数据结构与算法的实验报告
数据结构与算法第二次实验报告
电子105班
赵萌
2010021526
实验二：栈和队列的定义及基本操作
一、实验目的：
. 熟练掌握栈和队列的特点
. 掌握栈的定义和基本操作，熟练掌握顺序栈的操作及应用
. 掌握对列的定义和基本操作，熟练掌握链式队列的操作及应用, 掌握环形队列的入队和出队等基本操作
. 加深对栈结构和队列结构的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力
二、实验内容:
定义顺序栈，完成栈的基本操作：空栈、入栈、出栈、取栈顶元素;
实现十进制数与八进制数的转换;
定义链式队列，完成队列的基本操作：入队和出队;
1．问题描述：
（1）利用栈的顺序存储结构,设计一组输入数据（假定为一组整数），能够对顺序栈进行如下操作：
. 初始化一个空栈，分配一段连续的存储空间，且设定好栈顶和栈底;
. 完成一个元素的入栈操作，修改栈顶指针;
. 完成一个元素的出栈操作，修改栈顶指针;
. 读取栈顶指针所指向的元素的值;
. 将十进制数N 和其它d 进制数的转换是计算机实现计算的基本问题，其解决方案很多，其中最简单方法基于下列原理：即除 d 取余法。例如：（1348）10=（2504）8
N N div 8 N mod 8
1348 168 4
168 21 0
21 2 5
2 0 2
从中我们可以看出，最先产生的余数 4 是转换结果的最低位，这正好符合栈的特性即后进先出的特性。
所以可以用顺序栈来模拟这个过程。以此来实现十进制数与八进制数的转换; . 编写主程序，实现对各不同的算法调用。
（2）利用队列的链式存储结构,设计一组输入数据（假定为一组整数），能够对链式队列进行如下操作：
. 初始化一个空队列，形成一个带表头结点的空队;
. 完成一个元素的入队操作，修改队尾指针;
. 完成一个元素的出队操作，修改队头指针;
. 修改主程序，实现对各不同的算法调用。
其他算法的描述省略，参见实现要求说明。
2．实现要求：
对顺序栈的各项操作一定要编写成为C（C++）语言函数，组合成模块化的形式，每个算法的实现要从时间复杂度和空间复杂度上进行评价。
.“初始化栈算法”操作结果：构造一个空栈S;
.“销毁栈算法”操作结果：销毁栈S，S 不再存在;
.“置空栈算法”操作结果：把S 置为空栈;
.“判是否空栈算法”操作结果：若栈S 为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE; .“求栈的长度算法”操作结果：返回S 的元素个数，即栈的长度;
.“取栈顶元素算法”操作结果：若栈不空，则用e 返回S 的栈顶元素，并返回OK;否则返回ERROR;
.“入栈算法”操作结果：插入元素e 为新的栈顶元素
.“出栈算法”操作结果：若栈不空，则删除S 的栈顶元素，用e 返回其值，并返回OK;否则返回ERROR;
.“实现十进制数与八进制数的转换算法”操作结果：输入任意一个非负的十进制数，输出对应的八进制数;
对链式队列的各项操作一定要编写成为C（C++）语言函数，组合成模块化的形式，每个算法的实现要从时间复杂度和空间复杂度上进行评价。
.“初始化空队算法”操作结果：构造一个空队列Q;
.“销毁队列算法”操作结果：销毁队列Q(无论空否均可);
.“空队列算法”操作结果：将Q 清为空队列;
.“判队列是否为空算法”操作结果：若Q 为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE;
.“求队列的长度算法”操作结果：求队列的长度，返回队列中结点的个数;
.“取队头元素算法”操作结果：若队列不空,则用e 返回Q 的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR;
. “入队算法”操作结果：插入元素e 为Q 的新的队尾元素;
.“出队算法”操作结果：若队列不空,删除Q 的队头元素,用e 返回其值,并返回OK,否则返回ERROR;
三、参考程序
（一）顺序栈
1．文件SqStackDef.h 中实现了栈的顺序存储表示
#define STACK_INIT_SIZE 10 /* 存储空间初始分配量*/
#define STACKINCREMENT 2 /* 存储空间分配增量*/
typedef struct SqStack
{
SElemType *base; /* 在栈构造之前和销毁之后，base 的值为NULL */
SElemType *top; /* 栈顶指针*/
int stacksize; /* 当前已分配的存储空间，以元素为单位*/
}SqStack; /* 顺序栈*/
2．文件SqStackAlgo.h 中实现顺序栈的基本操作（存储结构由SqStackDef.h 定义）
Status InitStack(SqStack &S)
{ /* 构造一个空栈S */
S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if(!S.base)
exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败*/
S.top=S.base;
S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
return OK;
}
Status DestroyStack(SqStack &S)
{ /* 销毁栈S，S 不再存在*/
free(S.base);
S.base=NULL;
S.top=NULL;
S.stacksize=0;
return OK;
}
Status ClearStack(SqStack &S)
{ /* 把S 置为空栈*/
S.top=S.base;
return OK;
}
Status StackEmpty(SqStack S)
{ /* 若栈S 为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */
if(S.top==S.base)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
int StackLength(SqStack S)
{ /* 返回S 的元素个数，即栈的长度*/
return S.top-S.base;
}
Status GetTop(SqStack S,SElemType &e)
{ /* 若栈不空，则用e 返回S 的栈顶元素，并返回OK;否则返回ERROR */ if(S.top>S.base)
{
e=*(S.top-1);
return OK;
}
else
return ERROR;
}
Status Push(SqStack &S,SElemType e)
{ /* 插入元素e 为新的栈顶元素*/
if(S.top-S.base>=S.stacksize) /* 栈满，追加存储空间*/
{
S.base=(SElemType *)realloc(S.base,(S.stacksize+ STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
