数据结构与算法习题答案

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罗文劼《数据结构与算法》第4版-第1章课后习题参考答案

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。

数据结构与算法复习题库含答案

数据结构与算法复习题库含答案

数据结构与算法复习题库含答案1. 问题描述:给定一个整数数组和一个目标值,找出数组中和为目标值的两个数。

答案:可以使用哈希表来解决此问题。

首先初始化一个空的哈希表,然后遍历数组中的每个元素。

对于每个元素,首先计算目标值与当前元素的差值,然后在哈希表中查找该差值。

如果找到了该差值,则说明存在两个数的和等于目标值,返回这两个数的下标;否则,将当前元素插入到哈希表中。

时间复杂度为O(n),其中n为数组的长度。

2. 问题描述:给定一个字符串,找出其中不含重复字符的最长子串的长度。

答案:可以使用滑动窗口来解决此问题。

维护一个窗口,其中包含没有重复字符的子串。

遍历字符串中的每个字符,如果该字符不在窗口中,将其加入窗口;如果该字符在窗口中,移动窗口的左边界直到窗口中不包含重复字符。

记录窗口的最大长度。

时间复杂度为O(n),其中n为字符串的长度。

3. 问题描述:给定一个字符串和一个单词列表,找出字符串中可以由单词列表中的单词组成的所有子串的起始位置。

答案:可以使用滑动窗口和哈希表来解决此问题。

首先统计单词列表中每个单词的出现次数。

然后遍历字符串中的每个位置作为子串的起始位置,维护一个滑动窗口。

在窗口中依次取出长度和单词列表中单词总长度相等的子串,在哈希表中统计子串中每个单词出现的次数。

如果窗口中的子串与单词列表中的单词出现次数一致,则记录该子串的起始位置。

时间复杂度为O(n*m),其中n为字符串的长度,m为单词列表中的单词个数。

4. 问题描述:给定一个无序的整数数组,找出其中缺失的第一个正整数。

答案:可以使用原地哈希表来解决此问题。

遍历数组中的每个元素,将每个正整数放到数组中对应的位置上。

遍历数组中的每个元素,如果该位置上的数不等于数组索引加一,则该索引加一即为缺失的第一个正整数。

时间复杂度为O(n),其中n为数组的长度。

5. 问题描述:给定一个字符串s,找到s中最长的回文子串。

答案:可以使用动态规划来解决此问题。

《数据结构与算法》课后习题答案

《数据结构与算法》课后习题答案

2.3 课后习题解答2.3.2 判断题1.线性表的逻辑顺序与存储顺序总是一致的。

〔×〕2.顺序存储的线性表可以按序号随机存取。

〔√〕3.顺序表的插入和删除操作不需要付出很大的时间代价,因为每次操作平均只有近一半的元素需要移动。

〔×〕4.线性表中的元素可以是各种各样的,但同一线性表中的数据元素具有一样的特性,因此属于同一数据对象。

〔√〕5.在线性表的顺序存储构造中,逻辑上相邻的两个元素在物理位置上并不一定相邻。

〔×〕6.在线性表的链式存储构造中,逻辑上相邻的元素在物理位置上不一定相邻。

〔√〕7.线性表的链式存储构造优于顺序存储构造。

〔×〕8.在线性表的顺序存储构造中,插入和删除时移动元素的个数与该元素的位置有关。

〔√〕9.线性表的链式存储构造是用一组任意的存储单元来存储线性表中数据元素的。

〔√〕10.在单链表中,要取得某个元素,只要知道该元素的指针即可,因此,单链表是随机存取的存储构造。

〔×〕11.静态链表既有顺序存储的优点,又有动态链表的优点。

所以它存取表中第i 个元素的时间与i 无关。

〔×〕12.线性表的特点是每个元素都有一个前驱和一个后继。

〔×〕2.3.3 算法设计题1.设线性表存放在向量A[arrsize] 的前 elenum 个分量中,且递增有序。

试写一算法,将x 插入到线性表的适当位置上,以保持线性表的有序性,并且分析算法的时间复杂度。

【提示】直接用题目中所给定的数据构造〔顺序存储的思想是用物理上的相邻表示逻辑上的相邻,不一定将向量和表示线性表长度的变量封装成一个构造体〕,因为是顺序存储,分配的存储空间是固定大小的,所以首先确定是否还有存储空间,假设有,那么根据原线性表中元素的有序性,来确定插入元素的插入位置,后面的元素为它让出位置,〔也可以从高低标端开始一边比拟,一边移位〕然后插入x ,最后修改表示表长的变量。

