數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-c語言描述(第二版)答案-耿國華-西安電子科技大學

1、第1章緒論2. (1) X X V3. 1A 2C 3C5.計算以下程序中x=x+1的語句頻度for(i=1;i<=n ;i+) for(j=1;j<=i;j+)for(k=1;k<=j;k+)x=x+1;【解答】x=x+1的語句頻度為：T(n)=1+(1+2)+ 1+2+3+ 1+2+n=n(n+1)(n+2)/66編寫算法，求一元多項式pn(x)=a o+a1X+a2X2+ .+a nxn的值Pn(xo),并確定算法中每一語 句的執(zhí)行次數(shù)和整個算法的時間復(fù)雜度，要求時間復(fù)雜度盡可能小， 規(guī)定算法中不能使用求幕函數(shù)。注意：此題中的輸入為 ai(i=0,1,n)x和n,輸出為

2、Pn(xo)。算法的輸入和輸出采 用以下方法1通過參數(shù)表中的參數(shù)顯式傳遞2丨通過全局變量隱式傳遞。討論兩種方法的優(yōu)缺點，并在算法中以你認為較好的一種實 現(xiàn)輸入輸出?！窘獯稹?通過參數(shù)表中的參數(shù)顯式傳遞優(yōu)點：當沒有調(diào)用函數(shù)時，不占用內(nèi)存，調(diào)用結(jié)束后形參被釋放，實參維持，函數(shù)通 用性強，移置性強。缺點：形參須與實參對應(yīng)，且返回值數(shù)量有限。2通過全局變量隱式傳遞優(yōu)點：減少實參與形參的個數(shù)，從而減少內(nèi)存空間以及傳遞數(shù)據(jù)時的時間消耗 缺點：函數(shù)通用性降低，移植性差算法如下：通過全局變量隱式傳遞參數(shù)PolyValue() int i,n;float x,a,p;printf( nn= ); scanf(

3、“ f，&n);printf( nx= ); scanf( “ f，&x);for(i=0;i< n; i+)scanf( “ %f ，&ai); /*執(zhí)行次數(shù)：n 次 */p=a0;for(i=1;i<=n ;i+) p=p+ai*x;/*執(zhí)行次數(shù)：n 次 */x=x*x;printf(“ f ,p);算法的時間復(fù)雜度：T( n)=0( n)通過參數(shù)表中的參數(shù)顯式傳遞float PolyValue(float a , float x, int n)float p,s; int i;p=x;s=aO;/*執(zhí)行次數(shù)：n次*/for(i=1;i<=n ;i

4、+) s=s+ai*p;P=P*x;return(p);算法的時間復(fù)雜度：T( n)=0( n)1.填空:第2章線性表習題(1)在順序表中插入或刪除一個元素，需要平均移動 或刪除的位置有關(guān)。半元素，具體移動的元素個數(shù)與插入(2)線性表有順序和鏈式兩種存儲結(jié)構(gòu)。在順序表中，線性表的長度在數(shù)組定義時就已經(jīng)確 定，是靜態(tài)保存，在鏈式表中，整個鏈表由“頭指針來表示，單鏈表的長度是動態(tài)保存。在順序表中，邏輯上相鄰的元素，其物理位置 輯上相鄰的元素，其物理位置不一定相鄰。一定相鄰。在單鏈表中，邏(4)在帶頭結(jié)點的非空單鏈表中，頭結(jié)點的存儲位置由頭指針指示，首元素結(jié)點的存儲位置由頭結(jié)點指示，除首元素結(jié)點外，

5、其它任一元素結(jié)點的存儲位置由其直接前趨的next域指示。2.選擇題(1) A(2) L是無表頭結(jié)點的單鏈表，且P結(jié)點既不是首元素結(jié)點,求從以下語句中選擇適宜的語句序列。a. 在P結(jié)點后插入S結(jié)點的語句序列是：E、A。b. 在P結(jié)點前插入S結(jié)點的語句序列是：H、L、I、E、A。c. 在表首插入S結(jié)點的語句序列是：F、M。也不是尾元素結(jié)點。按要d.在表尾插入S結(jié)點的語句序列是:L、J、A、G。供選擇的語句有:A P-> next=S;B P->n ext= P->n ext->n ext;C P-> next= S-> next;D S-> next= P

