一二章算法数据结构李葆春一二章算法word版
第1章 绪论(2)-数据结构教程(Python语言描述)-李春葆-清华大学出版社
f(n)是T(n)的上界
这种上界可能很多,通常取最接 近的上界,即紧凑上界
大致情况:
lim T(n) = c n→∞ f(n)
9/50
提示
本质上讲,是一种T(n) 最高数量级的比较
也就是只求出T(n)的最高阶,忽略其低阶项和常系数,这样既可简化 T(n)的计算,又能比较客观地反映出当n很大时算法的时间性能。
P(I)是I出现的概率,有 P(I) 1 ,T(I)是算法在输入I下的执行时间,则算法 IDn
的平均时间复杂度为:
A(n) P(I ) T (I ) IDn
18/50
例如,10个1~10的整数序列递增排序:
n=10 I1={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10} I2={2,1,3,4,5,6,7,8,9,10}
3/50
1. 分析算法的时间复杂度
一个算法是由控制结构(顺序、分支和循环三种)和原操作(指固有 数据类型的操作,如+、-、*、/、++和--等)构成的。算法执行时间取决 于两者的综合效果。
一个算法的基本构成:
控制语句1 原操作
控制语句2
…
原操作
控制语句n 原操作
4/50
def solve(m,n,a): if (m != n) raise("m!=n") s=0
def fun(n): s=0 for i in range(n+1): for j in range(i+1): for k in range(j): s+=1 return s
基本操作
算法频度为:
17/50
2. 算法的最好、最坏和平均时间复杂度
定义:设一个算法的输入规模为n,Dn是所有输入实例的集合,任一输入I∈Dn,
最新数据结构李春葆 第2章 线性表讲解学习
int LocateElem(SqList *L, ElemType e) { int i=0;
while (i<L->length && L->data[i]!=e) i++; if (i>=L->length) return 0; else return i+1; }
(3)判线性表是否为空表ListEmpty(L):若L为空表,则 返回真,否则返回假。
(4)求线性表的长度ListLength(L):返回L中元素个数。
(5)输出线性表DispList(L):当线性表L不为空时,顺序 显示L中各节点的值域。
(6)求线性表L中指定位置的某个数据元素 GetElem(L,i,&e):用e返回L中第 i(1≤i≤ListLength(L))个 元素的值。
地址 100 130 160 190 210
区号 010 021 027 029 025
城市名 Beijing Shanghai Wuhan Xian Nanjing
说明 首都 直辖市 湖北省省会 陕西省省会 江苏省省会
2.2.2 顺序表基本运算的实现
一旦采用顺序表存储结构,我们就可以用C/C++语言实 现线性表的各种基本运算。为了方便,假设ElemType为 char类型,使用如下自定义类型语句:
L->length=0;
0
}
返回到main()
后实参sq没有 sq
变化!!!
???
(2)使用引用的情况
main:
main()
{ SqList *sq;
李春葆《数据结构教程》(第4版)课后习题-第一章至第十二章(圣才出品)
第二部分课后习题第1章绪论1.简述数据与数据元素的关系与区别。
答:凡是能被计算机存储、加工的对象统称为数据,数据是一个集合。
数据元素是数据的基本单位,是数据的个体。
数据与元素之间的关系是元素与集合之间的关系。
2.数据结构和数据类型有什么区别?答:数据结构是互相之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合,一般包括三个方面的内容,即数据的逻辑结构、存储结构和数据的运算。
而数据类型是一个值的集合和定义在这个集合上的一组运算的总称,如C语言中的int数据类型是由-32768~32767(16位机)的整数和+、-、*、/、%等运算符组成。
3.设3个表示算法频度的函数f、g和h分别为:f(n)=100n3+n2+1000g(n)=25n3+5000n2h(n)=n1.5+5000nlog2n求它们对应的时间复杂度。
答:f(n)=100n3+n2+1000=O(n3),g(n)=25n3+5000n2=O(n3),当n→∞时,√n>log2n,所以h(n)=n1.5+5000nlog2n=O(n1.5)。
4.用C/C++语言描述下列算法,并给出算法的时间复杂度。
(1)求一个n阶方阵的所有元素之和。
(2)对于输入的任意三个整数,将它们按从小到大的顺序输出。
(3)对于输入的任意n个整数,输出其中的最大和最小元素。
答:(1)算法如下:本算法的时间复杂度为O(n2)。
(2)算法如下:本算法的时间复杂度为O(1)。
(3)算法如下:本算法的时间复杂度为O(n)。
5.设n为正整数,给出下列各种算法关于n的时间复杂度。
(1)(2)(3)答:(1)设while循环语句执行次数为T(n),则:(2)算法中的基本运算语句是if(b[k]>b[j])k=j,其执行次数T(n)为:(3)设while循环语句执行次数为T(n),则:则6.有以下递归算法用于对数组a[i..j]的元素进行归并排序:求mergesort(a,0,n-1)的时间复杂度。
第2章线性表(2)-数据结构教程(Java语言描述)-李春葆-清华大学出版社
public void Setsize(int nlen)
//设置线性表的长度
{ int len=size();
if (nlen<0 || nlen>len)
throw new IllegalArgumentException("设置长度:n不在有效范围内");