if(!S.base)
exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败*/
S.top=S.base+S.stacksize;
S.stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*(S.top)++=e;
return OK;
}
Status Pop(SqStack &S,SElemType &e)
{ /* 若栈不空，则删除S 的栈顶元素，用e 返回其值，并返回OK;否则返回ERROR */
if(S.top==S.base)
return ERROR;
e=*--S.top;
return OK;
}
Status StackTraverse(SqStack S,Status(*visit)(SElemType))
{ /* 从栈底到栈顶依次对栈中每个元素调用函数visit()。*/
/* 一旦visit()失败，则操作失败*/
while(S.top>S.base)
visit(*S.base++);
printf("\n");
return OK;
}
void conversion10_8() /* 算法3.1 */
{ /* 对于输入的任意一个非负十进制整数，打印输出与其等值的八进制数*/ SqStack s;
unsigned n; /* 非负整数*/
SElemType e;
InitStack(s); /* 初始化栈*/
printf("Enter an number(>=0): ");
scanf("%u",&n); /* 输入非负十进制整数n */
while(n) /* 当n 不等于0 */
{
Push(s,n%8); /* 入栈n 除以8 的余数(8 进制的低位) */
n=n/8;
}
while(!StackEmpty(s)) /* 当栈不空*/
{
Pop(s,e); /* 弹出栈顶元素且赋值给e */
printf("%d",e); /* 输出e */
}
printf("\n");
}
3．在SqStackUse.cpp 文件中，测试算法3.1 的调用，其中间接调用了顺序栈的其他基本算法。
typedef int SElemType; /* 定义栈元素类型为整型*/
#include "pubuse.h" /* 常量定义与系统函数原型声明，与实验一中的相同*/
#include "SqStackDef.h" /* 采用顺序栈的类型定义*/
#include "SqStackAlgo.h" /* 利用顺序栈的基本操作*/
void main()
{ conversion10_8(); /* 十进制数到八进制转换的验证*/}
（二）链式队列
1．文件LinkQueueDef.h 中实现单链队列－－队列的链式存储结构的表示。typedef struct QNode
{
QElemType data;
struct QNode *next;
}QNode,*QueuePtr;
typedef struct
{
QueuePtr front,rear; /* 队头、队尾指针*/
}LinkQueue;
2．文件LinkQueueAlgo.h 中实现的链队列的基本算法，其存储结构由LinkQueueDef.h定义。
Status InitQueue(LinkQueue &Q)
{ /* 构造一个空队列Q */
Q.front=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!Q.front)
exit(OVERFLOW);
Q.front->next=NULL;
return OK;
}
Status DestroyQueue(LinkQueue &Q)
{ /* 销毁队列Q(无论空否均可) */
while(Q.front)
{
Q.rear=Q.front->next;
free(Q.front);
Q.front=Q.rear;
}
return OK;
}
Status ClearQueue(LinkQueue &Q)
{ /* 将Q 清为空队列*/
QueuePtr p,q;
Q.rear=Q.front;
p=Q.front->next;
Q.front->next=NULL;
while(p)
{
q=p;
p=p->next;
free(q);
}
return OK;
}
Status QueueEmpty(LinkQueue Q)
{ /* 若Q 为空队列,则返回TRUE,否则返回FALSE */ if(Q.front==Q.rear)
return TRUE;
else
return FALSE;
}
int QueueLength(LinkQueue Q)
{ /* 求队列的长度*/
int i=0;
QueuePtr p;
p=Q.front;
while(Q.rear!=p)
{
i++;
p=p->next;
}
return i;
}
Status GetHead_Q(LinkQueue Q,QElemType &e)
{ /* 若队列不空,则用e 返回Q 的队头元素,并返回OK,否则返回ERROR */ QueuePtr p;
if(Q.front==Q.rear)
return ERROR;
p=Q.front->next;
e=p->data;
return OK;
}
Status EnQueue(LinkQueue &Q,QElemType e)
{ /* 插入元素e 为Q 的新的队尾元素*/
QueuePtr p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!p) /* 存储分配失败*/
exit(OVERFLOW);
p->data=e;
p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
return OK;
}
Status DeQueue(LinkQueue &Q,QElemType &e)
{ /* 若队列不空,删除Q 的队头元素,用e 返回其值,并返回OK,否则返回ERROR */
QueuePtr p;
if(Q.front==Q.rear)
return ERROR;
p=Q.front->next;
e=p->data;
Q.front->next=p->next;
if(Q.rear==p)
Q.rear=Q.front;
free(p);
return OK;
}
Status QueueTraverse(LinkQueue Q,void(*vi)(QElemType))
{ /* 从队头到队尾依次对队列Q 中每个元素调用函数vi()。一旦vi 失败,则操作失败*/
QueuePtr p;
p=Q.front->next;
while(p)
{
vi(p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
return OK;