6、-> next;E S-> next= L;F S-> next= NULL;G Q= P;H while (P-> next!=Q) P=P-> next;I while (P-> next!=NULL) P=P-> next;J P= Q;K P= L;L L= S;M L= P;DDDA7試分別以不同的存儲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)單線表的就地逆置算法，即在原表的存儲空間將線性表 ai,a2,逆置為(an,an-i,ai)?！窘獯稹?用一維數(shù)組作為存儲結(jié)構(gòu)void in vert(SeqList *L, int *num) int j; ElemType tmp;

7、 for(j=0;j<=(* nu m-1)/2;j+) tmp=Lj;Lj=L* nu m-j-1; L* num-j-1=tmp; void in vert(L in kList Node *p, *q, *r; if(L-> next =NULL) p=L->n ext; q=p->n ext;p-> next=NULL;while(q!=NULL)r=q->n ext; q->n ext=L->n ext; L->n ext=q;q=r;2用單鏈表作為存儲結(jié)構(gòu)L)return;/*鏈表為空*/*摘下第一個結(jié)點，生成初始逆置表*/*從

8、第二個結(jié)點起依次頭插入當前逆置表*/11 將線性表 A=(a1,a2,am), B=(b1,b2,bn)合并成線性表 C, C=(a1,b1, am,bm,bm+1,.bn) 當 m<=n 時，或 C=(a1,b1,an,bn,an+1, am)當m>n時,線性表A、B、C以單鏈表作為存儲結(jié)構(gòu)，且C表利用A表和B表中的結(jié)點空間構(gòu)成。注意：單鏈表的長度值m和n均未顯式存儲。【解答】算法如下：Lin kList merge(Li nkList A, Li nkList B,Li nkList C) Node *pa, *qa, *pb, *qb, *p;pa=A->next;/*

9、pa表示A的當前結(jié)點*/pb=B->n ext;p=A; / *利用p來指向新連接的表的表尾，初始值指向表A的頭結(jié)點*/while(pa!=NULL && pb!=NULL)/*利用尾插法建立連接之后的鏈表*/ qa=pa->n ext; qb=qb->n ext;p->next=pa;/*交替選擇表A和表B中的結(jié)點連接到新鏈表中；*/p=pa;p->n ext=pb;p=pb;pa=qa;pb=qb; if(pa!=NULL)p->next=pa;/*A 的長度大于B 的長度 */if(pb!=NULL)C=A;p->next=pb;

10、/*B 的長度大于A 的長度 */Return(C);實習題約瑟夫環(huán)問題約瑟夫問題的一種描述為：編號1,2,n的n個人按順時針方向圍坐一圈，每個人持有一個密碼正整數(shù)。一開始任選一個報數(shù)上限值 m, 從第一個人開始順時針自 1 開始順序報 數(shù)，報到 m 時停止報數(shù)。 報 m 的人出列， 將他的密碼作為新的 m 值，從他在順時針方向上 的下一個人開始重新從 1 報數(shù)，如此下去，直至所有的人全部出列為止。試設(shè)計一個程序， 求出出列順序。 利用單向循環(huán)鏈表作為存儲結(jié)構(gòu)模擬此過程， 按照出列順序打印出各人的編 號。例如m的初值為20 ；n=7,7個人的密碼依次是：3,1,7,2,4,8,4,出列順序為6

11、,1,4,7,2,3,5【解答】算法如下：typedef struct Nodeint password;int num;struct Node *next; Node,*Linklist;void Josephus()Linklist L;Node *p,*r,*q;int m,n,C,j;L=(Node*)malloc(sizeof(Node);/*初始化單向循環(huán)鏈表 */if(L=NULL) printf("n鏈表申請不到空間 !");return;L->next=NULL;r=L;printf(" 請輸入數(shù)據(jù) n 的值 (n>0):"

