数据结构第一章课后习题与答案
罗文劼《数据结构与算法》第4版-第1章课后习题参考答案
第1章绪论1.选择题（1）C （2）B （3）C （4）D （5）B2.判断题（1）√（2）Ⅹ（3）Ⅹ（4）Ⅹ（5）√3.简答题（1）根据数据元素之间的不同逻辑关系，通常将其划分为哪几类结构？【解答】常见的四种逻辑结构有：①集合结构：数据元素间的关系是“属于同一个集合”。
②线性结构：数据元素之间存在着一对一的关系。
③树型结构：数据元素之间存在着一对多的关系。
④图型结构：数据元素之间存在着多对多的关系。
（2）请描述线性结构中数据元素与数据元素之间的关系特点？【解答】线性结构的特点是数据元素之间是一种线性关系，数据元素“一个接一个的排列”。
在线性结构中，有且仅有一个元素被称为“第一个”，除第一个元素之外其他元素均有唯一一个“前驱”；有且仅有一个元素被称为“最后一个”，除最后一个元素之外其他元素均有唯一一个“后继”。
（3）请描述树形结构中数据元素与数据元素之间的关系特点？【解答】树形存储结构，就是数据元素与元素之间存在着一对多关系的数据结构。
在树形存储结构中，树的根节点没有前驱结点，其余的每个节点有且只有一个前驱结点，除叶子结点没有后续节点外，其他节点的后续节点可以有一个或者多个。
（4）常用的存储结构有哪几种，各自的特点是什么？【解答】常见的四种存储结构有：①顺序存储：把逻辑上相邻的元素存储在物理位置相邻的存储单元中。
顺序存储结构是一种最基本的存储表示方法，通常借助于程序设计语言中的数组来实现。
②链接存储：对逻辑上相邻的元素不要求不要求物理位置相邻的存储单元，元素间的逻辑关系通过附设的指针域来表示。
③索引存储：通过建立索引表存储结点信息的方法，其中索引表一般存储结点关键字和一个地点信息，可通过该地址找到结点其它信息。
④散列存储：根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址的方法。
（5）简述算法和程序的区别。
【解答】一个算法若用程序设计语言来描述，则它就是一个程序。
算法的含义与程序十分相似，但又有区别。
一个程序不一定满足有穷性。
数据结构第1单元课后练习答案
数据的逻辑结构是数据在计算机中的表示（ × ）。 C++提供了实现抽象数据类型的机制（ √ ）。 一个C++语言程序是用C++语言描述的一个算法（ × ）。 散列结构是一种特殊的存储结构方式（ √ ）。 算法分析通常是指对算法实施事前分析（ √ ）。
一个数据结构DS可以用一个二元组 DS=(D,R)表示，期中D是数据元素 的有限集合，R是D中 的集合。
答：划线语句的执行次数为 n-1 。算法复杂度为O(n) 。
(2）i=1; x=0; do{ x++; i=2*i; } while （i<n）;
答： 循环执行次数x与i之间的关系是
i==2x。退出循环时，i>=n，所以 2x>=n，所以x=log2n。即执行次数 为log2n，算法复杂度为O(log2n) 。
(3) for(int i=1;i<=n;i++) for(int j=1;j<=i;j++) for (int k=1;k<=j;k++) x++;
答：分别为 n(n+1)(n+2)/6 和O(n3)
n
S
i
j
n
1
i
j
n
i i 1 1 n i2 1
A. 2n+O(n)=O(n2) B. O(n)=3n C. 3n2+nlog2n=O(nlogn) D. 6=O(6)
说明：f=O(g)表示f的增长速度不超过Cg（C是非零常量）。
确定下列各程序段的程序步，确定划线语句的执行次数， 计算它们的渐近时间复杂度。
《数据结构》(C语言版) 第一章 绪论 习题及答案
一、单选题1、______ 是数据的最小单位。
A、数据项B、表元素C、信息项D、数据元素2、以下说法不正确的是______。
A、数据可由若干个数据元素构成B、数据项可由若干个数据元素构成C、数据项是不可分割的最小标识单位D、数据元素是数据的基本单位3、数据结构是指 ______ 的集合以及它们之间的关系。
A、数据B、结构C、数据元素D、计算方法4、计算机所处理的数据一般具备某种内在联系，这是指 ______。
A、数据和数据之间存在某种关系B、元素和元素之间存在某种关系C、元素内部具有某种结构D、数据项和数据项之间存在某种关系5、在数据结构中，与所使用的计算机无关的是数据的 ______ 结构。
A、逻辑B、存储C、逻辑和存储D、物理6、数据的逻辑结构可以分为 ______ 两类。