}
3．文件LinkQueueUse.cpp 中包含检验LinkQueueAlgo.h 中关于链式队列基本操作的声明、测试数据和主函数。
#include "pubuse.h" /* 与实验一的意义相同*/
typedef int QElemType; /* 假设链式队列中的结点是一组整数*/
#include "LinkQueueDef.h"
#include "LinkQueueAlgo.h"
void visit(QElemType i)
{ printf("%d ",i); }
void main()
{
int i;
QElemType d;
LinkQueue q;
i=InitQueue(q);
if(i)
printf("成功地构造了一个空队列!\n");
printf("是否空队列？%d(1:空0:否) ",QueueEmpty(q));
printf("队列的长度为%d\n",QueueLength(q));
EnQueue(q,-5);
EnQueue(q,5);
EnQueue(q,10);
printf("插入3 个元素(-5,5,10)后,队列的长度为%d\n",QueueLength(q));
printf("是否空队列？%d(1:空0:否) ",QueueEmpty(q));
printf("队列的元素依次为：");
QueueTraverse(q,visit);
i=GetHead_Q(q,d);
if(i==OK)
printf("队头元素是：%d\n",d);
DeQueue(q,d);
printf("删除了队头元素%d\n",d);
i=GetHead_Q(q,d);
if(i==OK)
printf("新的队头元素是：%d\n",d);
ClearQueue(q);
printf("清空队列后,q.front=%u q.rear=%u
q.front->next=%u\n",q.front,q.rear,q.front->next);
DestroyQueue(q);
printf("销毁队列后,q.front=%u q.rear=%u\n",q.front, q.rear);
}
四、思考题
1．利用一个堆栈，将一个线性表中的元素按逆序重新存放。例如原来的顺序为12，8，6，4，2，要求改为2，4，6，8，12。
[ 实验说明]
设原始数据已存入数组a 中，堆栈为stack ，已清空，栈指针为top ，初始top=0 。首先从线性表
第1 个元素开始，依次将其元素压入栈中，然后将栈中元素依次弹出，重新放入数组a 中。
2. 设数组QU[0 ，mo-1] 中存放循环队列的元素。编写能向该循环队列插入一个结点数据和删除一个结点数据的程序。
[实验说明]
(1) 队列的特点是在队尾入队，在队首出队。在循环队列中，最初队列为空时队首指针front 和队尾指针rear
都指向同一位置，当有元素入队时，由于是循环的，所以rear 位置前移，即：QU. rear = (QU. rear + 1) % mo
将插入元素放到rear 的新位置上。
(2)当有元素出队时，先将front 前移一个位置，即：
QU. front = (QU. front + 1) % mo
将front 新位置的元素取出即可。
1题：
#define N 30
typedef struct stack
{int data[N];
int top1;
int top2;
}sqstack;
void dpush(sqstack *p,int x) {if(p->top2==p->top1+1) printf(“溢出!\n);
else
{(p->top2)--;
p->data[p->top2]=x;
}
}
void dpop(sqstack *p)
{int x;
if(p->top2==N)
printf(“下溢出!\n);
else
{x=p->data[p->top2];
(p->top2)++;
}
return x;
}
数据结构与算法模拟试题
一、选择题 1.在逻辑上可以把数据结构分成（） A.线性结构和非线性结构 B.动态结构和静态结构 C.紧凑结构和非紧凑结构 D.内部结构和外部结构 2.单链表中各结点之间的地址（） A.必须连续 B.部分必须连续 C.不一定连续 D.以上均不对 3.在一个长度为n的顺序表中向第i个元素（0
数据结构与算法设计实验
《数据结构与算法设计》 实验报告 ——实验二 学院：自动化学院 班级： 学号： ： 一、实验目的
按照四则运算加、减、乘、除、幂（^）和括号的优先关系和惯例，编写计算器程序。 二、实验容 简单计算器。 请按照四则运算加、减、乘、除、幂（^）和括号的优先关系和惯例，编写计算器程序。要求： ①从键盘输入一个完整的表达式，以回车作为表达式输入结束的标志。 ②输入表达式中的数值均为大于等于零的整数。中间的计算过程如果出现小数也只取 整。 例如，输入：4+2*5= 输出：14 输入：(4+2)*(2-10)= 输出：-48 三、程序设计 概要设计 1、宏定义 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 2、基本函数： （1）void InitStack_char(SqStack *S) //char型栈初始化 （2）void InitStack_int(sqStack *S) //int型栈初始化 （3）void Push_char(SqStack *S,char ch) //char型元素进栈 （4）void Push_int(sqStack *S,int num) //int型元素进栈 （5）char GetTop_char(SqStack *S) //取char型栈顶元素 （6）int GetTop_int(sqStack *S) //取int型栈顶元素 （7）Status In(char c) //判断是否为运算符，若是运算符则返回，否则返回 （8）char Precede(char a,char b) //判断两运算符的先后次序 （9）Status Pop_char(SqStack *S,char &x) //char型栈出栈 （10）Status Pop_int(sqStack *S,int &x) //int型栈出栈 （11）int Operate(int a,char theta,int b) //计算a和b运算结果 3、流程图
数据结构与算法习题及答案