12、);scanf("%d",&n);for(j=1;j<=n;j+)/*建立鏈表 */p=(Node*)malloc(sizeof(Node);if(p!=NULL)printf(" 請輸入第 %d 個人的密碼 :",j);scanf("%d",&C);p->password=C;p->num=j;r->next=p;r=p;r->next=L->next;printf(請輸入第一個報數(shù)上限值m(m>0):");sea nf("%d",&m)

13、;printf( "*printf(出列的順序為:n");q=L;p=L->n ext;while( n!=1)j=1;while(j<m)q=p; p=p->n ext; j+；prin tf("%d->",p-> nu m); m=p->password;/*計算出列的順序*/*計算當前出列的人選p*/*q為當前結(jié)點p的前驅(qū)結(jié)點*/n-;q_>n ext=p->n ext;/*p出列*/*獲得新密碼*/r=p;p=p->n ext; free(r);prin tf("%dn",

14、p-> num);第3章限定性線性表一棧和隊列第三章答案1按3.1(b)所示鐵道兩側(cè)鐵道均為單向行駛道進行車廂調(diào)度，答復(fù)：(1) 如進站的車廂序列為123，那么可能得到的出站車廂序列是什么？(2) 如進站的車廂序列為123456，能否得到435612和135426的出站序列，并說明原因即寫出以“ S 表示進棧、“ X 表示出棧的棧序列操作?！窘獯稹?可能得到的出站車廂序列是：123、132、213、231、321。不能得到435612的出站序列。因為有 S(1)S(2)S(3)S(4)X(4)X(3)S(5)X(5)S(6)S(6)，此時按照“后進先出的原貝出棧的順序必須為X(2)X(1

15、)。能得到135426的出站序列。因為有 S(1)X(1)S(2)S(3)X(3)S(4)S(5)X(5)X(4)X(2)X(1)。3給出棧的兩種存儲結(jié)構(gòu)形式名稱，在這兩種棧的存儲結(jié)構(gòu)中如何判別?？张c棧滿？ 【解答】1順序棧 top用來存放棧頂元素的下標判斷棧S空：如果S->top=-1表示?？铡Ｅ袛鄺滿：如果 S->top=Stack_Size-1 表示棧滿。(2)鏈棧top為棧頂指針，指向當前棧頂元素前面的頭結(jié)點判斷?？眨喝绻?top-> next=NULL 表示?？?。判斷棧滿：當系統(tǒng)沒有可用空間時，申請不到空間存放要進棧的元素，此時棧滿。4照四那么運算加、減、乘、除和

16、幕運算的優(yōu)先慣例，畫出對以下表達式求值時操作數(shù)棧和 運算符棧的變化過程：A-B*C/D+E f F【解答】OVS 0PTROVS OPTR運算踣杲囂2)3+OPTRV生成T(1)2OVSOVS OPTR,+H=OPTR1-'生成T(2)OPTR空 L*! iSg :運宜結(jié)果T(3)ovs右邊界OPTRJ ' 生成E + F右邊畀弄VPTR：*1主咸時Tr 運篡結(jié)果T(5)11A運篡菇果T(4)T(4)T十VSOPTROPT 口5寫一個算法，判斷依次讀入的一個以 為結(jié)束符的字母序列，是否形如序列 1&序列2 ' 的字符序列。序列1和序列2中都不含&'

17、;,且序列2是序列1的逆序列。例如，a+b&b+a是屬于該模式的字符序列，而 1+3&31'那么不是。 【解答】算法如下：int IsHuiWe n()Stack *S;Char ch,temp;Ini tStack(&S);Printf( n請輸入字符序列：);Ch=getchar();While( ch!=&)/* 序列 Push(&S,ch);ch=getchar();do ch=getchar();Pop(&S, &temp);if(ch!= temp) return(FALSE) ; printf( nNO ); whi