s
s.next=head.next;
ai
head.next=s;
head
…
∧
9/85
public void CreateListF(E[] a) { LinkNode<E> s;
for (int i=0;i<a.length;i++) { s=new LinkNode<E>(a[i]);
s.next=head.next; head.next=s; } }
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3. 线性表基本运算在单链表中的实现
查找序号为i(0≤i≤n-1,n为单链表中数据结点个数)的结点
private LinkNode<E> geti(int i) { LinkNode<E> p=head;
int j=-1; while (j<i) { j++;
p=p.next; } return p; }
//尾插法:由数组a整体建立单链表
//t始终指向尾结点,开始时指向头结点 //循环建立数据结点s //新建存放a[i]元素的结点s //将s结点插入t结点之后
//将尾结点的next置为null
a=('a','b','c','d'),调用CreateListR
第2章线性表(1)-数据结构教程(Python语言描述)-李春葆-清华大学出版社
CONTENTS
1/43
线性表是具有相同特性的数据元素的一个有限序列。 所有数据元素类型相同。 线性表是有限个数据元素构成的。 线性表中数据元素与位置相关,即每个数据元素有唯一的序号。
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线性表的逻辑结构表示 (a0,a1,…,ai,ai+1,…,an-1)
用图形表示的逻辑结构:
a0
a1
…
ai
ai+1
…
an-1
说明
线性表中每个元素ai的唯一位置通过序号或者索引i表示,为了 算法设计方便,将逻辑序号和存储序号统一,均假设从0开始, 这样含n个元素的线性表的元素序号i满足0≤i≤n-1。
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ADT List { 数据对象:
D={ai | 0≤i≤n-1,n≥0 } 数据关系:
r={<ai,ai+1> | ai,ai+1∈D,i=0,…,n-2} 基本运算:
class SqList: def __init__(self): self.initcapacity=5; self.capacity=self.initcapacity self.data=[None]*self.capacity self.size=0 #线性表的基本运算算法
#顺序表类 #构造方法 #初始容量设置为5 #容量设置为初始容量 #设置顺序表的空间 #长度设置为0
#改变顺序表的容量为newcapacity #含若干个元素的数组a的全部元素整体创建顺序表,即依次将a中的元素 添加到data数组的末尾,当出现上溢出时按实际元素个数size的两倍扩大容量。
def CreateList(self, a): for i in range(0,len(a)): if self.size==self.capacity: self.resize(2*self.size); self.data[self.size]=a[i] self.size+=1
大学《数据结构教程》(第5版) 李春葆 清华大学出版社课件第1章 绪论
edcabfg
存储结构
1)顺序存储结构 2)链式存储结构
地址 内容
地址 内容
0400 5.0
2字节 0400 5.0
2字节
0402 - 5.3
0402 0515
0515 - 5.3
例如,若T(n)=n(n+1)/2,则有 T(n)/n2=1/2+1/n, 当n∞时,T(n)/n2=1/2故它的时间复杂度为O (n2), 即T(n)与n2 数量级相同。
显然,被称做问题的基本操作的原操作应是其 重复执行次数与算法的执行时间成正比的原 操作;
多数情况下,它就是最深层循环内的语句中 的原操作,它的执行次数和包含它的语句频 度相同。
同样的数据对象,用不同的数据结构来表示, 运算效率可能有明显的差异。
程序设计的实质是对实际问题选择一个好的数 据结构,加之设计一个好的算法。而好的算法 在很大程度上取决于描述实际问题的数据结构。
1.1.2 基本概念和术语(学籍信息表)
• 数据(Data):是信息的载体,能够被计算机识别、 存储和加工处理。
++x;s+=x; } 时间复杂度为O(n)。
一重循环,其基本运算次数与问题规模 n成线性增长关系,称为线性阶,记为 O(n)
【例1-9】
for(j =1;j<=n;++j) for(k=1;k<=n;++k) {++x; s+=x;}
时间复杂度为O(n2)。 二重循环,其基本运算次数于问题规模n 成平方级增长关系,称为平方阶,记为 O(n2)。
李春葆《数据结构教程》(第4版)课后习题-绪论(圣才出品)
第二部分课后习题第1章绪论1.简述数据与数据元素的关系与区别。
答:凡是能被计算机存储、加工的对象统称为数据,数据是一个集合。
数据元素是数据的基本单位,是数据的个体。
数据与元素之间的关系是元素与集合之间的关系。
2.数据结构和数据类型有什么区别?答:数据结构是互相之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合,一般包括三个方面的内容,即数据的逻辑结构、存储结构和数据的运算。
而数据类型是一个值的集合和定义在这个集合上的一组运算的总称,如C语言中的int数据类型是由-32768~32767(16位机)的整数和+、-、*、/、%等运算符组成。
