数据结构课后习题及解析第二章word版本
数据结构第二章课后答案

数据结构第二章课后答案数据结构第二章课后答案1. 线性表1.1 数组实现线性表Q1. 请说明线性表的定义,并结合数组实现线性表的特点进行解释。
线性表是由n(n≥0)个数据元素构成的有序序列,其中n表示线性表的长度。
数组实现线性表的特点是使用一组具有相同数据类型的连续存储空间存储线性表中的元素,通过下标访问和操作元素。
A1. 线性表的定义指出,线性表是由若干个数据元素组成的有序序列。
具体地,在数组实现线性表中,我们将元素存储在一组连续的内存空间中,通过下标访问和操作元素。
由于数组的存储空间具有连续性,这样的实现方式可以在O(1)的时间复杂度下进行元素的访问和修改操作。
1.2 链表实现线性表Q2. 请说明链表实现线性表的特点,并与数组实现进行比较。
链表实现线性表的特点是通过指针将线性表中的元素按照节点的形式连接起来,每个节点包含了存储的元素和指向下一个节点的指针。
与数组实现相比,链表的插入和删除操作更为高效,但是访问某个位置的元素需要从头开始遍历,时间复杂度较大。
A2. 链表实现线性表的特点是通过使用节点和指针将线性表中的元素连接起来。
每个节点中包含了一个存储的元素和指向下一个节点的指针。
链表的插入和删除操作的时间复杂度为O(1),因为只需要改变指针的指向即可。
但是,访问某个位置的元素需要从头开始遍历链表,所以时间复杂度为O(n)。
2. 栈和队列2.1 栈的定义和基本操作Q3. 请给出栈的定义和基本操作。
栈是一种特殊的线性表,它只能在表的一端进行插入和删除操作,该端称为栈顶。
栈的基本操作包括入栈(push)和出栈(pop),分别用于将元素压入栈和将栈顶元素弹出。
A3. 栈是一种特殊的线性表,它只能在表的一端进行插入和删除操作。
这个特定的一端称为栈顶,而另一端称为栈底。
栈的基本操作包括入栈(push)和出栈(pop)。
入栈操作将一个元素压入栈顶,出栈操作将栈顶元素弹出。
2.2 队列的定义和基本操作Q4. 请给出队列的定义和基本操作。
《数据结构》课后习题答案(第2版)

《数据结构》课后习题答案(第2版)数据结构课后习题答案(第2版)第一章:基本概念1. 什么是数据结构?数据结构是指数据元素之间的关系,以及相应的操作。
它研究如何组织、存储和管理数据,以及如何进行高效的数据操作。
2. 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;非线性结构包括树和图。
3. 什么是算法?算法是解决特定问题的一系列有序步骤。
它描述了如何输入数据、处理数据,并产生期望的输出结果。
4. 算法的特性有哪些?算法具有确定性、有限性、输入、输出和可行性这五个特性。
5. 数据结构和算法之间的关系是什么?数据结构是算法的基础,算法操作的对象是数据结构。
第二章:线性表1. 顺序表的两种实现方式是什么?顺序表可以通过静态分配或动态分配的方式实现。
静态分配使用数组,动态分配使用指针和动态内存分配。
2. 单链表的特点是什么?单链表由节点组成,每个节点包含数据和一个指向下一个节点的指针。
它的插入和删除操作效率高,但是查找效率较低。
3. 循环链表和双向链表分别是什么?循环链表是一种特殊的单链表,在尾节点的指针指向头节点。
双向链表每个节点都有一个指向前一个节点和后一个节点的指针。
4. 链表和顺序表的区别是什么?链表的插入和删除操作效率更高,但是查找操作效率较低;顺序表的插入和删除操作效率较低,但是查找操作效率较高。
第三章:栈和队列1. 栈是什么?栈是一种特殊的线性表,只能在表的一端进行插入和删除操作。
后进先出(LIFO)是栈的特点。
2. 队列是什么?队列是一种特殊的线性表,只能在表的一端进行插入操作,在另一端进行删除操作。
先进先出(FIFO)是队列的特点。
3. 栈和队列的应用有哪些?栈和队列在计算机科学中有广泛的应用,例如浏览器的前进后退功能使用了栈,操作系统的进程调度使用了队列。
4. 栈和队列有哪些实现方式?栈和队列可以使用数组或链表来实现,还有更为复杂的如双端队列和优先队列。
数据结构课后习题答案第二章 线性表

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,首元结点(第一个元素结点)。
并说明头指针和头结点的作用。
答:头指针是一个指针变量,里面存放的是链表中首结点的地址,并以此来标识一个链表。
如链表H,链表L等,表示链表中第一个结点的地址存放在H、L中。
头结点是附加在第一个元素结点之前的一个结点,头指针指向头结点。
当该链表表示一个非空的线性表时,头结点的指针域指向第一个元素结点,为空表时,该指针域为空。