第1章绪论 习题 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。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。 3．简述逻辑结构的四种基本关系并画出它们的关系图。 4．存储结构由哪两种基本的存储方法实现 5．选择题 （1）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 （2）与数据元素本身的形式、内容、相对位置、个数无关的是数据的（）。 A．存储结构B．存储实现 C．逻辑结构D．运算实现 （3）通常要求同一逻辑结构中的所有数据元素具有相同的特性，这意味着（）。 A．数据具有同一特点 B．不仅数据元素所包含的数据项的个数要相同，而且对应数据项的类型要一致 C．每个数据元素都一样 D．数据元素所包含的数据项的个数要相等 （4）以下说法正确的是（）。 A．数据元素是数据的最小单位 B．数据项是数据的基本单位 C．数据结构是带有结构的各数据项的集合 D．一些表面上很不相同的数据可以有相同的逻辑结构 （5）以下与数据的存储结构无关的术语是（）。 A．顺序队列B.链表C.有序表D.链栈 （6）以下数据结构中，（）是非线性数据结构 A．树B．字符串C．队D．栈 6．试分析下面各程序段的时间复杂度。 （1）x=90;y=100; while(y>0) if(x>100) {x=x-10;y--;} elsex++; （2）for(i=0;i 大学 《数据结构与算法分析》课程 习题及参考答案 模拟试卷一 一、单选题（每题 2 分，共20分） 1.以下数据结构中哪一个是线性结构？( ) A. 有向图 B. 队列 C. 线索二叉树 D. B树 2.在一个单链表HL中，若要在当前由指针p指向的结点后面插入一个由q指向的结点， 则执行如下( )语句序列。 A. p=q; p->next=q; B. p->next=q; q->next=p; C. p->next=q->next; p=q; D. q->next=p->next; p->next=q; 3.以下哪一个不是队列的基本运算？（） A. 在队列第i个元素之后插入一个元素 B. 从队头删除一个元素 C. 判断一个队列是否为空 D.读取队头元素的值 4.字符A、B、C依次进入一个栈，按出栈的先后顺序组成不同的字符串，至多可以组成( ) 个不同的字符串？ A.14 B.5 C.6 D.8 5.由权值分别为3,8,6,2的叶子生成一棵哈夫曼树，它的带权路径长度为( )。 以下6-8题基于图1。 6.该二叉树结点的前序遍历的序列为( )。 A.E、G、F、A、C、D、B B.E、A、G、C、F、B、D C.E、A、C、B、D、G、F D.E、G、A、C、D、F、B 7.该二叉树结点的中序遍历的序列为( )。 A. A、B、C、D、E、G、F B. E、A、G、C、F、B、D C. E、A、C、B、D、G、F E.B、D、C、A、F、G、E 8.该二叉树的按层遍历的序列为( )。 A．E、G、F、A、C、D、B B. E、A、C、B、D、G、F C. E、A、G、C、F、B、D D. E、G、A、C、D、F、B 9.下面关于图的存储的叙述中正确的是( )。 A．用邻接表法存储图，占用的存储空间大小只与图中边数有关，而与结点个数无关 B．用邻接表法存储图，占用的存储空间大小与图中边数和结点个数都有关 C. 用邻接矩阵法存储图，占用的存储空间大小与图中结点个数和边数都有关 D．用邻接矩阵法存储图，占用的存储空间大小只与图中边数有关，而与结点个数无关 10.设有关键码序列(q，g，m，z，a，n，p，x，h)，下面哪一个序列是从上述序列出发建 堆的结果?( ) A. a，g，h，m，n，p，q，x，z B. a，g，m，h，q，n，p，x，z C. g，m，q，a，n，p，x，h，z D. h，g，m，p，a，n，q，x，z 二、填空题（每空1分，共26分） 1.数据的物理结构被分为_________、________、__________和___________四种。 2.对于一个长度为n的顺序存储的线性表，在表头插入元素的时间复杂度为_________， 在表尾插入元素的时间复杂度为____________。 3.向一个由HS指向的链栈中插入一个结点时p时，需要执行的操作是________________; 删除一个结点时，需要执行的操作是______________________________（假设栈不空而 且无需回收被删除结点）。 4.对于一棵具有n个结点的二叉树，一个结点的编号为i(1≤i≤n)，若它有左孩子则左 孩子结点的编号为________，若它有右孩子，则右孩子结点的编号为________，若它有 双亲，则双亲结点的编号为________。 5.当向一个大根堆插入一个具有最大值的元素时，需要逐层_________调整，直到被调整 到____________位置为止。 6.以二分查找方法从长度为10的有序表中查找一个元素时，平均查找长度为________。 7.表示图的三种常用的存储结构为_____________、____________和_______________。 8.对于线性表（70，34，55，23，65，41，20）进行散列存储时，若选用H（K）=K %7 作为散列函数，则散列地址为0的元素有________个，散列地址为6的有_______个。 9.在归并排序中，进行每趟归并的时间复杂度为______，整个排序过程的时间复杂度为 ____________，空间复杂度为___________。 10.在一棵m阶B_树上，每个非树根结点的关键字数目最少为________个，最多为________ 个，其子树数目最少为________，最多为________。 三、运算题（每题 6 分，共24分） 1.写出下列中缀表达式的后缀形式： （1）3X/(Y-2)+1 （2）2+X*(Y+3) 2.试对图2中的二叉树画出其： (1)顺序存储表示的示意图； (2)二叉链表存储表示的示意图。 3.判断以下序列是否是小根堆? 如果不是, 将它调 图2 整为小根堆。 （1）{ 12, 70, 33, 65, 24, 56, 48, 92, 86, 33 } （2）{ 05, 23, 20, 28, 40, 38, 29, 61, 35, 76, 47, 100 } 4.已知一个图的顶点集V和边集E分别为： V={1,2,3,4,5,6,7}; 习 9解答 判断题： 1．用向量和单链表表示的有序表均可使用折半查找方法来提高查找速度。 答：FALSE (错。链表表示的有序表不能用折半查找法。) 2.有n 个数据放在一维数组A[1..n]中，在进行顺序查找时，这n 个数的排列有序或无序其平均查找长度不同。 答：FALSE (错。因顺序查找既适合于有序表也适合于无序表；对这两种表，若对于每个元素的查找概率相等，则顺序查找的ASL 相同，并且都是(n+1)/2；对于查找概率不同的情况，则按查找概率由大到小排序的无序表其ASL 要比有序表的ASL 小。) 3.折半查找是先确定待查有序表记录的范围，然后逐步缩小范围，直到找到或找不到该记录为止。( ) 答：TRUE 4.哈希表的查找效率主要取决于哈希表哈希表造表时选取的哈希函数和处理冲突的方法。 答：TRUE 5.查找表是由同一类型的数据元素(或记录)构成的集合。 答：TRUE 单选题： 6.对于18个元素的有序表采用二分(折半)查找，则查找A[3]的比较序列的下标为( )。 A. 1、2、3 B. 9、5、2、3 C. 9、5、3 D.9、4、2、3 答：D (第一次??2/)181(+ = 9,第二次??2/)81(+ = 4，第三次??2/)31(+ = 2, (第四次??2/)33(+ = 3，故选D. 7. 