3.设3个表示算法频度的函数f、g和h分别为:f(n)=100n3+n2+1000g(n)=25n3+5000n2h(n)=n1.5+5000nlog2n求它们对应的时间复杂度。
答:f(n)=100n3+n2+1000=O(n3),g(n)=25n3+5000n2=O(n3),当n→∞时,√n>log2n,所以h(n)=n1.5+5000nlog2n= O(n1.5)。
4.用C/C++语言描述下列算法,并给出算法的时间复杂度。
(1)求一个n阶方阵的所有元素之和。
(2)对于输入的任意三个整数,将它们按从小到大的顺序输出。
(3)对于输入的任意n个整数,输出其中的最大和最小元素。
答:(1)算法如下:本算法的时间复杂度为O(n2)。
(2)算法如下:本算法的时间复杂度为O(1)。
(3)算法如下:本算法的时间复杂度为O(n)。
5.设n为正整数,给出下列各种算法关于n的时间复杂度。
(1)(2)(3)答:(1)设while循环语句执行次数为T(n),则:(2)算法中的基本运算语句是if(b[k]>b[j])k=j,其执行次数T(n)为:(3)设while循环语句执行次数为T(n),则:则6.有以下递归算法用于对数组a[i..j]的元素进行归并排序:求mergesort(a,0,n-1)的时间复杂度。
《全国计算机等级考试二级教程——公共基础知识(2013年版)》
《全国计算机等级考试二级教程——公共基础知识(2013年版)》第1章数据结构与算法1.1 算法1.1.1 算法的基本概念1.1.2 算法复杂度1.2 数据结构的基本概念1.2.1 什么是数据结构1.2.2 数据结构的图形表示1.2.3 线性结构与非线性结构1.3 线性表及其顺序存储结构1.3.1 线性表的基本概念1.3.2 线性表的顺序存储结构1.3.3 顺序表的插入运算1.3.4 顺序表的删俑1.4 栈和队列1.4.1 栈及其基本运算1.4.2 队列及其基本运算1.5 线性链表1.5.1 线性链表的基本概念1.5.2 线性链表的基本预案算.1.5.3 循环链表及其基本预案算1.6 树与二叉树1.6.1 树的基本概念1.6.2 二叉树及其基本性质1.6.3 二叉树的存储结构1.6.4 二叉树的遍历1.7 查找技术1.7.1 顺序查找1.7.2 二分法查找1.8 排序技术1.8.1 交换类排序法1.8.2 插人类排序法1.8.3 选择类排序法习题1第2章程序设计基础2.1 程序设计方法与风格2.2 结构化程序设计2.2.1 结构化程序设计的原则2.2.2 结构化程序的基本结构与特点2.2.3 结构化程序设计原则和方法的应用2.3 面向对象的程序设计2.3.1 关于面向对象方法2.3.2 面向对象方法的基本概念习题2第3章软件工程基础3.1 软件工程与软件生命周期3.1.1 软件定义与软件特点3.1.2 软件危机与软件工程3.1.3 软件工程过程与软件生命周期3.1.4 软件工程的目标与原则3.1.5 软件开发工具与软件开发环境3.2 结构化分析方法3.2.2 结构化分析方法3.2.3 软件需求规格说明书3.3 结构化设计方法3.3.1 软件设计的基本概念3.3.2 概要设计3.3.3 详细设计3.4 软件测试3.4.1 软件测试的目的3.4.2 软件测试的准则3.4.3 软件测试技术与方法综述3.4.4 软件测试的实施3.5 程序的调试3.5.1 基本概念3.5.2 软件调试方法习题3第4章数据库设计基础4.1 数据库系统的基本概念4.1.1 数据、数据库、数据库管理系统4.1.2 数据库系统的发展4.1.3 数据库系统的基本特点4.1.4 数据库系统的内部结构体系4.2 数据模型4.2.1 数据模型的基本概念4.2.2 e—r模型4.2.3 层次模型4.2.4 网状模型4.2.5 关系模型4.3 关系代数4.4 数据库设计与管理4.4.1 数据库设计概述4.4.2 数据库设计的需求分析4.4.3 数据库概念设计4.4.4 数据库的逻辑设计4.4.5 数据库的物理设计4.4.6 数据库管理习题4附录1 全国计算机等级考试二级公共基础知识考试大纲(2013年版) 附录2 全国计算机等级考试二级公共基础知识样卷及参考答案附录3 习题参考答案。
复习-算法设计与分析(第2版)-李春葆-清华大学出版社
请说明动态规划方法为什么需要最优子结构性质。
答:最优子结构性质是指大问题的最优解包含子问题的最优解。 动态规划方法是自底向上计算各个子问题的最优解,即先计算子 问题的最优解,然后再利用子问题的最优解构造大问题的最优解,因 此需要最优子结构。
求解买股票问题。“逢低吸纳”是炒股的一条成功秘诀。如果你想
输入描述:首先输入一个正整数N(N≤50),接下来输入N个数表 示每顶帽子的价格(价格均是正整数,且小于等于1000)。
输出描述:如果存在第三便宜的帽子,请输出这个价格是多少, 否则输出-1。
输入例子1:
10
10 10 10 10 20 20 30 30 40 40 输出例子1:
30
解:首先对数列a[0..n-1]递增排序,然后删除相邻的重复的 元素,即多个相邻的重复的元素仅仅保留一个。最后返回a[2]即 为所求。对应的完整程序如下:
成为一个成功的投资者,就要遵守这条秘诀:逢低吸纳,越低越买,这 句话的意思是:每次你购买股票时的股价一定要比你上次购买时的股价 低。按照这个规则购买股票的次数越多越好,看看你最多能按这个规则 买几次。
输入:第1行为整数N (1≤N≤5000), 表示能买股票的天数。第2行 以下是N个正整数 (可能分多行) ,第i个正整数表示第i天的股价。
基本算法策略
分治法 蛮力法 回溯法 分枝限界法 贪心法 动态规划
相关概念
求解过程 应用条件 算法框架
在算法设计中正确使用算法策略
以下不可以使用分治法求解的是( )。 A.棋盘覆盖问题 B.求序列中最大值问题 C.归并排序 D.0/1背包问题
很多分治法算法都是采用递归实现的,那么是不是任何分治法算法 都只能够采用递归实现呢?