18、le(ch!= && !IsEmpty(&S) if(ch = = &&IsEmpty (&S) return(TRUE);printf( n“ES' );elsereturn(FALSE);printf( nNO );/*lsHuiWe n()*/1入棧*/*判斷序列2是否是序列1的逆序列*/*序列2不是序列1的逆序列*/*序列2是序列1的逆序列*/8要求循環(huán)隊列不損失一個空間全部都能得到利用，設(shè)置一個標志tag,以tag為0或1來區(qū)分頭尾指針相同時的隊列狀態(tài)的空與滿，請編寫與此相應(yīng)的入隊與出隊算法。【解答】入隊算法：int En te

19、rQueue(SeqQueue *Q, QueueEleme ntType x) /*將元素x入隊*/*隊滿*/*x入隊前隊空，x入隊后重新設(shè)置標志*/*設(shè)置隊尾指針*/QueueEleme ntType *x)/*隊空*/*重新設(shè)置隊頭指針*/*隊頭元素出隊后隊列為空，重新設(shè)置標志域*/if(Q->fro nt=Q->fro nt&&tag=1)return(FALSE);if(Q->fro nt=Q->fro nt&&tag=0)tag=1;Q->elememtQ->rear=x;Q->rear=(Q->rea

20、r+1)%MAXSIZE; Return(TRUE);出隊算法：int DeleteQueue( SeqQueue *Q , /*刪除隊頭元素，用x返回其值*/if(Q->fro nt=Q->rear&& tag=0)return(FALSE);*x=Q->eleme ntQ->fro nt;Q->fro nt=(Q->fro nt+1)%MAXSIZE;if(Q->fr on t=Q->rear)tag=0;Return(TUUE);第四章答案1 設(shè) s=' I AM A STUDENT' t= ' GO

21、OD 【解答】StrLe ngth(s)=14;SubString(sub1, s,1,7)SubStri ng(sub2,s,7,1) StrIndex(s,4,' A )=6;StrReplace(s,' STUDENT ,q);StrCat(StrCat(sub1,t),StrCat(sub2,q)q=' WORKER。給出以下操作的結(jié)果：sub仁'I AM A 'sub2=''s=' I AM A WORKER ;2編寫算法，實現(xiàn)串的根本操作 【解答】算法如下：StrReplace(S,T,V)。sub仁'I AM

22、 A GOOD WORKER 。/*串T的長度等于串V的長度*/*用V替換T*/*串T的長度大于串V的長度*/*將S中子串T后的所有字符前移個位置*/*用V替換T*/int strReplace(SStri ng S,SStri ng T, SStri ng V)/*用串V替換S中的所有子串T */int pos,i;pos=strIndex(S,1,T);/*求S中子串T第一次出現(xiàn)的位置*/if(pos = = 0)return(O);while(pos!=0)/*用串V替換S中的所有子串 T */switch(T.le n-V.le n) case 0:for(i=0;i<=Ven

23、;i+) S->chpos+i=V.chi;case >0:for(i=pos+t.ie n;i<S->le n; i-) S->chi-t.le n+v.le n=S->chi;for(i=0;i<=Ven ;i+) S->chpos+i=V.chi;S->le n=S->le n-T.le n+V.le n; case <0:/*串T的長度小于串V的長度*/*插入后串長小于 MAXLEN*/for(i=S->le n-T.len+V.len ;i>=pos+T .len ;i-) S->chi=S->

24、chi-T.le n+V.le n;for(i=0;i<=V.len;i+)/*用 V 替換 T*/S->chpos+i=V.chi;S->le n=S->le n-T.le n+V.le n; else/*替換后串長>MAXLEN,但串V可以全部替換*/if(S->le n-T.le n+V.le n)<= MAXLEN /*將S中子串T后的所有字符后移個位置*/if(pos+V.le n<=MAXLEN) for(i=MAXLEN-1;i>=pos+T.le n; i-)/*用V替換T*/*串V的局部字符要舍棄*/*求S中下一個子串T的