顺序查找法适合于存储结构为____________的线性表。 A.散列存储 B.顺序存储或链式存储 C.压缩存储 D.索引存储 答：B 8.对线性表进行二分查找时，要求线性表必须( )。 A ．以顺序方式存储 B. 以链接方式存储 C ．以顺序方式存储，且结点按关键字有序排序 D. 以链接方式存储，且结点按关键字有序排序 答：C 9.设哈希表长m=14，哈希函数为H(k) = k MOD 11。表中已有4个记录(如下图 Data Structures and Algorithm 习题答案 Preface ii 1 Data Structures and Algorithms 1 2 Mathematical Preliminaries 5 3 Algorithm Analysis 17 4 Lists, Stacks, and Queues 23 5 Binary Trees 32 6 General Trees 40 7 Internal Sorting 46 8 File Processing and External Sorting 54 9Searching 58 10 Indexing 64 11 Graphs 69 12 Lists and Arrays Revisited 76 13 Advanced Tree Structures 82 i ii Contents 14 Analysis Techniques 88 15 Limits to Computation 94 Preface Contained herein are the solutions to all exercises from the textbook A Practical Introduction to Data Structures and Algorithm Analysis, 2nd edition. For most of the problems requiring an algorithm I have given actual code. In a few cases I have presented pseudocode. Please be aware that the code presented in this manual has not actually been compiled and tested. While I believe the algorithms to be essentially correct, there may be errors in syntax as well as semantics. Most importantly, these solutions provide a guide to the instructor as to the intended answer, rather than usable programs. 数据结构与算法试题 一、单选题 1、在数据结构的讨论中把数据结构从逻辑上分为 (C ) A 内部结构与外部结构 B 静态结构与动态结构 C 线性结构与非线性结构 D 紧凑结构与非紧凑结构。 2、采用线性链表表示一个向量时,要求占用的存储空间地址(D ) A 必须就是连续的 B 部分地址必须就是连续的 C 一定就是不连续的 D 可连续可不连续 3、采用顺序搜索方法查找长度为n的顺序表时,搜索成功的平均搜索长度为( D )。 A n B n/2 C (n-1)/2 D (n+1)/2 4、在一个单链表中,若q结点就是p结点的前驱结点,若在q与p之间插入结点s,则执行( D )。 A s→link = p→link;p→link = s; B p→link = s; s→link = q; C p→link = s→link;s→link = p; D q→link = s;s→link = p; 5、如果想在4092个数据中只需要选择其中最小的5个,采用( C )方法最好。 A 起泡排序 B 堆排序 C 锦标赛排序 D 快速排序 6、设有两个串t与p,求p在t中首次出现的位置的运算叫做( B )。 A 求子串 B 模式匹配 C 串替换 D 串连接 7、在数组A中,每一个数组元素A[i][j]占用3个存储字,行下标i从1到8,列下标j从1到10。所有数组元素相继存放于一个连续的存储空间中,则存放该数 组至少需要的存储字数就是( C )。 A 80 B 100 C 240 D 270 8、将一个递归算法改为对应的非递归算法时,通常需要使用( A )。 A 栈 B 队列 C 循环队列 D 优先队列 9、一个队列的进队列顺序就是1, 2, 3, 4,则出队列顺序为( C )。 10、在循环队列中用数组A[0、、m-1] 存放队列元素,其队头与队尾指针分别为front与rear,则当前队列中的元素个数就是( D )。 A ( front - rear + 1) % m B ( rear - front + 1) % m C ( front - rear + m) % m D ( rear - front + m) % m 11、一个数组元素a[i]与( A )的表示等价。 A *(a+i) B a+i C *a+i D &a+i 12、若需要利用形参直接访问实参,则应把形参变量说明为( B )参数。 A 指针 B 引用 C 值 D 变量 13、下面程序段的时间复杂度为( C ) for (int i=0;i 竭诚为您提供优质文档/双击可除数据结构与算法实验报告 篇一：数据结构与算法实验报告-图 沈阳工程学院 学生实验报告 （课程名称：数据结构与算法） 实验题目： 班级网络本112学号27姓名郑乐乐地点F606指导教师吕海华祝世东实验日期:20XX年11月13日 1 2 3 4 篇二：《数据结构与算法》实验报告模板 软件工程系实验报告封面 课程名称：数据结构与算法 课程代码：ss1005 实验指导老师:钟迅科 实验报告名称： 本实验报告包括以下几个内容： 一、实验(实践)目的 二、实验(实践)环境 三、实验(实践)实现过程 四、实验(实践)分析与总结 五、指导教师评语与评分 我申明，本报告内的实验已按要求完成，报告完全是由我个人完成，并没有抄袭行为。我已经保留了这份实验报告的副本。 申明人(签名): 学生姓名：张三学号：1140888888教学班：FJ01递交日期：20XX年10月11日 篇三：数据结构与算法实验报告c++版 算法与数据结构 实验报告 实验一：栈与队列 一、实验目的 1、掌握栈和队列特点、逻辑结构和存储结构 2、熟悉对栈和队列的一些基本操作和具体的函数定义。 3、利用栈和队列的基本操作完成一定功能的程序。 二、实验任务 1.出顺序栈的类定义和函数实现，利用栈的基本操作完成十进制数n与其它d进制数 的转换。（如n=1357,d=8） 2.给出顺序队列的类定义和函数实现，并利用队列计算并打印杨辉三角的前n行的内 容。(n=8) 3.给出链栈的类定义和函数实现，并设计程序完成如下功能：读入一个有限大小的整 数n，并读入n个数，然后按照与输入次序相反的次序输出各元素的值。 