int insert (datatype A[],int *elenum,datatype x)/* 设 elenum 为表的最大下标*/ {if (*elenum==arrsize-1)return 0;/* 表已满,无法插入*/else {i=*elenum;while (i>=0 && A[i]>x)/* 边找位置边移动*/{A[i+1]=A[i];i--;}/* 插入成功 */A[i+1]=x;(*elenum)++;return 1;}}时间复杂度为O(n) 。

数据结构与算法分析习题与参考答案

数据结构与算法分析习题与参考答案

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.14B.5C.6D.85.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、BB.E、A、G、C、F、B、DC.E、A、C、B、D、G、FD.E、G、A、C、D、F、B7.该二叉树结点的中序遍历的序列为( )。

A. A、B、C、D、E、G、FB. E、A、G、C、F、B、DC. E、A、C、B、D、G、FE.B、D、C、A、F、G、E8.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、FC. E、A、G、C、F、B、DD. E、G、A、C、D、F、B9.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,zB. a,g,m,h,q,n,p,x,zC. g,m,q,a,n,p,x,h,zD. 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。

数据结构与算法模拟习题(附参考答案)

数据结构与算法模拟习题(附参考答案)

数据结构与算法模拟习题(附参考答案)一、单选题(共86题,每题1分,共86分)1.具有5个顶点的有向完全图有多少条弧?A、16B、20C、25D、10正确答案:B2.下列程序的时间复杂度为()。

i = 0; s = 0;while(s < n){i++;s = s + i;}A、Θ(n)B、Θ(1)C、Θ(n2)D、Θ(n½)正确答案:D3.栈和队列的共同点是()。

A、没有共同点B、只允许在端点处插入和删除元素C、都是先进后出D、都是先进先出正确答案:B4.下面描述中正确的为( )。

A、线性表的逻辑顺序与物理顺序总是一致的B、线性表的顺序存储表示优于链式存储表示。

C、线性表若采用链式存储表示时所有结点之间的存储单元地址可连续可不连续。

D、二维数组是其数组元素为线性表的线性表。

正确答案:C5.对N个不同的数据采用冒泡算法进行从大到小的排序,下面哪种情况下肯定交换元素次数最多?A、从大到小排好的B、元素无序C、元素基本有序D、从小到大排好的正确答案:D6.表达式3*2^(4+2*2-6*3)-5求值过程中当扫描到6时,对象栈和算符栈为(),其中^为乘幂。

A、3, 2, 8;( * ^ -B、3, 2, 4, 2, 2;( * ^ ( -C、3, 2, 4, 1, 1;( ^ ( + -D、3, 2, 8;( * ^ ( -正确答案:D7.二叉树的高度若根节点为高度1,一棵具有 1025 个结点的二叉树的高度为▁▁▁▁▁ 。

A、10~1024 之间B、11~1025 之间C、10D、11正确答案:B8.数据采用链式存储结构时,要求( )A、每个节点占用一片连续的存储区域B、所有节点占用一片连续的存储区域C、节点的最后一个数据域一定是指针类型D、每个节点有多少个后继就设多少个指针域正确答案:A9.在N个结点的顺序表中,算法的时间复杂度为O(1)的操作是:A、将N个结点从小到大排序B、删除第i个结点(1≤i≤N)C、访问第i个结点(1≤i≤N)和求第i个结点的直接前驱(2≤i≤N)D、在第i个结点后插入一个新结点(1≤i≤N)正确答案:C10.将元素序列{18, 23, 4, 26, 31, 33, 17, 39}按顺序插入一个初始为空的、大小为13的散列表中。

