrf)% N L=（401911）% 40=8 L=（401119）% 40=32五、阅读理解按照四则运算加、减、乘、除和幂运算（）优先关系的惯例，并仿照教材例3-2的格式，画出对下列算术表达式求值时操作数栈和运算符栈的变化过程：ABC/D+EF1. 写出下列程序段的输出结果（栈的元素类型SElem Type为char）。void main( )Stack S;Char x,y;InitStack(S);x=c;y=k;Push(S,x); Push(S,a); Push(S,y);Pop(S,x); Push(S,t); Push(S,x);Pop(S,x); Push(S,s);while(!StackEmpty(S) Pop(S,y);printf(y); ;Printf(x);答：输出为“stack”。2. 写出下列程序段的输出结果（队列中的元素类型QElem Type为char）。void main( )Queue Q; Init Queue (Q);Char x=e; y=c;EnQueue (Q,h); EnQueue (Q,r); EnQueue (Q, y);DeQueue (Q,x); EnQueue (Q,x); DeQueue (Q,x); EnQueue (Q,a); while(!QueueEmpty(Q) DeQueue (Q,y);printf(y); ;Printf(x);答：输出为“char”。3. 简述以下算法的功能（栈和队列的元素类型均为int）。void algo3(Queue &Q)Stack S; int d;InitStack(S);while(!QueueEmpty(Q) DeQueue (Q,d); Push(S,d);while(!StackEmpty(S) Pop(S,d); EnQueue (Q,d); 六、试写一个算法判别读入的一个以为结束符的字符序列是否是“回文”。答： int Palindrome_Test()/判别输入的字符串是否回文序列,是则返回1,否则返回0InitStack(S);InitQueue(Q);while(c=getchar()!=)Push(S,c);EnQueue(Q,c); /同时使用栈和队列两种结构while(!StackEmpty(S)Pop(S,a);DeQueue(Q,b);if(a!=b) return ERROR;return OK;/Palindrome_Test 第四五章 串和数组一、填空题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 。3. 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。4. 设目标T=”abccdcdccbaa”，模式P=“cdcc”，则第 6 次匹配成功。5. 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 。6. 假设有二维数组A68，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 288 B ；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 (674)61000）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！)7. 设数组a160, 170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a32,58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*289508. 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，它包含有三个数据项，分别表示该元素的 行下标 、 列下标 和 元素值 。9.求下列广义表操作的结果：（1） GetHead【(a,b),(c,d)】= (a, b) ; /头元素不必加括号（2） GetHead【GetTail【(a,b),(c,d)】= (c,d) ;（3） GetHead【GetTail【GetHead【(a,b),(c,d)】= b ;（4） GetTail【GetHead【GetTail【(a,b),(c,d)】= （d） ;二、单选题（ B ）1. 串是一种特殊的线性表，其特殊性体现在： 可以顺序存储 数据元素是一个字符 可以链式存储 数据元素可以是多个字符（ B ）2. 设有两个串p和q，求q在p中首次出现的位置的运算称作： 连接 模式匹配 求子串 求串长（ D ）3. 设串s1=ABCDEFG，s2=PQRST，函数con(x,y)返回x和y串的连接串，subs(s, i, j)返回串s的从序号i开始的j个字符组成的子串，len(s)返回串s的长度，则con(subs(s1, 2, len(s2), subs(s1, len(s2), 2)的结果串是：BCDEF BCDEFG BCPQRST BCDEFEF解：con(x,y)返回x和y串的连接串，即 con(x,y)ABCDEFGPQRST；subs(s, i, j)返回串s的从序号i开始的j个字符组成的子串，则subs(s1, 2, len(s2)subs(s1, 2, 5)= BCDEF; subs(s1, len(s2), 2)subs(s1, 5, 2)= EF;所以con(subs(s1, 2, len(s2), subs(s1, len(s2), 2)con( BCDEF, EF)之连接，即BCDEFEF（ A ）4. 