A、紧凑结构和非紧凑结构B、动态结构和静态结构C、线性结构和非线性结构D、内部结构和外部结构7、数据的逻辑结构是指 ______ 关系的整体。
A、数据项之间逻辑B、数据元素之间逻辑C、数据类型之间D、存储结构之间8、以下是数据结构中 ______ 属非线性结构。
A、串B、栈C、队列D、平衡二叉树9、以下属于逻辑结构是 ______。
A、双链表B、单链表C、顺序表D、有序表10、以下不属于存储结构是______。
A、顺序表B、线性表C、邻接表D、单链表11、在计算机中存储数据时，通常不仅要存储各数据元素的值，而且还有存储 ______。
A、数据元素之间的关系B、数据元素的类型C、数据的处理方法D、数据的存储方法12、数据结构在计算机内存中的表示是指 ______。
A、数据的逻辑结构B、数据结构C、数据元素之间的关系D、数据的存储结构13、在数据的存储中，一个节点通常存储一个 ______。
A、数据结构B、数据元素C、数据项D、数据类型14、在决定选取任何类型的存储结构时，一般不多考虑 ______。
A、各节点的值如何B、节点个数的多少C、对数据有哪些运算D、所用编程语言实现这种结构是否方便15、数据在计算机的存储器中表示时，逻辑上相邻的两个元素对应的物理地址也是相邻的，这种存储结构称之为 ______。
【课后习题及答案】严蔚敏-数据结构课后习题及答案解析
6.算 法 的 五 个 重 要 特 性 是 _______、_______、______、_______、_______。 7.数据结构的三要素是指______、_______和________。 8.链式存储结构与顺序存储结构相比较,主要优点是 ________________________________。 9.设有一批数据元素,为了最快的存储某元素,数据结构宜用_________ 结构,为了方便插入一个元素,数据结构宜用____________结构。
四、算法分析题
for(i=1; i<=n; i++) for(j =1; j <=i ; j++) x=x+1; 分 析 ：该 算 法 为 一 个 二 重 循 环 ，执 行 次 数 为 内 、外 循 环 次 数 相 乘 ，但 内 循环次数不固定，与外循环有关，因些，时间频度 T(n)=1+2+3+…+n=n*(n+1)/2 有 1/4≤T(n)/n2≤1，故它的时间复杂度为Ｏ(n2), 即Ｔ(n)与 n2 数 量级相同。 2、分析下列算法段的时间频度及时间复杂度 for （i=1;i<=n;i++） for (j=1;j<=i;j++) for ( k=1;k<=j;k++) x=i+j-k; 分析算法规律可知时间频度 T(n)=1+(1+2)+(1+2+3)+...+(1+2+3+…+n) 由于有 1/6 ≤ T（n）/ n3 ≤1，故时间复杂度为Ｏ(n3)
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课后习题答案数据结构-严来自敏 课后习题及答案解析第一章 绪论
数据结构耿国华课后答案
{s=s+a[i]*p; /*执行次数:n次*/
p=p*x;}
return(p);
}
算法的时间复杂度：T(n)=O(n)
第二章 线性表
2.1 描述以下三个概念的区别：头指针，头结点，首元素结点。
2.2 填空：
（1） 在顺序表中插入或删除一个元素，需要平均移动＿＿一半＿＿元素，具体移动的元素个数与＿＿插入或删除的位置＿＿有关。
Status Insert_SqList(SqList &va,int x)//把x插入递增有序表va中
{
if(va.length+1>va.listsize) return ERROR;
va.length++;
for(i=va.length-1;va.elem[i]>x&&i>=0;i--)
（7）Q= P;
（8）while(P->next!=Q) P=P->next;
（9）while(P->next!=NULL) P=P->next;
（10）P= Q;
（11）P= L;
（12）L= S;
（13）L= P;
2.4 已知线性表L递增有序。试写一算法，将X插入到L的适当位置上，以保持线性表L的有序性。
x=x*x;}
printf(“%f”,p);
}
算法的时间复杂度：T(n)=O(n)
通过参数表中的参数显式传递
float PolyValue(float a[ ], float x, int n)