开始结点指第一个元素结点。
头指针的作用是用来惟一标识一个单链表。
头结点的作用有两个:一是使得对空表和非空表的处理得以统一。
二是使得在链表的第一个位置上的操作和在其他位置上的操作一致,无需特殊处理。
2.2填空题1、在顺序表中插入或删除一个元素,需要平均移动(表中一半)元素,具体移动的元素个数与(表长和该元素在表中的位置)有关。
2、顺序表中逻辑上相邻的元素的物理位置(必定)相邻。
单链表中逻辑上相邻的元素的物理位置(不一定)相邻。
3、在单链表中,除了首元结点外,任一结点的存储位置由(其直接前驱结点的链域的值)指示。
4、在单链表中设置头结点的作用是(插入和删除元素不必进行特殊处理)。
2.3何时选用顺序表、何时选用链表作为线性表的存储结构为宜?答:在实际应用中,应根据具体问题的要求和性质来选择顺序表或链表作为线性表的存储结构,通常有以下几方面的考虑:1.基于空间的考虑。
当要求存储的线性表长度变化不大,易于事先确定其大小时,为了节约存储空间,宜采用顺序表;反之,当线性表长度变化大,难以估计其存储规模时,采用动态链表作为存储结构为好。
2.基于时间的考虑。
若线性表的操作主要是进行查找,很少做插入和删除操作时,采用顺序表做存储结构为宜;反之,若需要对线性表进行频繁地插入或删除等的操作时,宜采用链表做存储结构。
并且,若链表的插入和删除主要发生在表的首尾两端,则采用尾指针表示的单循环链表为宜。
2.10 Status DeleteK(SqList &a,int i,int k)//删除线性表a中第i个元素起的k个元素{if(i<1||k<0||i+k-1>a.length) return INFEASIBLE;for(count=1;i+count-1<=a.length-k;count++) //注意循环结束的条件a.elem[i+count-1]=a.elem[i+count+k-1];a.length-=k;return OK;}//DeleteK2.11设顺序表中的数据元素递增有序,试写一算法,将X插入到顺序表的适当位置上,以保持该表的有序性。
数据结构第2章习题参考答案

数据结构第2章习题参考答案2.7习题2.7.1知识点:线性表的逻辑结构一、选择题1①线性表L=(a1, a2,…,an),下列说法正确的是(D)。
A.每个元素都有一个直接前驱和一个直接后继。
B.线性表中至少要有一个元素。
C.表中诸元素的排列顺序必须是由小到大或由大到小。
D.除第一个和最后一个元素外,其余每个元素都有一个且仅有一个直接前驱和直接后继。
2①在线性表的下列运算中,不改变数据元素之间结构关系的运算是(D)。
A.插入B.删除C.排序D.定位3①线性表是具有n个(C)的有限序列(n>0)。
【清华大学1998】A.表元素B.字符C.数据元素D.数据项E.信息项二、判断题(T)1①线性表中的每个结点最多只有一个前驱和一个后继。
(F)2①线性表中的每个结点都至少有一个前驱结点和后继结点。
(F)3①线性表是N个数的有限序列。
(F)4①同一线性表的数据元素可以具有不同的特性。
(T)5①线性表的长度n就是表中数据元素的个数,当n=0时,称为空表。
(T)6①线性表是一个相当灵活的数据结构,它的长度可根据需要增长或缩短。
(F)7①对线性表中的数据元素只能进行访问,不能进行插入和删除操作。
2.7.2知识点:线性表的顺序存储结构一、选择题1①在一个长度为n的顺序表中,在第i个元素(1 <=i <=n+1)之前插入一个新元素时需向后移动(B)个元素.A.n-1B.n-i+1C.n-i-1D.i2①若某线性表中最常用的操作是取第i个元素和找第i个元素的前趋元素,则采用(D)存储方式最节省时间。
A.单链表B.双链表C.单向循环D.顺序表3②一个数组第一个元素的存储地址是100,每个元素的长度为2,则第5个元素的地址是(B)A.110B.108C.100D.1204①下述哪一条是顺序存储结构的优点(A)。
【北方交通大学2001】A.存储密度大B.插入运算方便C.删除运算方便D.可方便地用于各种逻辑结构的存储表示5③若长度为n的线性表采用顺序存储结构,在其第i个位置插入一个新元素的算法的时间复杂度为(C)(1<=i<=n+1)。
数据结构第2章习题参考答案

数据结构第2章习题参考答案1. 简答题1.1 什么是数据结构?数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合,它包括数据的逻辑结构和物理结构。
1.2 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。
线性结构包括线性表、栈、队列和串;非线性结构包括树和图。