答:递归是算法设计的一种手段,是从编程的角度考虑的,可以将 一个大问题转化为若干个相似的小问题求解,分治法的思路与递归吻合, 所以很多分治法算法是采用递归实现的。
数据结构教程java语言描述李春葆程序
《深入浅出:Java语言下的数据结构教程》一、引言数据结构是计算机科学的基础,它为我们提供了组织和存储数据的有效方式。
而在Java语言中,李春葆编写的数据结构教程已经成为了许多程序员学习的首选。
本文将深入探讨这一教程的内容,旨在帮助读者更全面、深刻地理解数据结构在Java语言中的应用。
二、数据结构概述数据结构是指在计算机中组织和存储数据的方式,它影响着数据的访问、操作和存储效率。
在Java语言中,我们常用的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树和图等。
李春葆的教程就系统地介绍了这些数据结构的原理、实现和应用。
三、数据结构在Java中的应用1. 数组:数组是最简单的数据结构,它可以存储多个相同类型的数据。
在Java中,我们可以通过数组来实现向量、矩阵等数据结构。
2. 链表:链表是一种线性数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
在Java中,我们可以通过链表来实现队列、栈等数据结构。
3. 栈和队列:栈和队列是两种基本的数据结构,它们分别采用了后进先出和先进先出的策略。
在Java语言中,我们可以通过数组或链表来实现栈和队列。
4. 树和图:树和图是两种非线性的数据结构,它们在计算机科学中有着广泛的应用。
在Java中,我们可以通过递归或迭代来实现树和图的操作。
四、数据结构的操作和方法1. 增加、删除、查找和遍历:数据结构的基本操作包括增加、删除、查找和遍历。
在Java语言中,我们可以通过各种算法和方法来实现这些基本操作,比如递归、迭代、深度优先搜索和广度优先搜索等。
2. 排序和搜索:排序和搜索是数据结构中常见的问题,它们涉及到了算法和时间复杂度。
在Java语言中,我们通常采用快速排序、归并排序和二分搜索树等方法来实现排序和搜索。
五、个人观点和理解数据结构在Java语言中有着丰富的应用,它为我们提供了高效、灵活和可靠的数据组织和处理方式。
通过学习李春葆的数据结构教程,我们可以更深入地理解数据结构的原理和实现,从而提升自己的编程能力和技术水平。
李春葆《数据结构教程》笔记和课后习题详解-第一章至第二章【圣才出品】
第1章绪论1.1复习笔记一、数据结构1.概述(1)计算机对具体问题的处理在用计算机解决一个具体的问题时,大致需要经过以下几个步骤:①分析问题,确定数据模型。
②设计相应的算法。
③编写程序,运行并调试程序,直至得到正确的结果。
(2)数据的含义①数据是描述客观事物的数、字符以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合。
从计算机的角度看,数据是所有能被输入到计算机中,且能被计算机处理的符号的集合。
它是计算机操作的对象的总称,也是计算机所处理信息的某种特定的符号表示形式。
②数据元素是组成数据的、有一定意义的基本单位,在计算机中通常作为整体处理,有些情况下数据元素也称为元素、结点、记录等。
一个数据元素可以由若干个数据项组成。
数据项是具有独立含义的数据的最小单位,也称为域。
③数据对象是性质相同的有限个数据元素的集合,它是数据的一个子集。
默认情况下,数据结构中的数据指的都是数据对象。
(3)数据结构的定义数据结构是指所有数据元素以及数据元素之间的关系,可以看作是相互之间存在特定关系的数据元素的集合,因此,可时把数据结构看成是带结构的数据元素的集合。
数据结构包括以下几个方面:①数据元素之间的逻辑关系,即数据的逻辑结构,它是数据结构在用户面前呈现的形式。
数据的逻辑结构是从逻辑关系(主要指数据元素的相邻关系)上描述数据的,它与数据的存储无关,是独立于计算机的。
因此,数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数学模型。
②数据元素及其关系在计算机存储器中的存储方式,即数据的存储结构,也称为数据的物理结构。
数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现或在计算机中的表示(也称为映像),也是指逻辑结构在计算机中的存储方式,它是依赖于计算机语言的。
一般情况下,只在高级语言(如C、C++、Java语言)的层次上讨论存储结构。
③施加在该数据上的操作,即数据的运算。
数据的运算是定义在数据的逻辑结构之上的,每种逻辑结构都有一组相应的运算。
第2章 递归算法设计技术-算法设计与分析(第2版)-李春葆-清华大学出版社
2.1.4 递归算法的执行过程
一个正确的递归程序虽然每次调用的是相同的子程序,但它的参 量、输入数据等均有变化。 在正常的情况下,随着调用的不断深入,必定会出现调用到某一 层的函数时,不再执行递归调用而终止函数的执行,遇到递归出 口便是这种情况。
体现出数据结构的递归性。 如果带有头结点又会怎样呢???
