2015新疆维吾尔自治区数据分析入门

1、由二叉树的前序遍历和中序遍历序列能确定唯一的一棵二叉树，下面程序的作用是实现由已知某二叉树的前序遍历和中序遍历序列，生成一棵用二叉链表表示的二叉树并打印出后序遍历序列，请写出程序所缺的语句。

#define MAX 100

typedef struct Node

{char info; struct Node *llink, *rlink; }TNODE;

char pred[MAX],inod[MAX];

main(int argc,int **argv)

{ TNODE *root;

if(argc<3) exit 0;

strcpy(pred,argv[1]); strcpy(inod,argv[2]);

root=restore(pred,inod,strlen(pred));

postorder(root);

}

TNODE *restore(char *ppos,char *ipos,int n)

{ TNODE *ptr； char *rpos; int k;

if(n<=0) return NULL;

ptr->info=(1)_______;

for((2)_______ ; rpos

k=(3)_______;

ptr->llink=restore(ppos+1, (4)_______,k );

ptr->rlink=restore ((5)_______+k,rpos+1,n-1-k);

return ptr;

}

postorder(TNODE*ptr)

{ if(ptr=NULL) return;

postorder(ptr->llink); postorder(ptr->rlink); printf(“%c”,ptr->info); }

2、假设以邻接矩阵作为图的存储结构，编写算法判别在给定的有向图中是否存在一个简单有向回路，若存在，则以顶点序列的方式输出该回路（找到一条即可）。（注：图中不存在顶点到自己的弧）

有向图判断回路要比无向图复杂。利用深度优先遍历，将顶点分成三类：未访问；已访问但其邻接点未访问完;已访问且其邻接点已访问完。下面用0，1，2表示这三种状态。前面已提到，若dfs（v）结束前出现顶点u到v的回边，则图中必有包含顶点v和u的回路。对应程序中v的状态为1，而u是正访问的顶点，若我们找出u的下一邻接点的状态为1，就可以输出回路了。

void Print(int v,int start ) //输出从顶点start开始的回路。

{for(i=1;i<=n;i++)

if(g[v][i]!=0 && visited[i]==1 ) //若存在边（v,i），且顶点i的状态为1。

{printf(“%d”,v);

if(i==start) printf(“\n”); else Print(i,start);break;}//if

}//Print

void dfs(int v)

{visited[v]=1;

for(j=1;j<=n;j++ )

if (g[v][j]!=0) //存在边(v,j)

if (visited[j]!=1) {if (!visited[j]) dfs(j); }//if

else {cycle=1; Print(j,j);}

visited[v]=2;

}//dfs

void find_cycle() //判断是否有回路，有则输出邻接矩阵。visited数组为全局变量。

{for (i=1;i<=n;i++) visited[i]=0;

for (i=1;i<=n;i++ ) if (!visited[i]) dfs(i);

}//find_cycle

3、有一种简单的排序算法，叫做计数排序（count sorting）。这种排序算法对一个待排序的表(用数组表示)进行排序，并将排序结果存放到另一个新的表中。必须注意的是，表中所有待排序的关键码互不相同，计数排序算法针对表中的每个记录，扫描待排序的表一趟，统计表中有多少个记录的关键码比该记录的关键码小，假设针对某一个记录，统计出的计数值为c，那么，这个记录在新的有序表中的合适的存放位置即为c。

(1) (3分)给出适用于计数排序的数据表定义;

(2) (7分)使用Pascal或C语言编写实现计数排序的算法；

(3) (4分)对于有n个记录的表，关键码比较次数是多少?

(4) (3分)与简单选择排序相比较，这种方法是否更好?为什么?