1.3 数据结构的逻辑结构有哪些?数据结构的逻辑结构包括线性结构、树形结构和图形结构。
1.4 数据结构的物理结构有哪些?数据结构的物理结构包括顺序存储结构和链式存储结构。
1.5 什么是算法?算法是指求解问题的具体步骤和方法。
1.6 算法的特性有哪些?算法应具有有穷性、确定性、可行性和输入输出性。
2. 选择题2.1 在栈的顺序存储结构中,栈的存储位置是:A. 自顶向下递增B. 自底向上递增C. 自底向上递减D. 自顶向下递减答案:D2.2 下列哪个数据结构不适合表示有父子关系的数据?A. 二叉树B. 图C. 链表D. 堆答案:D2.3 对于一棵完全二叉树,叶子节点的个数为n,则树中节点的总数为:A. 2nB. 2n + 1C. nD. n + 1答案:A2.4 假设有一个长度为10的栈,初始时栈为空,若对该栈连续执行5次入栈操作,然后执行4次出栈操作,最后执行1次入栈操作,则栈中剩余的元素个数为:A. 0B. 1C. 4D. 6答案:D3. 编程题3.1 实现一个栈数据结构的基本操作,包括入栈、出栈、获取栈顶元素和判断栈是否为空。
```Pythonclass Stack:def __init__(self):self.items = []def is_empty(self):return len(self.items) == 0def push(self, item):self.items.append(item)def pop(self):if self.is_empty():return Nonereturn self.items.pop()def peek(self):if self.is_empty():return Nonereturn self.items[-1]```3.2 实现一个队列数据结构的基本操作,包括入队、出队、获取队首元素和判断队列是否为空。
数据结构课后习题答案第二章 线性表

数据结构课后习题答案第二章线性表线性表是数据结构中最基本、最常用的一种数据结构,它按照线性的顺序存储数据元素,具有访问方便、插入和删除操作简单等特点。
第二章的习题主要涉及线性表的基本概念、顺序表、链表以及线性表的应用等内容。
以下是对第二章习题的详细解答。
1. 题目:给定一个具有n(1≤n≤10)个整数的一个线性表,设计一个时间复杂度为O(n)的算法,判断其中是否存在相同的元素。
解答:我们可以基于哈希表实现该算法。
首先创建一个哈希表,用于存储每个整数对应的出现次数。
然后遍历线性表中的每个元素,将其作为键,出现次数作为值存入哈希表中。
在遍历的同时,判断当前元素是否已经在哈希表中存在,若存在则说明存在相同的元素,算法结束;若不存在,则继续遍历下一个元素。
最终,如果遍历完所有元素都没有找到相同的元素,则可以得出结论线性表中不存在相同的元素。
2. 题目:设计一个算法,将一个线性表L(已知长度为n)中所有元素逆置。
解答:我们可以使用两个指针,一个指向线性表的首元素,另一个指向线性表的尾元素,然后交换两个指针所指向的元素,然后将指针向中间移动,继续进行交换操作,直到两个指针相遇为止。
通过这样的操作,就可以将线性表中所有元素逆置。
3. 题目:设计一个算法,将一个顺序表L的所有元素逆置,并将逆置后的顺序表存放到一个新的顺序表中。
解答:首先创建一个新的顺序表R,将L中的元素逆序遍历并依次插入到R中即可实现逆置。
具体过程为,遍历L中的每个元素,依次将其插入到R的首位置。
经过遍历后,R中的元素顺序和L中的元素顺序完全相反,即实现了逆置操作。
4. 题目:设计一个算法,删除一个单链表中所有值为x的节点。
解答:我们可以使用两个指针,一个指向当前节点,另一个指向当前节点的前一个节点。
遍历链表时,判断当前节点的值是否为x,若是,则将当前节点的前一个节点的指针指向当前节点的下一个节点,然后删除当前节点。
若不是,则继续遍历下一个节点。
数据结构第二章课后答案

数据结构第二章课后答案数据结构第二章课后答案==========================================2.1 题目1:什么是线性表?线性表的特点有哪些?答案:线性表是由n个数据元素组成的有限序列,其中n为表的长度,线性表具有以下特点:1.除第一个元素外,每个元素均有一个直接前驱元素;2.除最后一个元素外,每个元素均有一个直接后继元素;3.线性表具有唯一的一个始元素和终元素。
2.2 题目2:什么是顺序存储结构?顺序存储结构有什么特点?答案:顺序存储结构是指用一组地质连续的存储单元依次存储线性表的数据元素,顺序存储结构具有以下特点:1.线性表的元素在计算机中是连续存储的,可以通过下标直接访问元素;2.插入和删除操作需要移动大量元素,效率较低;3.存储空间需要预先分配大小,固定不变。
