数据结构1800题 答案
(2008-09-22 11:07:07)
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数据结构题答案杂谈 |
分类: 数据结构 |
第1章
一、选择题
1.B
12.D
二、判断题
1. ×
13.
×
三.填空题
1.数据元素
3.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.表示(又称映像)。
6.算法的时间复杂度和空间复杂度。7.(1)逻辑结构(2)物理结构(3)操作(运算)(4)算法。
8.(1)有穷性
9.(1)n+1
10.1+(1+2++(1+2+3)+…+(1+2+…+n)=n(n+1)(n+2)/6
11.
log2n
16.
四.应用题
1.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。
2.四种表示方法
(1)顺序存储方式。数据元素顺序存放,每个存储结点只含一个元素。存储位置反映数据元素间的逻辑关系。存储密度大,但有些操作(如插入、删除)效率较差。
(2)链式存储方式。每个存储结点除包含数据元素信息外还包含一组(至少一个)指针。指针反映数据元素间的逻辑关系。这种方式不要求存储空间连续,便于动态操作(如插入、删除等),但存储空间开销大(用于指针),另外不能折半查找等。
(3)索引存储方式。除数据元素存储在一地址连续的内存空间外,尚需建立一个索引表,索引表中索引指示存储结点的存储位置(下标)或存储区间端点(下标),兼有静态和动态特性。
(4)散列存储方式。通过散列函数和解决冲突的方法,将关键字散列在连续的有限的地址空间内,并将散列函数的值解释成关键字所在元素的存储地址,这种存储方式称为散列存储。其特点是存取速度快,只能按关键字随机存取,不能顺序存取,也不能折半存取。
3.数据类型是程序设计语言中的一个概念,它是一个值的集合和操作的集合。如C语言中的整型、实型、字符型等。整型值的范围(对具体机器都应有整数范围),其操作有加、减、乘、除、求余等。实际上数据类型是厂家提供给用户的已实现了的数据结构。"抽象数据类型(ADT)"指一个数学模型及定义在该模型上的一组操作。"抽象"的意义在于数据类型的数学抽象特性。抽象数据类型的定义仅取决于它的逻辑特性,而与其在计算机内部如何表示和实现无关。无论其内部结构如何变化,只要它的数学特性不变就不影响它的外部使用。抽象数据类型和数据类型实质上是一个概念。此外,抽象数据类型的范围更广,它已不再局限于机器已定义和实现的数据类型,还包括用户在设计软件系统时自行定义的数据类型。使用抽象数据类型定义的软件模块含定义、表示和实现三部分,封装在一起,对用户透明(提供接口),而不必了解实现细节。抽象数据类型的出现使程序设计不再是"艺术",而是向"科学"迈进了一步。
4.(1)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,而运算的实现则是依赖于存储结构。
5.评价好的算法有四个方面。一是算法的正确性;二是算法的易读性;三是算法的健壮性;四是算法的时空效率(运行)。
6.(1)见上面题3
7.集合、线性结构、树形结构、图形或网状结构。
9.通常考虑算法所需要的存储空间量和算法所需要的时间量。后者又涉及到四方面:程序运行时所需输入的数据总量,对源程序进行编译所需时间,计算机执行每条指令所需时间和程序中指令重复执行的次数。
10.D是数据元素的有限集合,S是D上数据元素之间关系的有限集合。
11."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。
12.见上面题2。
13.将学号、姓名、平均成绩看成一个记录(元素,含三个数据项),将100个这样的记录存于数组中。因一般无增删操作,故宜采用顺序存储。
14. 见上面题4(3)。
15.应从两方面进行讨论:如通讯录较少变动(如城市私人电话号码),主要用于查询,以顺序存储较方便,既能顺序查找也可随机查找;若通讯录经常有增删操作,用链式存储结构较为合适,将每个人的情况作为一个元素(即一个结点存放一个人),设姓名作关键字,链表安排成有序表,这样可提高查询速度。
16.线性表中的插入、删除操作,在顺序存储方式下平均移动近一半的元素,时间复杂度为O(n);而在链式存储方式下,插入和删除时间复杂度都是O(1)。
17.对算法A1和A2的时间复杂度T1和T2取对数,得nlog2和2logn。显然,算法A2好于A1。
18. struct node
19.(1)n
20.4 (这时i=4, s=100)
21.算法在最好情况下,即二进制数的最后一位为零时,只作一次判断,未执行循环体,赋值语句A[i]执行了一次;最坏情况出现在二进制数各位均为1(最高位为零,因题目假设无溢出),这时循环体执行了n-1次,时间复杂度是O(n),循环体平均执行n/2次,时间复杂度仍是O(n)。
22.该算法功能是将原单循环链表分解成两个单循环链表:其一包括结点h到结点g的前驱结点;另一个包括结点g到结点h的前驱结点。时间复杂度是O(n)。
23.第一层FOR循环判断n+1次,往下执行n次,第二层FOR执行次数为(n+(n-1)+(n-2)+…+1),第三层循环体受第一层循环和第二层循环的控制,其执行次数如下表:
j=3
j=2
j=1
执行次数为(1+2+…+n)+(2+3+…+n)+…+n=n*n(n+1)/2-n(n2-1)/6。在n=5时,f(5)=55,执行过程中,输出结果为:sum=15,sum=29,sum=41,sum=50,sum=55(每个sum=
占一行,为节省篇幅,这里省去换行)。
24.O(n2),m的值等于赋值语句m:=m+1的运行次数,其计算式为
25.(1)O(1)

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