数据结构1-3习题答案
课堂练习
1、在什么情况下用顺序表比链表好? 、在什么情况下用顺序表比链表好 2、画出执行下列各行语句后各指针及链表的 示意图。 示意图。 、 L=(LinkList) malloc (sizeof(LNode));//等价于 等价于L=new LNode; 等价于 P=L; For(i=1;i<=4;i++) { P->next=(LinkList) malloc (sizeof(LNode)); P=P->next; P->data=i*2-1;} P->next=NULL; For(i=4;i>=1;i--) Ins_LinkList(L,i+1,i*2); For(i=1;i<=3;i++) Del_LinkList(L,i);
在下面两列中，左侧是算法（关于问题规模） 2.8 在下面两列中，左侧是算法（关于问题规模） 的执行时间，右侧是一些时间复杂度。 的执行时间，右侧是一些时间复杂度。请用连 线的方式表示每个算法的时间复杂度。 线的方式表示每个算法的时间复杂度。 100n3 6n2-12n+1 1024 n+2log2n n(n+1)(n+2)/6 2n+1+100n
判断下述计算过程是否是一个算法： 2.4 判断下述计算过程是否是一个算法： Step1: 开始 Step2: n<=0; Step3: n=n+1; 重复步骤3; Step4: 重复步骤3; 结束; Step5: 结束; 该计算过程不是一个算法， 答：该计算过程不是一个算法，因为其不满足算法的 有穷性。 有穷性。
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第一章知识要点： 第一章知识要点： • 基本概论：数据、数据元素、数据项、数据对象 基本概论：数据、数据元素、数据项、 • 数据结构(D,S) 数据结构(D,S)
数据结构（大专）第一章习题解答
数据结构（大专）第一章习题解答第一章绪论1．2 设计二次多项式ax2+bx+c的一种抽象数据类型，假定起名为QUAdratic，该类型的数据部分为三个系数项a、b和c，操作部分为：1.初始化数据成员a、b和c（假定用记录类型Quadratic定义数据成员），每个数据成员的默认值为0。
Qiadratic InitQuadratic(float aa=0, float bb=0, float cc=0);解：Quadratic InitQuadratic(float aa, float bb, float cc)｛Quadratic q;q·a=aa;q·b=bb;q·c=cc;return q;｝2.做两个多项式加法，即使对应的系数相加，并返回相加结果。
解：Quadratic Add(Quadratic q1,Quadratic q2);｛Quadratic q;q·a=q1·a+q2·a;q·b=q1·b+q2·b;q·c=q1·c+q2·c;retirn q;｝3.据给定x的值计算多项式的值。
float Eval(Quadratic q,float x);解：float Eval(Quadratic q, float x)｛return(q·a*x*x+q·b*x+q·c);｝4.计算方程ax2+bx+c=0的两个实数根，对于有实根、无实根和不是二次方程（即a= =0）这三种情况都要返回不同的整数值，以便调用函数做不同的处理。
int Root(Quadratic q, float& r1, float& r2);解：int Root (Quadratic q, float& r1, float& r2)｛if(q·a= =0) return –1;float x =q·b*q·b –4*q·a*q·c;if(x﹥=0)｛r1=(float) (-q·b+sqrt(x))/ (2*q·a);r2=(float) (-q·b-sqrt(x))/ (2*q·a);return 1;｝elsereturn 0;｝5.按照ax **2+bx+c的格式(x2用x **2表示)输出二次多项式，在输出时在注意去掉系数为0的项，并且当b和c的值为负时，其前不能出现加号。
数据结构---C语言描述-(耿国华)-课后习题答案