数据结构与算法设计课后习题及答案详解

数据结构与算法设计课后习题及答案详解

数据结构与算法设计课后习题及答案详解1. 习题一:数组求和题目描述:给定一个整数数组,编写一个函数来计算它的所有元素之和。

解题思路:遍历数组,将每个元素累加到一个变量中,最后返回累加和。

代码实现:```pythondef sum_array(arr):result = 0for num in arr:result += numreturn result```2. 习题二:链表反转题目描述:给定一个单链表,反转它的节点顺序。

解题思路:采用三指针法,依次将当前节点的下一个节点指向上一个节点,然后更新三个指针的位置,直到链表反转完毕。

代码实现:```pythonclass ListNode:def __init__(self, val=0, next=None):self.val = valself.next = nextdef reverse_list(head):prev = Nonecurr = headwhile curr:next_node = curr.nextcurr.next = prevprev = currcurr = next_nodereturn prev```3. 习题三:二叉树的层序遍历题目描述:给定一个二叉树,返回其节点值的层序遍历结果。

解题思路:采用队列来实现层序遍历,先将根节点入队,然后循环出队并访问出队节点的值,同时将出队节点的左右子节点入队。

代码实现:```pythonclass TreeNode:def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = valself.left = leftself.right = rightdef level_order(root):if not root:return []result = []queue = [root]while queue:level = []for _ in range(len(queue)):node = queue.pop(0)level.append(node.val)if node.left:queue.append(node.left)queue.append(node.right)result.append(level)return result```4. 习题四:堆排序题目描述:给定一个无序数组,使用堆排序算法对其进行排序。

(完整版)数据结构与算法第8章答案

(完整版)数据结构与算法第8章答案

第8 章排序技术课后习题讲解1. 填空题⑴排序的主要目的是为了以后对已排序的数据元素进行()。

【解答】查找【分析】对已排序的记录序列进行查找通常能提高查找效率。

⑵对n个元素进行起泡排序,在()情况下比较的次数最少,其比较次数为()。

在()情况下比较次数最多,其比较次数为()。

【解答】正序,n-1,反序,n(n-1)/2⑶对一组记录(54, 38, 96, 23, 15, 72, 60, 45, 83)进行直接插入排序,当把第7个记录60插入到有序表时,为寻找插入位置需比较()次。

【解答】3【分析】当把第7个记录60插入到有序表时,该有序表中有2个记录大于60。

⑷对一组记录(54, 38, 96, 23, 15, 72, 60, 45, 83)进行快速排序,在递归调用中使用的栈所能达到的最大深度为()。

【解答】3⑸对n个待排序记录序列进行快速排序,所需要的最好时间是(),最坏时间是()。

【解答】O(nlog2n),O(n2)⑹利用简单选择排序对n个记录进行排序,最坏情况下,记录交换的次数为()。

【解答】n-1⑺如果要将序列(50,16,23,68,94,70,73)建成堆,只需把16与()交换。

【解答】50⑻对于键值序列(12,13,11,18,60,15,7,18,25,100),用筛选法建堆,必须从键值为()的结点开始。

【解答】60【分析】60是该键值序列对应的完全二叉树中最后一个分支结点。

2. 选择题⑴下述排序方法中,比较次数与待排序记录的初始状态无关的是()。

A插入排序和快速排序B归并排序和快速排序C选择排序和归并排序D插入排序和归并排序【解答】C【分析】选择排序在最好、最坏、平均情况下的时间性能均为O(n2),归并排序在最好、最坏、平均情况下的时间性能均为O(nlog2n)。

⑵下列序列中,()是执行第一趟快速排序的结果。

A [da,ax,eb,de,bb] ff [ha,gc]B [cd,eb,ax,da] ff [ha,gc,bb]C [gc,ax,eb,cd,bb] ff [da,ha]D [ax,bb,cd,da] ff [eb,gc,ha]【解答】A【分析】此题需要按字典序比较,前半区间中的所有元素都应小于ff,后半区间中的所有元素都应大于ff。