对于递归数据结构,采用递归的方法编写算法既方便又有效。例如, 求一个不带头结点的单链表L的所有data域(假设为int型)之和的递归 算法如下:
int Sum(LinkList *L) { if (L==NULL)
return 0; else
struct LNode *next; } LinkList;
为什么可以这样 递归定义类型
结构体LNode的定义中用到了它自身,即指针域next是一种指向自 身类型的指针,所以它是一种递归数据结构。
不带头结点单链表示意图
以L为首结点指针的单链表
L
a1
a2
…
an ∧
以L->next为首结点指针的单链表
例如,有以下递归程序:
#include <stdio.h> void f(int n)
{ if (n<1) return; else
{ printf("调用f(%d)前,n=%d\n",n-1,n); f(n-1); printf("调用f(%d)后:n=%d\n",n-1,n);
李春葆《数据结构教程》笔记和课后习题详解(线性表)【圣才出品】
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线性表的顺序存储结构是把线性表中的所有元素按照其逻辑顺序依次存储到从计算机 存储器中指定存储位置开始的一块连续的存储空间中。线性表的顺序存储结构称为顺序表。
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第 2 章 线性表
2.1 复习笔记 一、线性表 1.线性表的定义 线性表是具有相同特性的数据元素的一个有限序列。 2.线性表的特征 线性表的特征有: (1)所有数据元素的类型相同; (2)线性表是由有限个数据元素构成的; (3)线性表中的数据元素是与位置有关的,通常从 1 开始编号,每个数据元素有唯一 的序号,这一点表明线性表不同于集合; (4)线性表中的数据元素可以重复出现,而集合中的数据元素不会重复出现。 3.线性表的逻辑结构 (1)逻辑结构表示 线性表的逻辑结构一般表示为(a1,a2,…,ai,ai+1,…,an),用图形表示逻辑结构 如图 2-1 所示。
(2)实现 ①具体实现方法 采用 C++语言中的一维数组 data 来实现顺序表,并设定该数组的长度为常量 MaxSize, 图 2-2 所示为将长度为 n 的线性表存放在 data 数组中。
图 2-2 长度为 n 的线性表存放在顺序表中
②说明 数组的长度是指存放线性表的存储空间的长度,存储分配后这个量一般是不变的,而线 性表的长度是指线性表中的数据元素的个数,随着线性表的插入和删除操作而发生变化,但 在任何时刻都不能大于数组的长度 MaxSize。由于线性表的长度小于可以数组 data 的长度, 此时该数组中有一部分是空闲的,所以设计一个变量 length 表示顺序表的长度,即顺序表 data 数组中实际数据元素的个数。 线性表中的元素 a(i 1≤i≤n)的逻辑序号为 i,在对应顺序表中该元素的物理序号为 i-1。 算法形参中的序号 i 通常指逻辑序号。 (3)类模板的声明 ①具体声明方法 采用一个类模板 SqListClass<T>来定义顺序表,其中包含 data 和 length 等数据成员。 类模板 SqListCiass<T>的声明如下:
数据结构(Java语言描述)李春葆习题答案
数据结构(Java语言描述)李春葆习题答案1. 栈和队列1.1 栈的基本操作栈(Stack)是一种后进先出(Last-In-First-Out,LIFO)的线性数据结构,它具有两个基本操作:压栈(Push)和弹栈(Pop)。
使用Java语言描述栈的基本操作。
我们可以使用数组或链表来实现栈的结构。
在这里,我们使用链表来实现栈。
class Node {int value;Node next;Node(int value) {this.value = value;this.next = null;}}class Stack {Node top;public void push(int value) {Node newNode = new Node(value);if (top == null) {top = newNode;} else {newNode.next = top;top = newNode;}}public int pop() {if (top == null) {throw new EmptyStackException();}int value = top.value;top = top.next;return value;}public boolean isEmpty() {return top == null;}}1.2 队列的基本操作队列(Queue)是一种先进先出(First-In-First-Out,FIFO)的线性数据结构,它具有两个基本操作:入队(Enqueue)和出队(Dequeue)。
使用Java语言描述队列的基本操作。
我们可以使用数组或链表来实现队列的结构。
在这里,我们使用链表来实现队列。
class Node {int value;Node next;Node(int value) {this.value = value;this.next = null;}}class Queue {Node front;Node rear;public void enqueue(int value) {Node newNode = new Node(value);if (rear == null) {front = rear = newNode;} else {rear.next = newNode;rear = newNode;}}public int dequeue() {if (front == null) {throw new EmptyQueueException();}int value = front.value;front = front.next;if (front == null) {rear = null;}return value;}public boolean isEmpty() {return front == null;}}2. 链表2.1 单链表的基本操作单链表(Singly Linked List)是一种常见的链表结构,它由一个头节点和一系列的节点构成,每个节点包含一个数据域和一个指向下一个节点的指针。