三、实验原理 1、将十进制数n转化为d进制时，用除去余数法，用d 除n所得余数作为d进制当前个位，将相除所得的商的整数部分作为新的n值重复上述计算，直到n为0为止。将前所得到的各余数反过来连接便得到最终结果。将每次求出的余数入栈，求解结束后，再依次出栈。 2、在杨辉三角中可用上一行的数来求出对应位置的下一行的内容。用队列保存上行内容，每当由上行的两个数求出下行的一个数时，其中的前一个便需要删除，而求出的数就 入队。为便于求解，在每行的第一个位置添加一个0作为辅助。 3、输出操作应在读入所有输入的整数后才能进行，用 目录： 1、数据结构 2、算法的设计原则 3、总结 正文： 本系列博客我们将学习数据结构和算法，为什么要学习数据结构和算法，这里我举个简单的例子。 编程好比是一辆汽车，而数据结构和算法是汽车内部的变速箱。一个开车的人不懂变速箱的原理也是能开车的，同理一个不懂数据结构和算法的人也能编程。但是如果一个开车的人懂变速箱的原理，比如降低速度来获得更大的牵引力，或者通过降低牵引力来获得更快的行驶速度。那么爬坡时使用1档，便可以获得更大的牵引力；下坡时便使用低档限制车的行驶速度。回到编程而言，比如将一个班级的学生名字要临时存储在内存中，你会选择什么数据结构来存储，数组还是ArrayList，或者HashSet，或者别的数据结构。如果不懂数据结构的，可能随便选择一个容器来存储，也能完成所有的功能，但是后期如果随着学生数据量的增多，随便选择的数据结构肯定会存在性能问题，而一个懂数据结构和算法的人，在实际编程中会选择适当的数据结构来解决相应的问题，会极大的提高程序的性能。 1、数据结构 数据结构是计算机存储、组织数据的方式，指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 通常情况下，精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关。 一、数据结构的基本功能 ①、如何插入一条新的数据项 ②、如何寻找某一特定的数据项 ③、如何删除某一特定的数据项 ④、如何迭代的访问各个数据项，以便进行显示或其他操作 二、常用的数据结构 这几种结构优缺点如下：先有个大概印象，后面会详细讲解！！！ 算法简单来说就是解决问题的步骤。 在Java中，算法通常都是由类的方法来实现的。前面的数据结构，比如链表为啥插入、删除快，而查找慢，平衡的二叉树插入、删除、查找都快，这都是实现这些数据结构的算法所造成的。后面我们讲的各种排序实现也是算法范畴的重要领域。 国家二级ACCESS机试选择题（数据结构与算法）模拟试卷15 (总分：64.00，做题时间：90分钟) 一、选择题(总题数：32，分数：64.00) 1.设循环队列为Q(1：m)，其初始状态为front=rear=m。经过一系列入队与退队运算后，front=15，rear=20。现要在该循环队列中寻找最大值的元素，最坏情况下需要比较的次数为 （分数：2.00） A.4 √ B.6 C.m-5 D.m-6 解析：解析：初始状态为：front=rear=m，rear-front=0，此时队列为空。经过一系列入队与退队运算后，front=15，rear=20。队尾大于队头，则队尾rear减队头front等于5个元素。此时队列中有5个元素，而查找最大项至少要比较n．1次，就是4次。因此选项A正确。 2.下列叙述中正确的是 （分数：2.00） A.循环队列属于队列的链式存储结构 B.双向链表是二叉树的链式存储结构 C.非线性结构只能采用链式存储结构 D.有的非线性结构也可以采用顺序存储结构√ 解析：解析：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。 3.某二叉树中有n个叶子结点，则该二叉树中度为2l的结点数为 （分数：2.00） A.n+1 B.n-1 √ C.2n D.n／2 解析：解析：任意一棵二叉树，如果叶结点数为N 0，而度数为2的结点总数为N 2，则N 0 =N 2 +1；N 2 =N 0 -1。所以如果二叉树中有n个叶子结点，则该二叉树中度为2的结点数为n-1。因此选项B正确。4.下列叙述中错误的是 （分数：2.00） A.算法的时间复杂度与算法所处理数据的存储结构有直接关系 B.算法的空间复杂度与算法所处理数据的存储结构有直接关系 C.算法的时间复杂度与空间复杂度有直接关系√ D.算法的时间复杂度与空间复杂度没有必然的联系 解析：解析：算法的时间复杂度，是指执行算法所需要的计算工作量。算法的空间复杂度，是指执行这个算法所需要的内存空间。两者与算法所处理数据的存储结构都有直接关系，但两者之间没有直接关系，因此选项C错误。 5.设栈的顺序存储空间为S(0：49)，栈底指针bottom=49，栈顶指针top=30(指向栈顶元素)。则栈中的元素个数为 （分数：2.00） A.30 B.29 C.20 √ D.19 数据结构与算法第二次实验报告 电子105班 赵萌 2010021526 实验二：栈和队列的定义及基本操作 一、实验目的： . 熟练掌握栈和队列的特点 . 掌握栈的定义和基本操作，熟练掌握顺序栈的操作及应用 . 掌握对列的定义和基本操作，熟练掌握链式队列的操作及应用, 掌握环形队列的入队和出队等基本操作 . 加深对栈结构和队列结构的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力 二、实验内容: 定义顺序栈，完成栈的基本操作：空栈、入栈、出栈、取栈顶元素; 实现十进制数与八进制数的转换; 定义链式队列，完成队列的基本操作：入队和出队; 1．问题描述： （1）利用栈的顺序存储结构,设计一组输入数据（假定为一组整数），能够对顺序栈进行如下操作： . 初始化一个空栈，分配一段连续的存储空间，且设定好栈顶和栈底; . 完成一个元素的入栈操作，修改栈顶指针; . 完成一个元素的出栈操作，修改栈顶指针; . 读取栈顶指针所指向的元素的值; . 将十进制数N 和其它d 进制数的转换是计算机实现计算的基本问题，其解决方案很多，其中最简单方法基于下列原理：即除 d 取余法。例如：（1348）10=（2504）8 N N div 8 N mod 8 1348 168 4 168 21 0 21 2 5 2 0 2 从中我们可以看出，最先产生的余数 4 是转换结果的最低位，这正好符合栈的特性即后进先出的特性。 所以可以用顺序栈来模拟这个过程。以此来实现十进制数与八进制数的转换; . 编写主程序，实现对各不同的算法调用。 （2）利用队列的链式存储结构,设计一组输入数据（假定为一组整数），能够对链式队列进行如下操作： . 初始化一个空队列，形成一个带表头结点的空队; . 完成一个元素的入队操作，修改队尾指针; . 完成一个元素的出队操作，修改队头指针; . 修改主程序，实现对各不同的算法调用。 广西科技大学2015 —2016 学年第 1 学期课程考核试题试卷 考核课程数据结构与算法（ B 卷）考核班级物联网141 学生数36 印数40 考核方式闭卷考核时间120 分钟 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案。