数据结构与算法分析—期末复习题及答案

数据结构与算法分析—期末复习题及答案

数据结构与算法分析—期末复习题及答案1. 简答题a) 什么是数据结构?数据结构是一种组织和存储数据的方法,它涉及到将数据元素以及它们之间的关系组织成一种特定的方式,以便于有效地访问和操作。

b) 数据结构的分类有哪些?数据结构可以分为线性结构和非线性结构。

线性结构包括数组、链表、栈和队列等;非线性结构包括树和图等。

c) 什么是算法?算法指的是完成特定任务或求解特定问题的一系列步骤或指令。

算法需要满足正确性、可读性、健壮性和高效性等特性。

d) 算法的时间复杂度和空间复杂度是什么?时间复杂度是指在算法执行过程中所需的时间资源,空间复杂度是在算法执行过程中所需的存储空间资源。

2. 选择题a) 在排序算法中,如果待排序序列已经基本有序,以下哪个算法的性能最优?选项:A. 快速排序B. 冒泡排序C. 插入排序D. 归并排序正确答案:C. 插入排序b) 以下哪个数据结构通常用于实现递归算法?选项:A. 数组B. 链表C. 栈D. 队列正确答案:C. 栈3. 填空题a) 计算以下给定二叉树的前序遍历结果:A/ \B C/ \ / \D E F G正确答案:A, B, D, E, C, F, Gb) 给出选择排序算法的伪代码:```for i in range(len(arr)):min_index = ifor j in range(i+1, len(arr)):if arr[j] < arr[min_index]:min_index = jarr[i], arr[min_index] = arr[min_index], arr[i]```4. 案例题假设有一个包含100个元素的整数数组arr,对该数组进行排序后返回结果。

请使用任意一种排序算法,并给出算法的时间复杂度。

解答示例:我们可以使用快速排序算法来对数组进行排序,时间复杂度为O(nlogn)。

下面是该算法的Python代码实现:```def quick_sort(arr):if len(arr) <= 1:return arrpivot = arr[len(arr) // 2]left = [x for x in arr if x < pivot]middle = [x for x in arr if x == pivot]right = [x for x in arr if x > pivot]return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right)arr = [5, 3, 2, 8, 1, 4, 7, 6, 9]sorted_arr = quick_sort(arr)print(sorted_arr)```运行结果:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]5. 解答题请描述并给出示例说明动态规划算法的应用场景。