(NEW)李春葆《数据结构教程》(C++语言描述)配套题库【名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题】
D.1用C语言写的某单位的认识管理程序语言,2操作系统,3编译
程序 【答案】B 【解析】计算机系统的组成如下图所示:
其中,C语言写的某单位的认识管理程序语言属于应用程序,编译 程序属于语言处理程序。
3 假定下列指令已装入指令寄存器。则执行时不可能导致CPU从 用户态变为内核态(系统态)的是( )。[2015年联考真题]
5 下列说法中( )不是创建进程必须的。[上海交通大学考研真 题]
A.建立一个进程的进程表项 B.为进程分配内存 C.为进程分配CPU D.将进程表项放入就绪队列 【答案】C 【解析】进程刚被创建后,实际上是处于就绪状态的,所以不许为 进程分配CPU。
6 若系统S1采用死锁避免方法,S2采用死锁检测方法,下列叙述 中正确的是( )。[2015年联考真题]
4 下列选项中会导致进程从执行态变为就绪态的事件是( )。 [2015年联考真题]
A.执行P(wait)操作 B.申请内存失败 C.启动I/0设备 D.被高优先级进程抢占 【答案】D 【解析】D项,被高优先级进程抢占,进程会由执行态变为就绪 态。ABC三项,程序由于缺少资源而由执行态转为阻塞态。
目录
第一部分 名校考研真题 一、选择题 二、综合应用题
第二部分 课后习题 第1章 绪 论 第2章 线性表 第3章 栈和队列 第4章 串 第5章 数组和广义表 第6章 树和二叉树 第7章 图 第8章 查 找 第9章 内排序 第10章 外排序 第11章 数据结构和STL
数据结构新版教案-数据结构教程(Java语言描述)-李春葆-清华大学出版社
武汉大学教案2017 — 2018学年第一学期课程名称数据结构授课教师李春葆教师所在院系计算机学院授课对象 2016级卓越工程师班总学时、学分 72学时、4学分武汉大学第1章-绪论教案一、教学目的(黑体五号)通过本章的学习,学生应达到如下基本要求:1、掌握数据结构的基本概念。
2、掌握数据逻辑结构和存储结构的映射关系。
3、掌握数据类型和数据结构的区别和联系。
4、掌握利用抽象数据类型表述求解问题的方法。
5、掌握算法的特性和采用C/C++语言描述算法的方法。
6、掌握算法设计目标和分析方法,包括时间复杂度和空间复杂度分析。
7、掌握从数据结构的角度设计好算法的过程。
二、教学内容(黑体五号)1、数据结构的概念。
2、数据逻辑结构类型和存储结构类型。
3、数据结构和数据类型的关系。
4、抽象数据类型的作用和描述方法。
5、算法的概念,算法的特性,算法的描述方法。
6、算法的时间复杂度和空间复杂度分析。
7、算法设计的基本过程。
三、教学重点与难点(黑体五号)1、用抽象数据类型描述求解问题。
2、算法特性,理解算法和程序的异同。
3、算法的时间复杂度分析,特别是递归算法的时间复杂度分析。
4、算法的空间复杂度分析,特别是递归算法的空间复杂度分析。
5、设计“好”算法的过程。
四、教学方法(黑体五号)讲授、讨论、提问五、教学时间分配(黑体五号)本章共4学时,安排如下:1、教学内容1~4:2学时。
2、教学内容5~7:2学时。
六、教具准备(黑体五号)教学PPT七、拟向学生提问的问题(黑体五号)1、学习数据结构课程有什么体会?2、如何进行从数据设计到应用程序的设计。
八、复习题(黑体五号)对应第1章的测验题和作业题,见附件(含参考答案),共20题。
九、选用教材(名称、作者、出版社及出版时间)[1] 数据结构教程(第5版),清华大学出版社,李春葆等2017。
[2] 数据结构教程(第5版)学习指导,清华大学出版社,李春葆等2017。
十、参考书目(名称、作者、出版社及出版时间)[1] 数据结构(C语言),清华大学出版社,严蔚敏,2002。
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//一,二章算法//说明//sqlist——顺序表linklist——单链表dlinklist——双链表//clinklist——循环单链表cdlinklist——循环双链表//目录//算法1:求一元二次方程的根(<stdio.h><math.h>)//算法2:在顺序表L中删除所有值为x的元素(sqlist.cpp)//算法3:将整数顺序表L以第一个元素为分界线(基准)进行划分(sqlist.cpp) //算法4:将整数顺序表L中所有奇数移动到偶数的前面(sqlist.cpp)//算法5:单链表L拆分成两个单链表(linklist.cpp)//算法6:删除单链表L中最大元素的结点(linklist.cpp)//算法7:单链表L递增排序(linklist.cpp)//算法8:双链表所有结点逆置(dlinklist.cpp)//算法9:双链表递增排序(dlinklist.cpp)//算法10:统计循环单链表L中值为x的结点个数。
(clinklist.cpp)//算法11:在循环双链表L中删除第一个值为x的结点。
(cdlinklist.cpp)//算法12:判断循环双链表L中的数据结点是否对称。
(cdlinklist.cpp)//算法13,二路归并:采用顺序表实现(sqlist.cpp)//算法14,二路归并:采用单链表实现(linklist.cpp)//算法15:求3个有序单链表的公共结点(linklist.cpp)//算法16:高效删除有序单链表的值重复结点(linklist.cpp)//算法17:求两个等长的有序顺序表的中位数。
(sqlist.cpp)//算法18:两个表的简单自然连接的算法(<stdio.h><malloc.h>)//算法//算法1:求一元二次方程的根#include<stdio.h>#include<math.h>int solution(double a, double b, double c, double&x1, double&x2){double d;d = b*b - 4 * a*c;if (d>0){x1 = (-b + sqrt(d)) / (2 * a);x2 = (-b - sqrt(d)) / (2 * a);return 2; //2个实根}elseif (d == 0)x1 = (-b) / (2 * a);return 1; //1个实根}else//d<0的情况return 0; //不存在实根}int main(){double a = 2, b = -6, c = 3;double x1, x2;int s = solution(a, b, c, x1, x2);if (s == 1)printf("一个根:x=%lf\n", x1);elseif (s == 2)printf("两个根:x1=%lf,x2=%lf\n", x1, x2);elseprintf("没有根\n");return 1;}//算法2:在顺序表L中删除所有值为x的元素#include"sqlist.cpp"void delnode1(SqList *&L,ElemType x){int k=0,i; //k记录值不等于x的元素个数for (i=0;i<L->length;i++)if (L->data[i]!