25、位置*/S->chi=s->chi-T.le n+V.le n for(i=0;i<=Ven ;i+) S->chpos+i=V.chi; S->le n=MAXLEN; else for(i=0;i<MAXLEN-pos;i+) S->chi+pos=V.chi;S->le n=MAXLEN; /*switch()*/pos=Strl ndex(S,pos+V.le n,T);/*while()*/return(1);/*StrReplace()*/第五章 數(shù)組和廣義表第五章答案1.假設(shè)有6行8列的二維數(shù)組 A,每個兀素占用6個字節(jié)，存儲器按字

26、節(jié)編址。A的基地址為1000，計算：(1)數(shù)組A共占用多少字節(jié)；288(2)數(shù)組A的最后一個兀素的地址；1282 (3)按行存儲時，兀素 A36的地址；1126(4)按列存儲時，兀素 A36的地址；11924.設(shè)有三對角矩陣Anxn,將其三條對角線上的元素逐行的存于數(shù)組B1.3n-2中，使得Bk=a j,求：1用i,j表示k的下標變換公式；2丨用k表示i、j的下標變換公式?！窘獯稹?k=2(i-1)+j(2) i=k/3+1, j=k/3+k%3取整，% 取余5.在稀疏矩陣的快速轉(zhuǎn)置算法5.2中，將計算positioncol的方法稍加改動，使算法只占用一個輔助向量空間。【解答】算法一FastT

27、ra nsposeTSMatrix(TSMartrix A, TSMatrix *B)/*把矩陣A轉(zhuǎn)置到B所指向的矩陣中去，矩陣用三元組表表示*/int col,t,p,q;in t positio nMAXSIZE;B->le n=A.len;B-> n=A.m; B->m=A .n;if(B->le n>0)positio n1=1;for(t=1;t<=A.le n; t+)positionA.datat.col+1+;/*positioncol存放第 col-1 列非零元素的個數(shù)即利用poscol來記錄第col-1列中非零元素的個數(shù)*/*求col列中

28、第一個非零元素在B.data的位置，存放在positioncol中*/for(col=2;col<=A .n ;col+)positi on col=positi on col+positi on col-1;for(p=1;p<Aen ;p+)col=A.datap.col;q=positi on col;B->dataq.row=A.datap.col;B->dataq.col=A.datap.row;B->dataq.e=A.datap.e;Positi on col+;A, TSMatrix *B)算法(二)FastTra nsposeTSMatrix(T

29、SMartrix int col,t,p,q;in t positio nMAXSIZE;B->le n=A.len;B-> n=A.m;B->m=A .n;if(B->le n>0) for(col=1;col<=A .n ;col+) positi on col=0; for(t=1;t<=A.le n; t+) positio nA.datat.col+;/*計算每一列的非零元素的個數(shù)*/*從最后一列起求每一列中第一個非零元素在B.data中的位置，存放在positioncol中*/for(col=A .n ,t=A.le n;col>0;

30、col-) t=t-positi on col;positi on col=t+1;for(p=1;p<Aen ;p+)col=A.datap.col; q=positi on col;B->dataq.row=A.datap.col;B->dataq.col=A.datap.row;B->dataq.e=A.datap.e;Positi on col+;8.畫出下面廣義表的兩種存儲結(jié)構(gòu)圖示: (a), b), ( ), d), (e, f)【解答】第一種存儲結(jié)構(gòu)第二種存儲結(jié)構(gòu)9.求以下廣義表運算的結(jié)果:(1)HEAD(a,b),(c,d);(a,b)(2)TAIL(a