每小题1分，共33分） 1、算法是（）。 A. 计算机程序 B. 解决问题的计算方法 C. 排序算法 D. 解决问题的有限运算序列 2、一个顺序表的第一个元素的存储地址是90，每个元素的长度为2，则第8个元素的存储地址是（）。 A. 102 B. 104 C. 106 D. 108 3、在一个长度为n的顺序表中删除第i个元素，需要向前移动（）个元素。 A. n-i B. n-i+1 C. n-i-1 D. i+1 4、在头指针为head且表长大于1的单循环链表中，指针p指向表中某个结点，若p->next->next==head，则（）。 A. p指向头结点 B. p指向尾结点 C. p的直接后继是头结点 D. p的直接后继是尾结点 5、在以下的叙述中，正确的是（）。 A. 线性表的顺序存储结构优于链表存储结构 B. 线性表的顺序存储结构适用于频繁插入/删除数据元素的情况 C. 线性表的链表存储结构适用于频繁插入/删除数据元素的情况 D. 线性表的链表存储结构优于顺序存储结构 6、在一个单链表中，已知q所指结点是p所指结点的前驱结点，若在q和p之间插入一个结点s，则执行（）。 A. s->next=p->next; p->next=s; B. p->next=s->next; s->next=p; C. q->next=s; s->next=p; D. p->next=s; s->next=q; 7、在双向循环链表中，在p指针所指的结点后插入一个指针q所指向的新结点，修改指针的操作是（）。 A. p->next=q; q->prior=p; p->next->prior=q; q->next=q; B. p->next=q; p->next->prior=q; q->prior=p; q->next=p->next; C. q->prior=p; q->next=p->next; p->next->prior=q; p->next=q; D. q->next=p->next; q->prior=p; p->next=q; p->next=q; 8、在单链表中，指针p指向元素为x的结点，实现删除x的后继的语句是（）。 A. p=p->next; B. p->next=p->next->next; C. p->next=p; D.p=p->next->next; 9、在表长为n的顺序表中，当在任何位置删除一个元素的概率相同时，删除一个元素所需移动的平均个数为（）。 A. (n-1)/2 B. n/2 C. (n+1)/2 D. n 10、将长度为n的单链表连接在长度为m的单链表之后的算法的时间复杂度为（）。 A. O(1) B. O(n) C. O(m) D. O(m+n) 11、线性表的顺序存储结构是一种（）存储结构。 A. 随机存取 B. 顺序存取 C. 索引存取 D. 散列存取 12、循环链表的主要优点是（）。 A. 不再需要头指针 B. 已知某结点位置后能容易找到其直接前驱 C. 在进行插入、删除运算时能保证链表不断开 D. 在表中任一结点出发都能扫描整个链表 13、在下列对顺序表进行的操作中，算法时间复杂度为O(1)的是（）。 《数据结构与算法》模拟试卷五 一、名词解释（5*3=15分） 数据结构完全二叉数 AOE网队列拓扑排序 二、填空题（1*16=16分） 1.在一个长度为n的循环链表中，删除其元素值为x的结点的时间复杂度为 ______。 2.已知指针p指向某单链表中的一个结点，则判别该结点有且仅有一个后继结点 的条件是______。 3.如果入栈序列是1，3，5，…，97，99，且出栈序列的第一个元素为99，则出 栈序列中第30个元素为______。 4.一种抽象数据类型包括______和______两个部分。 5.线性表的链式存储方式中，每个结点包括两个域，分别是______和______ 。 6.在以HL为表头指针的带表头附加结点的单链表和循环单链表中，判断链表为 空的条件分别为单链表中______ 和 ______ 。 7.在一棵二叉树中，度为0的结点的个数是10，则度为2的结点个数是_________ 8.一个有n个结点的二叉树的深度最大为___________，最小为__________ 9.n个定点的连通图至少有_______条边。 10.二分查找的存储结构仅限于________，且是__________ 11.在对一组记录(54，38，96，72，60，15，60，45，83)进行直接插入排序时， 当把第6个记录60插入到有序表时，为寻找插入位置需比较________次。 三、选择题（1*10=10分） 1.在一个不带头结点的单链表HL中，若要向表头插入一个由指针p指向的结点， 则执行 _______。 A、HL=p; p->next=HL; B、p->next=HL; HL=p; C、p->next=HL; p=HL; D、p->next=HL->next; HL->nxet=p; 2.在一个长度为n的顺序存储的线性表中，删除第i个元素（1≤i≤n+1）时， 需要从前向后依次移动_______个元素。 A、n-i B、n-i+1 C、n-i-1 D、i 3.在一个顺序队列中，队首指针指向队首元素的_______位置。 A、当前 B、后一个 C、前一个 D、后面 4.计算递归函数如不用递归过程通常借助的数据结构是____。 A、线性表 B、双向队列 C、树 D、栈 5.如果T2是由有序树T转换来的二叉树，则T中结点的后序排列是T2结点的 ____。 A、先序排列 B、中序排列 C、后序排列 D、层序排列 6.栈的插入和删除操作在_____进行。 《数据结构与算法分析》实验报告 姓名学号_ _____ __年 __月__ __日 1.上机题目：以静态链表为存储结构，编写给定权值 {7,19,2,6,32,3}构造哈夫曼树的算法。（输出以存储结构表示或以树型显示(90度旋转)） 2.需求分析 （1）输入数据必须为int的整形数据，其数值范围为：-～47 （2）输出的数据格式为：%d （3）测试数据的数据为：{7,19,2,6,32,3} 3.详细设计 （1）该程序采用顺序表的存储结构，其数据结构定义如下：#define n 6 #define m 2*n-1 #define max 100typedef struct {int data; int lchild,rchild,prnt; }hufmtree; 所用数据类型中每个操作的伪码算法如下： 创建哈夫曼树 Program hufm(hufmtree t[m]) FOR i=0;i p1=0;p2=0; small1=max;small2=max FOR j=0;j<=i-1;j++ TO IFt[j].prnt？=0 IF(t[j].data 四川大学 《数据结构与算法分析》课程 考试模拟试卷 模拟试卷一 一、单选题（每题2 分，共20分） 1.以下数据结构中哪一个是线性结构？( ) A. 有向图 B. 队列 C. 线索二叉树 D. B树 2.在一个单链表HL中，若要在当前由指针p指向的结点后面插入一个由q指向的结点， 则执行如下( )语句序列。 