=x){L->data[k]=L->data[i];k++; //不等于x的元素增1}L->length=k; //顺序表L的长度等于k}void delnode2(SqList *&L,ElemType x){int k=0,i=0; //k记录值等于x的元素个数while (i<L->length){if (L->data[i]==x)k++;elseL->data[i-k]=L->data[i]; //当前元素前移k个位置i++;L->length-=k; //顺序表L的长度递减k}int main(){ElemType a[]={1,2,2,1,0,2,4,2,3,1};ElemType x=2;SqList *L;CreateList(L,a,10);printf("L:");DispList(L);printf("删除值为%d的元素\n",x);delnode2(L,x);printf("L:");DispList(L);DestroyList(L);return 1;}//算法3:将整数顺序表L以第一个元素为分界线(基准)进行划分#include"sqlist.cpp"void swap(int&x,int&y) //交换x和y{ int tmp=x;x=y; y=tmp;}void move1(SqList *&L){ int i=0,j=L->length-1;ElemType pivot=L->data[0]; //以data[0]为基准while (i<j) //从区间两端交替向中间扫描,直至i=j为止{ while (i<j &&L->data[j]>pivot)j--; //从右向左扫描,找一个小于等于pivot的元素while (i<j &&L->data[i]<=pivot)i++; //从左向右扫描,找一个大于pivot的元素if (i<j)swap(L->data[i],L->data[j]);//将L->data[i]和L->data[j]进行交换}swap(L->data[0],L->data[i]); //将L->data[0]和L->data[i]进行交换}void move2(SqList *&L){ int i=0,j=L->length-1;ElemType pivot=L->data[0]; //以data[0]为基准while (i<j) //从顺序表两端交替向中间扫描,直至i=j为止{ while (j>i &&L->data[j]>pivot)j--; //从右向左扫描,找一个小于等于pivot的data[j]L->data[i]=L->data[j]; //找到这样的data[j],放入data[i]处while (i<j &&L->data[i]<=pivot)i++; //从左向右扫描,找一个大于pivot的记录data[i] L->data[j]=L->data[i]; //找到这样的data[i],放入data[j]处}L->data[i]=pivot;printf("i=%d\n",i);}int main(){SqList *L;ElemType a[]={1,9,8,7,6};CreateList(L,a,5);printf("L:");DispList(L);printf("执行移动运算\n");move1(L);printf("L:");DispList(L);DestroyList(L);return 1;}//算法4:将整数顺序表L中所有奇数移动到偶数的前面#include"sqlist.cpp"void swap(int&x,int&y) //交换x和y{ int tmp=x;x=y; y=tmp;}void move1(SqList *&L){int i=0,j=L->length-1;while (i<j){while (i<j &&L->data[j]%2==0)j--; //从右向左扫描,找一个奇数元素while (i<j &&L->data[i]%2==1)i++; //从左向右扫描,找一个偶数元素if (i<j) //若i<j,将L->data[i]和L->data[j]交换swap(L->data[i],L->data[j]);}}void move2(SqList *&L){ int i=-1,j;for (j=0;j<=L->length-1;j++)if (L->data[j]%2==1) //j指向奇数时{i++; //奇数区间个数增1if (i!=j) //若i、j不相等swap(L->data[i],L->data[j]);//L->data[i]和L->data[j]交换}}int main(){SqList *L;ElemType a[]={8,2,7,1,5,10,4,6,3,9};CreateList(L,a,10);printf("L:");DispList(L);printf("执行移动运算\n");move1(L);printf("L:");DispList(L);DestroyList(L);return 1;}//算法5:单链表L拆分成两个单链表#include"linklist.cpp"void split(LinkNode *&L,LinkNode *&L1,LinkNode *&L2){ LinkNode *p=L->next,*q,*r1; //p指向第1个数据结点L1=L; //L1利用原来L的头结点r1=L1; //r1始终指向L1的尾结点L2=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode)); //创建L2的头结点L2->next=NULL; //置L2的指针域为NULLwhile (p!