第一章习题答案2、××√3、（1）包含改变量定义的最小范围（2）数据抽象、信息隐蔽（3）数据对象、对象间的关系、一组处理数据的操作（4）指针类型（5）集合结构、线性结构、树形结构、图状结构（6）顺序存储、非顺序存储（7）一对一、一对多、多对多（8）一系列的操作（9）有限性、输入、可行性4、（1）A（2）C（3）C5、语句频度为1+（1+2）+（1+2+3）+…+（1+2+3+…+n）第二章习题答案1、（1）一半，插入、删除的位置（2）顺序和链式，显示，隐式（3）一定，不一定（4）头指针，头结点的指针域，其前驱的指针域2、（1）A（2）A：E、AB：H、L、I、E、AC：F、MD：L、J、A、G或J、A、G（3）D（4）D（5）C（6）A、C3、头指针：指向整个链表首地址的指针，标示着整个单链表的开始。
头结点：为了操作方便，可以在单链表的第一个结点之前附设一个结点，该结点的数据域可以存储一些关于线性表长度的附加信息，也可以什么都不存。
首元素结点：线性表中的第一个结点成为首元素结点。
4、算法如下：int Linser(SeqList *L,int X){ int i=0,k;if(L->last>=MAXSIZE-1){ printf(“表已满无法插入”)；return(0);}while(i<=L->last&&L->elem[i]<X)i++;for(k=L->last;k>=I;k--)L->elem[k+1]=L->elem[k];L->elem[i]=X;L->last++;return(1);}5、算法如下：#define OK 1#define ERROR 0Int LDel(Seqlist *L,int i,int k){ int j;if(i<1||(i+k)>(L->last+2)){ printf(“输入的i，k值不合法”);return ERROR;}if((i+k)==(L->last+2)){ L->last=i-2;ruturn OK;}else{for(j=i+k-1;j<=L->last;j++)elem[j-k]=elem[j];L->last=L->last-k;return OK;}}6、算法如下：#define OK 1#define ERROR 0Int Delet(LInkList L,int mink,int maxk){ Node *p,*q;p=L;while(p->next!=NULL)p=p->next;if(mink<maxk||(L->next->data>=mink)||(p->data<=maxk)) { printf(“参数不合法”);return ERROR;}else{ p=L;while(p->next-data<=mink)p=p->next;while(q->data<maxk){ p->next=q->next;free(q);q=p->next;}return OK;}}9、算法如下：int Dele(Node *S){ Node *p;P=s->next;If(p= =s){printf(“只有一个结点，不删除”)；return 0;}else{if((p->next= =s){s->next=s;free(p);return 1;}Else{ while(p->next->next!=s)P=p->next;P->next=s;Free(p);return 1;}}}第三章习题答案2、（1）3、栈有顺序栈和链栈两种存储结构。
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第 1 章 绪 论(2005-07-14) -第 1 章 绪 论课后习题讲解1. 填空⑴（ ）是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。
【解答】数据元素⑵（ ）是数据的最小单位，（ ）是讨论数据结构时涉及的最小数据单位。
【解答】数据项，数据元素【分析】数据结构指的是数据元素以及数据元素之间的关系。
⑶ 从逻辑关系上讲，数据结构主要分为（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
【解答】集合，线性结构，树结构，图结构⑷ 数据的存储结构主要有（ ）和（ ）两种基本方法，不论哪种存储结构，都要存储两方面的内容：（ ）和（）。
【解答】顺序存储结构，链接存储结构，数据元素，数据元素之间的关系⑸ 算法具有五个特性，分别是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
