2012甘肃省数据简介基础

1、矩阵中元素按行和按列都已排序，要求查找时间复杂度为O（m+n），因此不能采用常规的二层循环的查找。

可以先从右上角（i=a,j=d）元素与x比较，只有三种情况：一是A[i,j]>x，这情况下向j 小的方向继续查找；二是A[i,j]<x，下步应向i大的方向查找；三是A[i,j]=x，查找成功。

否则，若下标已超出范围，则查找失败。

void search(datatype A[ ][ ], int a,b,c,d, datatype x)//n*m矩阵A,行下标从a到b,列下标从c到d,本算法查找x是否在矩阵A中.{i=a; j=d; flag=0; //flag是成功查到x的标志while(i<=b && j>=c)if(A[i][j]==x) {flag=1;break;}else if (A[i][j]>x) j--; else i++;if(flag) printf(“A[%d][%d]=%d”,i,j,x); //假定x为整型.else printf(“矩阵A中无%d 元素”，x)；}算法search结束。

[算法讨论]算法中查找x的路线从右上角开始，向下（当x>A[i,j]）或向左（当x<A[i,j]）。

向下最多是m，向左最多是n。

最佳情况是在右上角比较一次成功，最差是在左下角（A[b,c]），比较m+n次，故算法最差时间复杂度是O(m+n）。

2、给定n个村庄之间的交通图，若村庄i和j之间有道路，则将顶点i和j用边连接，边上的Wij表示这条道路的长度，现在要从这n个村庄中选择一个村庄建一所医院，问这所医院应建在哪个村庄，才能使离医院最远的村庄到医院的路程最短?试设计一个解答上述问题的算法，并应用该算法解答如图所示的实例。

20分void Hospital(AdjMatrix w,int n)//在以邻接带权矩阵表示的n个村庄中，求医院建在何处，使离医院最远的村庄到医院的路径最短。

{for (k=1;k<=n;k++) //求任意两顶点间的最短路径for (i=1;i<=n;i++)for (j=1;j<=n;j++)if (w[i][k]+w[k][j]<w[i][j]) w[i][j]=w[i][k]+w[k][j];m=MAXINT; //设定m为机器内最大整数。

for (i=1;i<=n;i++) //求最长路径中最短的一条。

{s=0;for (j=1;j<=n;j++) //求从某村庄i（1<=i<=n）到其它村庄的最长路径。

if (w[i][j]>s) s=w[i][j];if (s<=m) {m=s; k=i;}//在最长路径中，取最短的一条。

m记最长路径，k记出发顶点的下标。

Printf(“医院应建在%d村庄，到医院距离为%d\n”,i,m);}//for}//算法结束对以上实例模拟的过程略。

各行中最大数依次是9，9，6，7，9，9。

这几个最大数中最小者为6，故医院应建在第三个村庄中,离医院最远的村庄到医院的距离是6。

1、对图1所示的连通网G，请用Prim算法构造其最小生成树（每选取一条边画一个图）。

3、设计一个尽可能的高效算法输出单链表的倒数第K个元素。

4、设从键盘输入一整数的序列：a1, a2, a3，…，an,试编写算法实现：用栈结构存储输入的整数，当ai≠-1时，将ai进栈；当ai=-1时，输出栈顶整数并出栈。

算法应对异常情况（入栈满等）给出相应的信息。

设有一个背包可以放入的物品重量为S，现有n件物品，重量分别为W1，W2，...，Wn。

问能否从这n件物品中选择若干件放入背包，使得放入的重量之和正好是S。

设布尔函数Knap(S，n)表示背包问题的解，Wi(i=1,2,...，n)均为正整数，并已顺序存储地在数组W中。

请在下列算法的下划线处填空，使其正确求解背包问题。

Knap(S，n)若S=0则Knap←true否则若（S<0）或(S>0且n<1)则Knap←false否则若Knap(1) , _=true则print(W[n])；Knap ←true否则 Knap←Knap(2) _ , _设有一个顺序栈S，元素s1, s2, s3, s4, s5, s6依次进栈，如果6个元素的出栈顺序为s2, s3, s4, s6, s5, s1，则顺序栈的容量至少应为多少？画出具体进栈、出栈过程。

假定采用带头结点的单链表保存单词，当两个单词有相同的后缀时，则可共享相同的后缀存储空间。

例如：设str1和str2是分别指向两个单词的头结点，请设计一个尽可能的高效算法，找出两个单词共同后缀的起始位置，分析算法时间复杂度。

将n(n>1)个整数存放到一维数组R中。

设计一个尽可能高效（时间、空间）的算法，将R中保存的序列循环左移p（0<p<n）个位置，即将R中的数据（x0, x1, x2,…, xn-1），变换为(xp， xp＋1, … , xn-1 ,x0 , x1,…, xp-1)。