4、两棵空二叉树或仅有根结点的二叉树相似；对非空二叉树，可判左右子树是否相似，采用递归算法。

int Similar(BiTree p,q) //判断二叉树p和q是否相似

{if(p==null && q==null) return (1);

else if(!p && q || p && !q) return (0);

else return(Similar(p->lchild,q->lchild) && Similar(p->rchild,q->rchild)) }//结束Similar

5、数组A和B的元素分别有序，欲将两数组合并到C数组，使C仍有序，应将A和B拷贝到C，只要注意A和B数组指针的使用，以及正确处理一数组读完数据后将另一数组余下元素复制到C中即可。

void union(int A[],B[],C[],m,n)

//整型数组A和B各有m和n个元素，前者递增有序，后者递减有序，本算法将A和B归并为递增有序的数组C。

{i=0; j=n-1; k=0;// i，j，k分别是数组A,B和C的下标，因用C描述，下标从0开始while(i=0)

if(a[i]

while(i

while(j>=0) c[k++]=b[j--];

}算法结束

4、要求二叉树按二叉链表形式存储。15分

（1）写一个建立二叉树的算法。（2）写一个判别给定的二叉树是否是完全二叉树的算法。

BiTree Creat() //建立二叉树的二叉链表形式的存储结构

{ElemType x；BiTree bt;

scanf(“%d”,&x); //本题假定结点数据域为整型

if(x==0) bt=null;

else if(x>0)

{bt=(BiNode *)malloc(sizeof(BiNode));

bt->data=x; bt->lchild=creat(); bt->rchild=creat();

}

else error(“输入错误”)；

return(bt);

}//结束 BiTree

int JudgeComplete(BiTree bt) //判断二叉树是否是完全二叉树,如是，返回1，否则，返回0

{int tag=0; BiTree p=bt, Q[]; // Q是队列，元素是二叉树结点指针，容量足够大

if(p==null) return (1);

QueueInit(Q); QueueIn(Q,p); //初始化队列，根结点指针入队

while (!QueueEmpty(Q))

{p=QueueOut(Q); //出队

if (p->lchild && !tag) QueueIn(Q,p->lchild); //左子女入队

else {if (p->lchild) return 0; //前边已有结点为空，本结点不空

else tag=1; //首次出现结点为空

if (p->rchild && !tag) QueueIn(Q,p->rchild); //右子女入队

else if (p->rchild) return 0; else tag=1;

} //while

return 1; } //JudgeComplete

6、我们可用“破圈法”求解带权连通无向图的一棵最小代价生成树。所谓“破圈法”就是“任取一圈，去掉圈上权最大的边”，反复执行这一步骤，直到没有圈为止。请给出用“破圈法”求解给定的带权连通无向图的一棵最小代价生成树的详细算法，并用程序实现你所给出的算法。注：圈就是回路。

7、对二叉树的某层上的结点进行运算，采用队列结构按层次遍历最适宜。

int LeafKlevel(BiTree bt, int k) //求二叉树bt 的第k(k>1) 层上叶子结点个数

{if(bt==null || k<1) return(0);

BiTree p=bt,Q[]; //Q是队列，元素是二叉树结点指针,容量足够大

int front=0,rear=1,leaf=0; //front 和rear是队头和队尾指针, leaf是叶子结点数

int last=1,level=1; Q[1]=p; //last是二叉树同层最右结点的指针，level 是二叉树的层数

while(front<=rear)

{p=Q[++front];

if(level==k && !p->lchild && !p->rchild) leaf++; //叶子结点

if(p->lchild) Q[++rear]=p->lchild; //左子女入队

if(p->rchild) Q[++rear]=p->rchild; //右子女入队

if(front==last) {level++; //二叉树同层最右结点已处理,层数增1

last=rear; } //last移到指向下层最右一元素

if(level>k) return (leaf); //层数大于k 后退出运行

}//while }//结束LeafKLevel

8、我们用l代表最长平台的长度，用k指示最长平台在数组b中的起始位置（下标）。用j 记住局部平台的起始位置，用i指示扫描b数组的下标，i从0开始，依次和后续元素比较，若局部平台长度（i-j）大于l时，则修改最长平台的长度k（l=i-j）和其在b中的起始位置（k=j），直到b数组结束，l即为所求。

void Platform (int b[ ], int N)