【解答】有零个或多个输入，有一个或多个输出，有穷性，确定性，可行性⑹ 算法的描述方法通常有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四种，其中，（ ）被称为算法语言。
【解答】自然语言，程序设计语言，流程图，伪代码，伪代码⑺ 在一般情况下，一个算法的时间复杂度是（ ）的函数。
【解答】问题规模⑻ 设待处理问题的规模为n，若一个算法的时间复杂度为一个常数，则表示成数量级的形式为（ ），若为n*log25n，则表示成数量级的形式为（ ）。
【解答】Ο(1)，Ο(nlog2n)【分析】用大O记号表示算法的时间复杂度，需要将低次幂去掉，将最高次幂的系数去掉。
2. 选择题⑴ 顺序存储结构中数据元素之间的逻辑关系是由（ ）表示的，链接存储结构中的数据元素之间的逻辑关系是由（ ）表示的。
A 线性结构B 非线性结构C 存储位置D 指针【解答】C，D【分析】顺序存储结构就是用一维数组存储数据结构中的数据元素，其逻辑关系由存储位置（即元素在数组中的下标）表示；链接存储结构中一个数据元素对应链表中的一个结点，元素之间的逻辑关系由结点中的指针表示。
⑵ 假设有如下遗产继承规则：丈夫和妻子可以相互继承遗产；子女可以继承父亲或母亲的遗产；子女间不能相互继承。
则表示该遗产继承关系的最合适的数据结构应该是（ ）。
A 树B 图C 线性表D 集合【解答】B【分析】将丈夫、妻子和子女分别作为数据元素，根据题意画出逻辑结构图。
⑶ 算法指的是（ ）。
A 对特定问题求解步骤的一种描述，是指令的有限序列。
B 计算机程序C 解决问题的计算方法D 数据处理【解答】A【分析】计算机程序是对算法的具体实现；简单地说，算法是解决问题的方法；数据处理是通过算法完成的。
所以，只有A是算法的准确定义。
⑷ 下面（ ）不是算法所必须具备的特性。
A 有穷性B 确切性C 高效性D 可行性【解答】C【分析】高效性是好算法应具备的特性。
⑸ 算法分析的目的是（ ），算法分析的两个主要方面是（ ）。
A 找出数据结构的合理性B 研究算法中输入和输出的关系C 分析算法的效率以求改进D 分析算法的易读性和文档性E 空间性能和时间性能F 正确性和简明性G 可读性和文档性 H 数据复杂性和程序复杂性【解答】C，E3. 判断题⑴ 算法的时间复杂度都要通过算法中的基本语句的执行次数来确定。
【解答】错。
时间复杂度要通过算法中基本语句执行次数的数量级来确定。
⑵ 每种数据结构都具备三个基本操作：插入、删除和查找。
【解答】错。
如数组就没有插入和删除操作。
此题注意是每种数据结构。
⑶ 所谓数据的逻辑结构指的是数据之间的逻辑关系。
【解答】错。
是数据之间的逻辑关系的整体。
⑷ 逻辑结构与数据元素本身的内容和形式无关。
【解答】对。
因此逻辑结构是数据组织的主要方面。
⑸ 基于某种逻辑结构之上的基本操作，其实现是唯一的。
【解答】错。
基本操作的实现是基于某种存储结构设计的，因而不是唯一的。
4. 分析以下各程序段，并用大O记号表示其执行时间。
【解答】⑴ 基本语句是k=k+10*i，共执行了n-2次，所以T(n)=O(n)。
⑵ 基本语句是k=k+10*i，共执行了n次，所以T(n)=O(n)。
⑶ 分析条件语句，每循环一次，i+j 整体加1，共循环n次，所以T(n)=O(n)。
⑷ 设循环体共执行T(n)次，每循环一次，循环变量y加1，最终T(n)=y，即：(T(n)+1)2≤n，所以T(n)=O(n1/2)。
⑸ x++是基本语句，所以5．设有数据结构（D，R），其中D={1, 2, 3, 4, 5,6}，R={(1,2),(2,3),(2,4),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6)}。
试画出其逻辑结构图并指出属于何种结构。
【解答】其逻辑结构图如图1-3所示，它是一种图结构。
6. 为整数定义一个抽象数据类型，包含整数的常见运算，每个运算对应一个基本操作，每个基本操作的接口需定义前置条件、输入、功能、输出和后置条件。