5、有一个带头结点的单链表，每个结点包括两个域，一个是整型域info，另一个是指向下一个结点的指针域next。

假设单链表已建立，设计算法删除单链表中所有重复出现的结点，使得info域相等的结点只保留一个。

#include <stdio.h>typedef char datatype;typedef struct node{datatype data;struct node * next;} listnode;typedef listnode* linklist;/*--------------------------------------------*//* 删除单链表中重复的结点 *//*--------------------------------------------*/linklist deletelist(linklist head){ listnode *p,*s,*q;p=head->next;while(p){s=p;q=p->next;while(q)if(q->data==p->data){s->next=q->next;free(q);q=s->next;}else{ s=q; /*找与P结点值相同的结点*/q=q->next;}p=p->next;}return head;}6、将顶点放在两个集合V1和V2。

对每个顶点，检查其和邻接点是否在同一个集合中，如是，则为非二部图。

为此，用整数1和2表示两个集合。

再用一队列结构存放图中访问的顶点。

int BPGraph (AdjMatrix g)//判断以邻接矩阵表示的图g是否是二部图。

{int s[]; //顶点向量，元素值表示其属于那个集合（值1和2表示两个集合）int Q[];//Q为队列，元素为图的顶点，这里设顶点信息就是顶点编号。

int f=0,r,visited[]; //f和r分别是队列的头尾指针,visited[]是访问数组for (i=1;i<=n;i++) {visited[i]=0;s[i]=0;} //初始化，各顶点未确定属于那个集合Q[1]=1; r=1; s[1]=1;//顶点1放入集合S1while(f<r){v=Q[++f]; if (s[v]==1) jh=2; else jh=1;//准备v的邻接点的集合号if (!visited[v]){visited[v]=1; //确保对每一个顶点，都要检查与其邻接点不应在一个集合中for (j=1,j<=n;j++)if (g[v][j]==1){if (!s[j]) {s[j]=jh; Q[++r]=j;} //邻接点入队列else if (s[j]==s[v]) return(0);} //非二部图}//if (!visited[v])}//whilereturn(1); }//是二部图[算法讨论] 题目给的是连通无向图，若非连通，则算法要修改。

7、设计一个尽可能的高效算法输出单链表的倒数第K个元素。

8、设一棵二叉树的结点结构为 (LLINK,INFO,RLINK),ROOT为指向该二叉树根结点的指针，p 和q分别为指向该二叉树中任意两个结点的指针，试编写一算法ANCESTOR（ROOT，p,q,r）,该算法找到p和q的最近共同祖先结点r。

9、约瑟夫环问题（Josephus问题）是指编号为1、2、…，n的n（n>0）个人按顺时针方向围坐成一圈，现从第s个人开始按顺时针方向报数，数到第m个人出列，然后从出列的下一个人重新开始报数，数到第m的人又出列，…，如此重复直到所有的人全部出列为止。

现要求采用循环链表结构设计一个算法，模拟此过程。

10、数组A和B的元素分别有序，欲将两数组合并到C数组，使C仍有序，应将A和B拷贝到C，只要注意A和B数组指针的使用，以及正确处理一数组读完数据后将另一数组余下元素复制到C中即可。

void union(int A[],B[],C[],m,n)//整型数组A和B各有m和n个元素，前者递增有序，后者递减有序，本算法将A和B归并为递增有序的数组C。

{i=0; j=n-1; k=0;// i，j，k分别是数组A,B和C的下标，因用C描述，下标从0开始while(i<m && j>=0)if(a[i]<b[j]) c[k++]=a[i++] else c[k++]=b[j--];while(i<m) c[k++]=a[i++];while(j>=0) c[k++]=b[j--];}算法结束4、要求二叉树按二叉链表形式存储。

15分（1）写一个建立二叉树的算法。

（2）写一个判别给定的二叉树是否是完全二叉树的算法。

BiTree Creat() //建立二叉树的二叉链表形式的存储结构{ElemType x；BiTree bt;scanf(“%d”,&x); //本题假定结点数据域为整型if(x==0) bt=null;else if(x>0){bt=(BiNode *)malloc(sizeof(BiNode));bt->data=x; bt->lchild=creat(); bt->rchild=creat();}else error(“输入错误”)；return(bt);}//结束 BiTreeint JudgeComplete(BiTree bt) //判断二叉树是否是完全二叉树,如是，返回1，否则，返回0{int tag=0; BiTree p=bt, Q[]; // Q是队列，元素是二叉树结点指针，容量足够大if(p==null) return (1);QueueInit(Q); QueueIn(Q,p); //初始化队列，根结点指针入队while (!QueueEmpty(Q)){p=QueueOut(Q); //出队if (p->lchild && !tag) QueueIn(Q,p->lchild); //左子女入队else {if (p->lchild) return 0; //前边已有结点为空，本结点不空else tag=1; //首次出现结点为空if (p->rchild && !tag) QueueIn(Q,p->rchild); //右子女入队else if (p->rchild) return 0; else tag=1;} //whilereturn 1; } //JudgeComplete11、#define maxsize 栈空间容量void InOutS(int s[maxsize])//s是元素为整数的栈，本算法进行入栈和退栈操作。