2.3 题目3:什么是链式存储结构?链式存储结构有什么特点?答案:链式存储结构是指线性表的元素在计算机内存中非连续存储,而是通过每个元素中的指针起来的结构,链式存储结构具有以下特点:1.线性表的元素在内存中可以是非连续存储,节省存储空间;2.插入和删除操作只需要修改指针,效率较高;3.需要额外的指针域存储信息,增加了存储空间开销。
2.8 题目8:请解释迷宫问题的基本思路。
答案:迷宫问题的基本思路是使用回溯算法,即从某个位置开始进行深度优先搜索,逐步尝试各种可能的路径,直到找到一条通路或者遍历完所有可能的路径。
基本步骤如下:1.选择一个起始位置,并将其标记为已访问;2.检查当前位置的四周是否有未访问的相邻位置;3.如果有未访问的相邻位置,选择其中一个位置继续深度搜索;4.如果所有相邻位置都被访问过或者当前位置是死胡同,回溯到上一个位置;5.重复步骤2-4,直到找到通路或者遍历完所有路径。
附件:无法律名词及注释:1.版权:指对文字、图像、音乐等作品享有法律保护的权利,未经作者许可不得使用;2.知识产权:指人们创造的智力成果所享有的权益,包括专利权、商标权、著作权等;3.公平使用:指在特定情况下,可以在不获得版权所有人许可的情况下使用作品的一定范围。
数据结构课后习题与解析第二章

第二章习题1. 描述以下三个概念的区别:头指针,头结点,首元素结点。
2. 填空:(1)在顺序表中插入或删除一个元素,需要平均移动元素,具体移动的元素个数与有关。
(2)在顺序表中,逻辑上相邻的元素,其物理位置相邻。
在单链表中,逻辑上相邻的元素,其物理位置相邻。
(3)在带头结点的非空单链表中,头结点的存储位置由指示,首元素结点的存储位置由指示,除首元素结点外,其它任一元素结点的存储位置由指示。
3.已知L是无表头结点的单链表,且P结点既不是首元素结点,也不是尾元素结点。
按要求从下列语句中选择合适的语句序列。
a. 在P结点后插入S结点的语句序列是:。
b. 在P结点前插入S结点的语句序列是:。
c. 在表首插入S结点的语句序列是:。
d. 在表尾插入S结点的语句序列是:。
供选择的语句有:(1)P->next=S;(2)P->next= P->next->next;(3)P->next= S->next;(4)S->next= P->next;(5)S->next= L;(6)S->next= NULL;(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;4. 设线性表存于a(1: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。
5. 写一算法,从顺序表中删除自第i个元素开始的k个元素。
6. 已知线性表中的元素(整数)以值递增有序排列,并以单链表作存储结构。
试写一高效算法,删除表中所有大于mink且小于maxk的元素(若表中存在这样的元素),分析你的算法的时间复杂度(注意:mink和maxk是给定的两个参变量,它们的值为任意的整数)。
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例如m的初值为20;n=7,7个人的密码依次是:3,1,7,2,4,8,4,出列顺序为6,1,4,7,2,3,5。
【解答】算法如下:
typedef struct Node
{
int password;
int num;
struct Node *next;
} Node,*Linklist;
void Josephus()
第二章习题
1.描述以下三个概念的区别:头指针,头结点,首元素结点。
2.填空:
(1)在顺序表中插入或删除一个元素,需要平均移动元素,具体移动的元素个数与有关。
(2)在顺序表中,逻辑上相邻的元素,其物理位置相邻。在单链表中,逻辑上相邻的元素,其物理位置相邻。
(3)在带头结点的非空单链表中,头结点的存储位置由指示,首元素结点的存储位置由指示,除首元素结点外,其它任一元素结点的存储位置由指示。
12.将一个用循环链表表示的稀疏多项式分解成两个多项式,使这两个多项式中各自仅含奇次项或偶次项,并要求利用原链表中的结点空间来构成这两个链表。
13.建立一个带头结点的线性链表,用以存放输入的二进制数,链表中每个结点的data域存放一个二进制位。并在此链表上实现对二进制数加1的运算。
14.设多项式P(x)采用课本中所述链接方法存储。写一算法,对给定的x值,求P(x)的值。
{
Linklist L;
Node *p,*r,*q;
int m,n,C,j;