【解答】整数的抽象数据类型定义如下：ADT integerData整数a：可以是正整数(1, 2, 3, … )、负整数(-1, -2, -3, …)和零OperationConstructor前置条件：整数a不存在输入：一个整数b功能：构造一个与输入值相同的整数输出：无后置条件：整数a具有输入的值Set前置条件：存在一个整数a输入：一个整数b功能：修改整数a的值，使之与输入的整数值相同输出：无后置条件：整数a的值发生改变Add前置条件：存在一个整数a输入：一个整数b功能：将整数a与输入的整数b相加输出：相加后的结果后置条件：整数a的值发生改变Sub前置条件：存在一个整数a输入：一个整数b功能：将整数a与输入的整数b相减输出：相减的结果后置条件：整数a的值发生改变Multi前置条件：存在一个整数a输入：一个整数b功能：将整数a与输入的整数b相乘输出：相乘的结果后置条件：整数a的值发生改变Div前置条件：存在一个整数a输入：一个整数b功能：将整数a与输入的整数b相除输出：若整数b为零，则抛出除零异常，否则输出相除的结果后置条件：整数a的值发生改变Mod前置条件：存在一个整数a输入：一个整数b功能：求当前整数与输入整数的模，即正的余数输出：若整数b为零，则抛出除零异常，否则输出取模的结果后置条件：整数a的值发生改变Equal前置条件：存在一个整数a输入：一个整数b功能：判断整数a与输入的整数b是否相等输出：若相等返回1，否则返回0后置条件：整数a的值不发生改变endADT7. 求多项式A(x)的算法可根据下列两个公式之一来设计：⑴ A(x)=anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0⑵ A(x)=(…(anx+an-1)x+…+a1)x)+a0根据算法的时间复杂度分析比较这两种算法的优劣。
【解答】第二种算法的时间性能要好些。
第一种算法需执行大量的乘法运算，而第二种算法进行了优化，减少了不必要的乘法运算。
8. 算法设计（要求：算法用伪代码和C++描述，并分析最坏情况下的时间复杂度）⑴ 对一个整型数组A[n]设计一个排序算法。
【解答】下面是简单选择排序算法的伪代码描述。
下面是简单选择排序算法的C++描述。
分析算法，有两层嵌套的for循环，所以， 。
⑵ 找出整型数组A[n]中元素的最大值和次最大值。
【解答】算法的伪代码描述如下：算法的C++描述如下：分析算法，只有一层循环，共执行n-2次，所以，T(n)=O(n)。
学习自测及答案1．顺序存储结构的特点是（ ），链接存储结构的特点是（ ）。
【解答】用元素在存储器中的相对位置来表示数据元素之间的逻辑关系，用指示元素存储地址的指针表示数据元素之间的逻辑关系。
2. 算法在发生非法操作时可以作出处理的特性称为（ ）。
【解答】健壮性3. 常见的算法时间复杂度用大Ｏ记号表示为：常数阶( )、对数阶( )、线性阶 ( )、平方阶( )和指数阶( )。
【解答】Ｏ(1)，Ｏ(log2n)，Ｏ(n)，Ｏ(n2)，Ｏ(2n)4．将下列函数按它们在n 时的无穷大阶数，从小到大排列。
n, n-n3+7n5, nlogn, 2n/2, n3, log2n, n1/2+log2n, (3/2)n, n!, n2+log2n【解答】log2n, n1/2+log2n, n, nlog2n, n2+log2n, n3, n-n3+7n5, 2n/2, (3/2)n, n!5．试描述数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别。
【解答】数据结构是指相互之间存在一定关系的数据元素的集合。
而抽象数据类型是指一个数据结构以及定义在该结构上的一组操作。
程序设计语言中的数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上一组操作的总称。
抽象数据类型可以看成是对数据类型的一种抽象。
6. 对下列用二元组表示的数据结构,试分别画出对应的逻辑结构图，并指出属于何种结构。
⑴ A=(D，R)， 其中D={a1, a2, a3, a4}，R={ }⑵ B=(D，R)， 其中D={a, b, c, d, e, f}，R={,,,,}⑶ C=( D，R)，其中D={a，b，c，d，e，f}，R={,,,,,}⑷ D=(D，R)， 其中D={1, 2, 3, 4, 5, 6}，R={(1, 2)，(1, 4)，(2, 3)，(2, 4)，(3, 4)，(3, 5)，(3, 6)，(4, 6)}【解答】⑴ 属于集合，其逻辑结构图如图1-4(a)所示；⑵ 属于线性结构，其逻辑结构图如图1-4(b)所示；⑶ 属于树结构，其逻辑结构图如图1-4(c)所示；⑷ 属于图结构，其逻辑结构图如图1-4(d)所示。
7. 求下列算法的时间复杂度。
count=0; x=1;while (x {x*=2;count++;}return count;【解答】Ｏ(log2n)。