//求具有N个元素的整型数组b中最长平台的长度。

{l=1;k=0;j=0;i=0;

while(i

{while(i

if(i-j+1>l) {l=i-j+1;k=j;} //局部最长平台

i++; j=i; } //新平台起点

printf(“最长平台长度%d，在b数组中起始下标为%d”，l，k)；

}// Platform

9、冒泡排序算法是把大的元素向上移（气泡的上浮），也可以把小的元素向下移（气泡的下沉）请给出上浮和下沉过程交替的冒泡排序算法。

48.有n个记录存储在带头结点的双向链表中，现用双向起泡排序法对其按上升序进行排序，请写出这种排序的算法。（注：双向起泡排序即相邻两趟排序向相反方向起泡）

10、数组A和B的元素分别有序，欲将两数组合并到C数组，使C仍有序，应将A和B拷贝到C，只要注意A和B数组指针的使用，以及正确处理一数组读完数据后将另一数组余下元素复制到C中即可。

void union(int A[],B[],C[],m,n)

//整型数组A和B各有m和n个元素，前者递增有序，后者递减有序，本算法将A和B归并为递增有序的数组C。

{i=0; j=n-1; k=0;// i，j，k分别是数组A,B和C的下标，因用C描述，下标从0开始while(i=0)

if(a[i]

while(i

while(j>=0) c[k++]=b[j--];

}算法结束

4、要求二叉树按二叉链表形式存储。15分

（1）写一个建立二叉树的算法。（2）写一个判别给定的二叉树是否是完全二叉树的算法。BiTree Creat() //建立二叉树的二叉链表形式的存储结构

{ElemType x；BiTree bt;

scanf(“%d”,&x); //本题假定结点数据域为整型

if(x==0) bt=null;

else if(x>0)

{bt=(BiNode *)malloc(sizeof(BiNode));

bt->data=x; bt->lchild=creat(); bt->rchild=creat();

}

else error(“输入错误”)；

return(bt);

}//结束 BiTree

int JudgeComplete(BiTree bt) //判断二叉树是否是完全二叉树,如是，返回1，否则，返回0

{int tag=0; BiTree p=bt, Q[]; // Q是队列，元素是二叉树结点指针，容量足够大

if(p==null) return (1);

QueueInit(Q); QueueIn(Q,p); //初始化队列，根结点指针入队

while (!QueueEmpty(Q))

{p=QueueOut(Q); //出队

if (p->lchild && !tag) QueueIn(Q,p->lchild); //左子女入队

else {if (p->lchild) return 0; //前边已有结点为空，本结点不空

else tag=1; //首次出现结点为空

if (p->rchild && !tag) QueueIn(Q,p->rchild); //右子女入队

else if (p->rchild) return 0; else tag=1;

} //while

return 1; } //JudgeComplete

11、假设K1，…，Kn是n个关键词，试解答：

试用二叉查找树的插入算法建立一棵二叉查找树，即当关键词的插入次序为K1，K2，…，Kn 时，用算法建立一棵以LLINK / RLINK 链接表示的二叉查找树。

12、4、 void LinkList_reverse(Linklist &L)

//链表的就地逆置;为简化算法,假设表长大于2

{

p=L->next;q=p->next;s=q->next;p->next=NULL;

while(s->next)

{

q->next=p;p=q;

q=s;s=s->next; //把L的元素逐个插入新表表头

}

q->next=p;s->next=q;L->next=s;

}//LinkList_reverse

13、我们可用“破圈法”求解带权连通无向图的一棵最小代价生成树。所谓“破圈法”就是“任取一圈，去掉圈上权最大的边”，反复执行这一步骤，直到没有圈为止。请给出用“破圈法”求解给定的带权连通无向图的一棵最小代价生成树的详细算法，并用程序实现你所给出的算法。注：圈就是回路。

14、已知有向图G=(V,E)，其中V={V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7}，E={,,,,,,,,}

写出G的拓扑排序的结果。

G拓扑排序的结果是：V1、V2、V4、V3、V5、V6、V7

15、证明由二叉树的中序序列和后序序列，也可以唯一确定一棵二叉树。

29. ①试找出满足下列条件的二叉树

1）先序序列与后序序列相同 2）中序序列与后序序列相同

3）先序序列与中序序列相同 4）中序序列与层次遍历序列相同