L=(Node*)malloc(sizeof(Node)); /*初始化单向循环链表*/
if(L==NULL) { printf("\n链表申请不到空间!");return;}
L->next=>0):");
(10)P= Q;
(11)P= L;
(12)L= S;
(13)L= P;
4.设线性表存于a(1: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。
5.写一算法,从顺序表中删除自第i个元素开始的k个元素。
6.已知线性表中的元素(整数)以值递增有序排列,并以单链表作存储结构。试写一高效算法,删除表中所有大于mink且小于maxk的元素(若表中存在这样的元素),分析你的算法的时间复杂度(注意:mink和maxk是给定的两个参变量,它们的值为任意的整数)。
(2)P->next= P->next->next;
(3)P->next= S->next;
(4)S->next= P->next;
(5)S->next= L;
(6)S->next= NULL;
(7)Q= P;
(8)while(P->next!=Q) P=P->next;
(9)while(P->next!=NULL) P=P->next;
利用单向循环链表作为存储结构模拟此过程,按照出列顺序打印出各人的编号。
例如m的初值为20;n=7,7个人的密码依次是:3,1,7,2,4,8,4,出列的顺序为6,1,4,7,2,3,5。
第二章答案
约瑟夫环问题
约瑟夫问题的一种描述为:编号1,2,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每个人持有一个密码(正整数)。一开始任选一个报数上限值m,从第一个人开始顺时针自1开始顺序报数,报到m时停止报数。报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有的人全部出列为止。试设计一个程序,求出出列顺序。利用单向循环链表作为存储结构模拟此过程,按照出列顺序打印出各人的编号。
9.假设有一个循环链表的长度大于1,且表中既无头结点也无头指针。已知s为指向链表某个结点的指针,试编写算法在链表中删除指针s所指结点的前趋结点。
10.已知有单链表表示的线性表中含有三类字符的数据元素(如字母字符、数字字符和其它字符),试编写算法来构造三个以循环链表表示的线性表,使每个表中只含同一类的字符,且利用原表中的结点空间作为这三个表的结点空间,头结点可另辟空间。
11.设线性表A=(a1, a2,…,am),B=(b1, b2,…,bn),试写一个按下列规则合并A、B为线性表C的算法,使得:
C= (a1, b1,…,am, bm, bm+1,…,bn)当m≤n时;
或者C= (a1, b1,…,an, bn, an+1,…,am)当m>n时。
线性表A、B、C均以单链表作为存储结构,且C表利用A表和B表中的结点空间构成。注意:单链表的长度值m和n均未显式存储。
实习题
1.将若干城市的信息存入一个带头结点的单链表,结点中的城市信息包括城市名、城市的位置坐标。要求:
(1)给定一个城市名,返回其位置坐标;
(2)给定一个位置坐标P和一个距离D,返回所有与P的距离小于等于D的城市。
2.约瑟夫环问题。
约瑟夫问题的一种描述是:编号为1,2,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密码(正整数)。一开始任选一个整数作为报数上限值m,从第一个人开始顺时针自1开始顺序报数,报到m时停止报数。报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有的人全部出列为止。试设计一个程序,求出出列顺序。
7.试分别以不同的存储结构实现线性表的就地逆置算法,即在原表的存储空间将线性表(a1, a2..., an)逆置为(an, an-1,..., a1)。
(1)以一维数组作存储结构,设线性表存于a(1:arrsize)的前elenum个分量中。
(2)以单链表作存储结构。
8.假设两个按元素值递增有序排列的线性表A和B,均以单链表作为存储结构,请编写算法,将A表和B表归并成一个按元素值递减有序排列的线性表C,并要求利用原表(即A表和B表的)结点空间存放表C。
3.已知L是无表头结点的单链表,且P结点既不是首元素结点,也不是尾元素结点。按要求从下列语句中选择合适的语句序列。
a.在P结点后插入S结点的语句序列是:。
b.在P结点前插入S结点的语句序列是:。
c.在表首插入S结点的语句序列是:。
d.在表尾插入S结点的语句序列是:。
供选择的语句有:
(1)P->next=S;