A. p=q; p->next=q; B. p->next=q; q->next=p; C. p->next=q->next; p=q; D. q->next=p->next; p->next=q; 3.以下哪一个不是队列的基本运算？（） A. 在队列第i个元素之后插入一个元素 B. 从队头删除一个元素 C. 判断一个队列是否为空 D.读取队头元素的值 4.字符A、B、C依次进入一个栈，按出栈的先后顺序组成不同的字符串，至多可以组成 ( )个不同的字符串？ A.14 B.5 C.6 D.8 5.由权值分别为3,8,6,2的叶子生成一棵哈夫曼树，它的带权路径长度为( )。 以下6-8题基于图1。 6.该二叉树结点的前序遍历的序列为( )。 A.E、G、F、A、C、D、B B.E、A、G、C、F、B、D C.E、A、C、B、D、G、F D.E、G、A、C、D、F、B 7.该二叉树结点的中序遍历的序列为( )。 A. A、B、C、D、E、G、F B. E、A、G、C、F、B、D C. E、A、C、B、D、G、F E.B、D、C、A、F、G、E 8.该二叉树的按层遍历的序列为( )。 A．E、G、F、A、C、D、B B. E、A、C、B、D、G、F C. E、A、G、C、F、B、D D. E、G、A、C、D、F、B 9.下面关于图的存储的叙述中正确的是( )。 A．用邻接表法存储图，占用的存储空间大小只与图中边数有关，而与结点个数无关 B．用邻接表法存储图，占用的存储空间大小与图中边数和结点个数都有关 C. 用邻接矩阵法存储图，占用的存储空间大小与图中结点个数和边数都有关 D．用邻接矩阵法存储图，占用的存储空间大小只与图中边数有关，而与结点个数无关10.设有关键码序列(q，g，m，z，a，n，p，x，h)，下面哪一个序列是从上述序列出发建 堆的结果?( ) A. a，g，h，m，n，p，q，x，z B. a，g，m，h，q，n，p，x，z C. g，m，q，a，n，p，x，h，z D. h，g，m，p，a，n，q，x，z 二、填空题（每空1分，共26分） 1.数据的物理结构被分为_________、________、__________和___________四种。 2.对于一个长度为n的顺序存储的线性表，在表头插入元素的时间复杂度为_________， 在表尾插入元素的时间复杂度为____________。 3.向一个由HS指向的链栈中插入一个结点时p时，需要执行的操作是________________; 删除一个结点时，需要执行的操作是______________________________（假设栈不空而 且无需回收被删除结点）。 4.对于一棵具有n个结点的二叉树，一个结点的编号为i(1≤i≤n)，若它有左孩子则左孩 子结点的编号为________，若它有右孩子，则右孩子结点的编号为________，若它有双 亲，则双亲结点的编号为________。 5.当向一个大根堆插入一个具有最大值的元素时，需要逐层_________调整，直到被调整 到____________位置为止。 6.以二分查找方法从长度为10的有序表中查找一个元素时，平均查找长度为________。 7.表示图的三种常用的存储结构为_____________、____________和_______________。 8.对于线性表（70，34，55，23，65，41，20）进行散列存储时，若选用H（K）=K %7 作为散列函数，则散列地址为0的元素有________个，散列地址为6的有_______个。 9.在归并排序中，进行每趟归并的时间复杂度为______，整个排序过程的时间复杂度为 ____________，空间复杂度为___________。 10.在一棵m阶B_树上，每个非树根结点的关键字数目最少为________个，最多为________ 个，其子树数目最少为________，最多为________。 三、运算题（每题6 分，共24分） 1.写出下列中缀表达式的后缀形式： （1）3X/(Y-2)+1 （2）2+X*(Y+3) 2.试对图2中的二叉树画出其： (1)顺序存储表示的示意图； (2)二叉链表存储表示的示意图。 3.判断以下序列是否是小根堆? 如果不是, 将它调 图2 整为小根堆。 （1）{ 12, 70, 33, 65, 24, 56, 48, 92, 86, 33 } （2）{ 05, 23, 20, 28, 40, 38, 29, 61, 35, 76, 47, 100 } 4.已知一个图的顶点集V和边集E分别为： V={1,2,3,4,5,6,7}; 国家二级MS Office高级应用机试（数据结构与算法）模拟试卷 8 (总分：56.00，做题时间：90分钟) 一、选择题(总题数：28，分数：56.00) 1.下列结构中属于线性结构链式存储的是 （分数：2.00） A.双向链表√ B.循环队列 C.二叉链表 D.二维数组 解析：解析：数据元素之间的关系有两种不同的表示方法：顺序映象和非顺序映象，并由此得到两种不同的存储结构：顺序存储结构和链式存储结构。数据的存储结构是指数据的逻辑结构在计算机中的表示。双向链表也叫双链表，是链表的一种，它的每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接后继和直接前驱，它的存储方式是线性结构链式。循环队列、二叉链表和二维数组都是顺序存储结构。 2.下列叙述中错误的是 （分数：2.00） A.循环链表中有一个表头结点 B.循环链表的存储空间是连续的√ C.循环链表实现了空表与非空表运算的统一 D.循环链表的表头指针与循环链表中最后一个结点的指针均指向表头结点 解析：解析：循环链表是另一种形式的链式存储结构。它的特点是表中最后一个结点的指针域指向头结点，整个链表形成一个环。循环链表的结点是指针指向，它不一定要是连续的存储空间，也可以是断开的空间。 3.度为3的一棵树共有30个结点，其中度为3、1的结点个数分别为3、4。则该树中的叶子结点数为 （分数：2.00） A.14 B.15 √ C.16 D.不可能有这样的树 解析：解析：根据题目可知本树中还有度为2的结点。树的总结点＝(度1*个数＋度2*个数…)＋1，这里我们设度为2的结点数为x，那么30＝3*3＋2*x＋1*4＋1＝2*x＋14，由此可计算出x＝8。树的叶子结点数等于总结点减去所有度不为0的结点，也就是30－3－8－4＝15。 4.在长度为97的顺序有序表中作二分查找，最多需要的比较次数为 （分数：2.00） A.7 √ B.96 C.48 D.6 解析：解析：二分查找又称折半查找，优点是比较次数少，查找速度快，平均性能好；其缺点是要求待查表为有序表，且插入删除困难。最多比较次数的计算方式：k＝log 2 n。其中n代表长度，k为比较次数。本题中可以计算出k＝7。 5.下列结构中属于非线性结构的是 （分数：2.00） A.二叉链表 B.二维数组√ C.循环队列数据结构与算法分析习题与参考答案
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