假设有60行70列的二维数组a160, 170以列序为主序顺序存储，其基地址为10000，每个元素占2个存储单元，那么第32行第58列的元素a32,58的存储地址为 。（无第0行第0列元素） 16902 16904 14454 答案A, B, C均不对答：此题与填空题第8小题相似。（57列60行31行）2字节10000=16902( B )5. 设矩阵A是一个对称矩阵，为了节省存储，将其下三角部分（如下图所示）按行序存放在一维数组B 1, n(n-1)/2 中，对下三角部分中任一元素ai,j(ij), 在一维数组B中下标k的值是：i(i-1)/2+j-1 i(i-1)/2+j i(i+1)/2+j-1 i(i+1)/2+j解：注意B的下标要求从1开始。先用第一个元素去套用，可能有B和C；再用第二个元素去套用B和C，B=2而C3（不符）；所以选B6. 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。有一个二维数组A，行下标的范围是0到8，列下标的范围是1到5，每个数组元素用相邻的4个字节存储。存储器按字节编址。假设存储数组元素A0,1的第一个字节的地址是0。存储数组A的最后一个元素的第一个字节的地址是 A 。若按行存储，则A3,5和A5,3的第一个字节的地址分别是 B 和 C 。若按列存储，则A7,1和A2,4的第一个字节的地址分别是 D 和 E 。供选择的答案：AE：28 44 76 92 108 116 132 176 184 188答案：ABCDE=8, 3, 5, 1, 67.有一个二维数组A，行下标的范围是1到6，列下标的范围是0到7，每个数组元素用相邻的6个字节存储，存储器按字节编址。那么，这个数组的体积是 A 个字节。假设存储数组元素A1,0的第一个字节的地址是0，则存储数组A的最后一个元素的第一个字节的地址是 B 。若按行存储，则A2,4的第一个字节的地址是 C 。若按列存储，则A5,7的第一个字节的地址是 D 。供选择的答案AD：12 66 72 96 114 120 156 234 276 282 （11）283 （12）288答案：ABCD=12, 10, 3, 9三、简答题1. KMP算法的设计思想是什么？它有什么优点？答：其设计思想是，利用已经部分匹配的结果来加快模式串的滑动速度。主要优点有二：一是在模式与主串已经部分匹配的情况下，可以大大加快匹配速度；二是主串指针不回溯，可以使外设文件边读入边匹配。2. 已知二维数组Am,m采用按行优先顺序存放，每个元素占K个存储单元，并且第一个元素的存储地址为Loc(a11)，请写出求Loc(aij)的计算公式。如果采用列优先顺序存放呢？解：公式教材已给出，此处虽是方阵，但行列公式仍不相同；按行存储的元素地址公式是： Loc(aij)= Loc(a11) + (i-1)*m+(j-1) * K按列存储的元素地址公式是： Loc(aij)= Loc(a11) + (j-1)*m+(i-1) * K3.递归算法比非递归算法花费更多的时间，对吗？为什么？答：不一定。时间复杂度与样本个数n有关，是指最深层的执行语句耗费时间，而递归算法与非递归算法在最深层的语句执行上是没有区别的，循环的次数也没有太大差异。仅仅是确定循环是否继续的方式不同，递归用栈隐含循环次数，非递归用循环变量来显示循环次数而已。四、计算题1. 设s=I AM A STUDENT, t=GOOD, q=WORKER, 求Replace(s,STUDENT,q) 和Concat(SubString(s,6,2), Concat(t,SubString(s,7,8)。解： Replace(s,STUDENT,q)I AM A WORKER 因为 SubString(s,6,2)A ；SubString(s,7,8) STUDENTConcat(t,SubString(s,7,8)GOOD STUDENT所以Concat(SubString(s,6,2), Concat(t,SubString(s,7,8)A GOOD STUDENT2.已知主串s=ADBADABBAABADABBADADA,模式串pat=ADABBADADA。写出模式串的nextval函数值，并由此画出KMP算法匹配的全过程。解：（由演示程序得知）nextval函数值为0 1 0 2 1 0 1 0 4 0 在第12个字符处发现匹配！s=ADBADABBAABADABBADADApat=ADABBADADA3.用三元组表表示下列稀疏矩阵： 解：参见填空题4. 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，它包含有三个数据项，分别表示该元素的 行下标 、 列下标 和 元素值 。所以（1）可列表为： （2）可列表为：8866416-225943565353233685467858124. 下列各