=NULL){ r1->next=p; //采用尾插法将结点p(data值为ai)插入L1中r1=p;p=p->next; //p移向下一个结点(data值为bi)q=p->next; //由于头插法修改p的next域,故用q保存结点p的后继结点p->next=L2->next; //采用头插法将结点p插入L2中L2->next=p;p=q; //p重新指向ai+1的结点}r1->next=NULL; //尾结点next置空}int main(){LinkNode *L,*L1,*L2;int n=10;ElemType a[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};InitList(L);InitList(L1);InitList(L2);CreateListR(L,a,n);printf("L:");DispList(L);printf("L->L1,L2\n");split(L,L1,L2);printf("L1:");DispList(L1);printf("L2:");DispList(L2);DestroyList(L1);DestroyList(L2);return 1;}//算法6:删除单链表L中最大元素的结点#include"linklist.cpp"void delmaxnode(LinkNode *&L){LinkNode *p=L->next,*pre=L,*maxp=p,*maxpre=pre;while (p!=NULL) //用p扫描整个单链表,pre始终指向其前驱结点{if (maxp->data<p->data) //若找到一个更大的结点{ maxp=p; //更改maxpmaxpre=pre; //更改maxpre}pre=p; //p、pre同步后移一个结点p=p->next;}maxpre->next=maxp->next; //删除maxp结点free(maxp); //释放maxp结点}int main(){LinkNode *L;int n=10;ElemType a[]={1,3,2,9,0,4,7,6,5,8};CreateListR(L,a,n);printf("L:");DispList(L);printf("删除最大值结点\n");delmaxnode(L);printf("L:");DispList(L);DestroyList(L);return 1;}//算法7:单链表L递增排序#include"linklist.cpp"void sort(LinkNode *&L){LinkNode *p, *pre, *q;p = L->next->next; //p指向L的第2个数据结点L->next->next = NULL; //构造只含一个数据结点的有序表while (p != NULL){q = p->next; //q保存p结点后继结点的指针pre = L; //从有序表开头进行比较,pre指向p结点的前驱结点while (pre->next != NULL&& pre->next->data<p->data)pre = pre->next; //在有序表中找插入p结点的前驱结点prep->next = pre->next; //在pre结点之后插入p结点pre->next = p;p = q; //扫描原单链表余下的结点}}int main(){LinkNode *L;int n = 10;ElemType a[] = { 1,3,2,9,0,4,7,6,5,8 };CreateListR(L, a, n);printf("L:"); DispList(L);printf("排序\n");sort(L);printf("L:"); DispList(L);DestroyList(L);return 1;}//算法8:双链表所有结点逆置#include"dlinklist.cpp"void reverse(DLinkNode *&L) //双链表结点逆置{DLinkNode *p = L->next, *q; //p指向开好结点L->next = NULL; //构造只有头结点的双链表Lwhile (p != NULL) //扫描L的数据结点{q = p->next; //因头插法会修改p结点的next域,用q保存其后继结点p->next = L->next; //采用头插法将p结点插入到双链表中if (L->next != NULL) //若L中存在数据结点,修改其前驱指针L->next->prior = p;L->next = p;p->prior = L;p = q; //让p重新指向其后继结点}}int main(){ElemType a[] = { 1,8,0,4,9,7,5,2,3,6 };DLinkNode *L;CreateListR(L, a, 10);printf("L:"); DispList(L);printf("逆置\n");reverse(L);printf("L:"); DispList(L);DestroyList(L);return 1;}//算法9:双链表递增排序#include"dlinklist.cpp"void sort(DLinkNode *&L){DLinkNode *p, *pre, *q;p = L->next->next; //p指向L的第2个数据结点L->next->next = NULL; //构造只含一个数据结点的有序表while (p != NULL){q = p->next; //q保存p结点后继结点的指针pre = L; //从有序表开头进行比较,pre指向p结点的前驱结点while (pre->next != NULL&& pre->next->data<p->data)pre = pre->next; //在有序表中找插入p结点的前驱结点pre p->next = pre->next; //在pre结点之后插入到p结点if (pre->next != NULL)pre->next->prior = p;pre->next = p;p->prior = pre;p = q; //扫描原双链表余下的结点}}int main(){ElemType a[] = { 1,8,0,4,9,7,5,2,3,6 };DLinkNode *L;CreateListR(L, a, 10);printf("L:"); DispList(L);printf("排序\n");sort(L);printf("L:"); DispList(L);DestroyList(L);return 1;}//算法10:统计循环单链表L中值为x的结点个数。