31、,b),(c,d);(c,d)(3)TAILHEAD(a,b),(c,d);(b)(4)HEADTAILHEAD(a,b),(c,d);b(5)TAILHEADTAIL(a,b),(c,d);(d)第六章第六章答案6.1分別畫出具有3個結(jié)點的樹和3個結(jié)點的二叉樹的所有不同形態(tài)?！窘獯稹烤哂?個結(jié)點的二叉樹具有3個結(jié)點的樹，nk個度為k6.3一棵度為 的結(jié)點，那么該樹中有多少個葉子結(jié)點？【解答】設(shè)樹中結(jié)點總數(shù)為n,那么n=n° + ni + + nk樹中分支數(shù)目為 B,那么B=n i + 2n 2 + 3n 3 + +knk因為除根結(jié)點外，每個結(jié)點均對應(yīng)一個進入它的分支，所以有n= B

32、 + 1即 no + ni + +nk = ni + 2n2 + 3n 3 + +knk + 1由上式可得葉子結(jié)點數(shù)為：n 0 = n2 + 2n 3 + +(k-1) nk + 16.5二叉樹有50個葉子結(jié)點，那么該二叉樹的總結(jié)點數(shù)至少應(yīng)有多少個？【解答】no表示葉子結(jié)點數(shù)，n2表示度為2的結(jié)點數(shù)，那么no = n2+1所以n2= no -1=49，當二叉樹中沒有度為1的結(jié)點時，總結(jié)點數(shù) n=n 0+ n2=996.6試分別找出滿足以下條件的所有二叉樹：(1) 前序序列與中序序列相同；(2) 中序序列與后序序列相同；(3) 前序序列與后序序列相同?！窘獯稹?1) 前序與中序相同：空樹或缺左子

33、樹的單支樹；(2) 中序與后序相同：空樹或缺右子樹的單支樹；(3) 前序與后序相同：空樹或只有根結(jié)點的二叉樹。6.9 假設(shè)通訊的電文僅由 8個字母組成，字母在電文中出現(xiàn)的頻率分別為:0.07 , 0.19 , 0.02 , 0.06 , 0.32 , 0.03 , 0.21 , 0.10 請為這8個字母設(shè)計哈夫曼編碼?！窘獯稹繕?gòu)造哈夫曼樹如下:0.4010JS0.170.210.320.19C.0STi*哈夫曼編碼為：11： 11111I 5： 1100I 2： 11110I 6：10I 3： 1110I7：01I 4： 1101I8： 006.11畫出如以下列圖所示樹對應(yīng)的二叉樹。【解答】(

34、d)6.16分別寫出算法，實現(xiàn)在中序線索二叉樹T中查找給定結(jié)點*p在中序序列中的前驅(qū)與后繼。在先序線索二叉樹T中，查找給定結(jié)點*p在先序序列中的后繼。在后序線索二叉樹T中，查找給定結(jié)點*p在后序序列中的前驅(qū)。1找結(jié)點的中序前驅(qū)結(jié)點BiTNode *ln Pre (BiTNode *p)/*在中序線索二叉樹中查找p的中序前驅(qū)結(jié)點，并用pre指針返回結(jié)果*/ if (p->Ltag= =1) pre = p->LChild;/*直接利用線索 */else/*在p的左子樹中查找“最右下端結(jié)點*/for ( q=p->LChild; q->Rtag= =0; q=q->R

35、Child);pre = q;return (pre);2丨找結(jié)點的中序后繼結(jié)點BiTNode *ln Succ (BiTNode *p)/*在中序線索二叉樹中查找p的中序后繼結(jié)點，并用succ指針返回結(jié)果*/ if (p->Rtag= =1) succ = p->RChild;/*直接利用線索 */else/*在p的右子樹中查找“最左下端結(jié)點*/for ( q=p->RChild; q->Ltag= =0; q=q->LChild);succ= q; return (succ);(3) 找結(jié)點的先序后繼結(jié)點BiTNode *PreSucc (BiTNode *p)/*在先序線索二叉樹中查找 p 的先序后繼結(jié)點，并用 succ 指針返回結(jié)果 */ if (p->Ltag= =0) succ = p->LC