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1. Fill the blank with correct C++ codes:(1) Given an array storing integers ordered by distinct value without duplicate, modify the binarysearch routines to return the position of the integer with the smallest value greater than K when K itself does not appear in the array. Return ERROR if the greatest value in the array is less than K: (12 scores)// Return position of smallest element >= K int newbinary(int array[], int n, int K) { int l = -1;int r = n; // l and r beyond array bounds while (l+1 != r) { // Stop when l and r meet___ int i=(l+r )/2_____; // Look at middle of subarray if (K < array[i]) __ r=i ___; // In left half if (K == array[i]) __ return i ___; // Found it if (K > array[i]) ___ l=i ___ // In right half }// K is not in array or the greatest value is less than Kif K<= array[n-1] (or r!=n ) // the greatest value in the array is not less than K with r updatedreturn r ; // when K itself does not appear in the arrayelse return ERROR; // the integer with the greatest value less than K }(2) The height of a complete binary tree with k nodes is 「log 2(k+1)︱(1 node tree has hight 1)(3) The number of different shapes of binary trees with 5nodes is _42_.2. A certain binary tree has the preorder enumeration as ABECDFGHIJ and the inorder enumeration as EBDCAFIHGJ. Try to draw the binary tree and give the postorder enumeration. (The process of your solution is required!!!)Postorder enumeration : EDCBIHJGFA3. Determine Θ for the following code fragments in the average case. Assume that all variables are of type int. (1) sum=0;for (i=0; i<5; i++) for (j=0; j<n; j++)sum++; solution : Θ___(n)_______(2) sum = 0;for(i=1;i<=n;i++)for(j=n;j>=i;j--)sum++; solution : Θ__(n2)________(3) sum=0;if (EVEN(n))for (i=0; i<n; i++)sum++;elsesum=sum+n; solution : Θ___(n)_____4. Trace by hand the execution of creation a binary search tree with the input sequence as : {46,25,78,62,12,37,70,29} which is empty tree initially. Solution: BST obtained with data inserted one by one4625 7812 37 6229 705. Design an algorithm to transfer the score report from 100-point to 5-point, the levelE corresponding score<60, 60~69 being D, 70~79 being C, 80~89 as B,score>=90 as A. The distribution table is as following. Please describe your algorithm using a decision tree and give the total path length.Score in 100-point 0-59 60-69 70-79 80-89 90-100 Distribution rate 5% 10% 45% 25% 15% solution:the design logic is to build a Huffman treeTotal length: 4 + 4 + 3 + 2 + 1= 14, Average length: 4 * 5% +10% * 4 + 15 %* 3 + 25% * 2 + 45% = 2.00, the 0-false,1-true as the logic branches.6. Assume a disk drive is configured as follows. The total storage is approximately 1.35G divided among 15 surfaces. Each surface has 612 tracks; there are 144 sectors/track, 1024 byte/sector, and 16 sectors/cluster. The interleaving factor is four. The disk turns at 7200rmp (8.33 ms/r). The track-to-track seek time is 20 ms, and the average seek time is 80 ms. Now how long does it take to read all of the data in a 360 KB file on the disk? Assume that the file’s clusters are spread randomly across the disk. A seek must be performed each time the I/O reader moves to a new track. Show your calculations. (The process of your solution is required!!!)Solution:The first question is how many clusters the file requires?A cluster holds 16*1K = 16K. Thus, the file requires 360/16=22.5clusters=22complete cluster and 8k(8 sectors)The time to read a cluster is seek time to thecluster+ latency time + (interleaf factor ×rotation time).Average seek time is defined to be 80 ms. Latency time is 0.5 * 8.33 ms (60/7200≈8.33ms), and cluster rotation time is 4* (16/144)*8.33.Seek time for the total file read time is22* (80 + 0.5 * 8.33+ 4 * (16/144)*8.33 ) +(80 + 0.5 * 8.33+ 4 * (8 /144)*8.33 )≈2019.095ms7. Using closed hashing, with double hashing to resolve collisions, insert the following keys into a hash table of eleven slots (the slots are numbered 0 through 10). The hash functions to be used are H1 and H2, defined below. You should show the hash table after all eight keys have been inserted. Be sure to indicate how you are using H1 and H2 to do the hashing. ( The process of your solution is required!!!)H1(k) = 3k mod 11 H2(k) = 7k mod 10+1Keys: 22, 41, 53, 46, 30, 13, 1, 67.Solution:H1(22)=0, H1(41)=2, H1(53)=5, H1(46)=6, no conflictWhen H1(30)=2, H2(30)=1 (2+1*1)%11=3,so 30 enters the 3rd slot;H1(13)=6, H2(13)=2 (6+1*2)%11=8, so 13 enters the 8th slot;H1(1)=3, H2(1)=8 (3+5*8)%11= 10 so 1 enters 10 (pass by 0, 8, 5, 2 );8. You are given a series of records whose keys are integers. The records arrive in the following order: C, S, D, T, A, M, P, I, B, W, N, G , U, R. Show the 2-3 tree that results from inserting these records. (the process of your solution is required!!!) Solution :MSBD P UA C GI N R T W 9.The following graph is a communication network in some area, whose edge presents the channel between two cities with the weight as the channel ’s cost. How to choose the cheapest path that can connect all cities? And how to get cheapest paths connecting each city-pair? You can draw all choices if there is more than one path.。

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