数据结构 (c++)第9章 索引技术
数据结构c++版课后习题解析
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
【解答】其逻辑结构图如图1-3所示，它是一种图结构。
（2）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 integer
Data
整数：可以是正整数(1, 2, 3, … )、负整数(-1, -2, -3, …)和零
【解答】D
【分析】抽象数据类型是一个数据结构以及定义在该结构上的一组操作的总称。
（6）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。
本章导学67
习题解析68
第9章索引技术78
本章导学78
习题解析78
第 1 章 绪 论
本章导学
1. 知识结构图
本章的知识结构如图1-1所示，其中第二层的椭圆代表本章的学习主线。
2. 学习要点
对本章的学习要从两条主线出发，一条主线是数据结构，包括数据结构的相关概念及含义，另一条主线是算法，包括算法的相关概念、描述方法以及时间复杂度的分析方法。
大学数据结构课件--第9章 查找
二叉排序树既有类似于折半查找的特性，又采用了链表存储，它是动态 查找表的一种适宜表示。
注：若数据元素的输入顺序不同，则得到的二叉排序树形态 也不同！
17
二、二叉树的插入和删除操作
1、二叉排序树的插入和查找操作
例：输入待查找的关键字序列=（45，24，53，12，90）
折半查找举例：
已知如下11个元素的有序表：
（05 13 19 21 37 56 64 75 80 88 92）, 请查找关键字为21和85的数据元素。
Low指向待查元 素所在区间的下 界
mid指向待查元素所在 high指向待查元素所
区间的中间位置
在区间的上界
8
9.1.2 折半查找（又称二分查找或对分查找）
balance。这样，可以得到AVL树的其它性质：
❖ 任一结点的平衡因子只能取：-1、0 或 1；如果树中任 意一个结点的平衡因子的绝对值大于1，则这棵二叉树 就失去平衡，不再是AVL树；
24
三、平衡二叉树
例：判断下列二叉树是否AVL树？
-1
1
-1
0
0
1
0
(a) 平衡树
2
-1
0
0
1
0
(b) 不是平衡树
（1）p为叶子结点，只需修改p双亲f的指针f->lchild=NULL或 f->rchild=NULL
（2）P只有左子树或右子树 ❖ P只有左子树，用P的左孩子代替P ❖ P只有右子树，用P的右孩子代替P
（3）P左、右子树均非空 （P左子树的根C的右子树分支找到S，S的右子树为空） ❖ P的左子树成为双亲f的左子树，P的右子树成为S的右子树 ❖ S的左子树成为S的双亲Q的右子树，用S取代p； 若C无右子树，用C取代p
数据结构(C语言版)9-12章练习 答案 清华大学出版社
数据结构（C语言版）9-12章练习答案清华大学出版社9-12章数据结构作业答案第九章查找选择题1、对n个元素的表做顺序查找时，若查找每个元素的概率相同，则平均查找长度为( A )A．（n+1）/2 B. n/2 C. n D. [（1+n）*n ]/2 2. 下面关于二分查找的叙述正确的是 ( D )A. 表必须有序，表可以顺序方式存储，也可以链表方式存储B. 表必须有序且表中数据必须是整型，实型或字符型 C. 表必须有序，而且只能从小到大排列 D. 表必须有序，且表只能以顺序方式存储3. 二叉查找树的查找效率与二叉树的( （1）C)有关, 在 (（2)C ）时其查找效率最低 (1): A. 高度 B. 结点的多少 C. 树型 D. 结点的位置(2): A. 结点太多 B. 完全二叉树 C. 呈单枝树 D. 结点太复杂。
4. 若采用链地址法构造散列表，散列函数为H（key）=key MOD 17，则需 (（1）A)个链表。
这些链的链首指针构成一个指针数组，数组的下标范围为 (（2）C) （1） A．17 B. 13 C. 16 D. 任意（2） A．0至17 B. 1至17 C. 0至16 D. 1至16判断题1．Hash表的平均查找长度与处理冲突的方法无关。
(错) 2. 若散列表的负载因子α<1，则可避免碰撞的产生。
（错）3. 就平均查找长度而言，分块查找最小，折半查找次之，顺序查找最大。
（错）填空题1. 在顺序表（8,11,15,19,25,26,30,33,42,48,50）中，用二分（折半）法查找关键码值20，需做的关键码比较次数为 4 .算法应用题1. 设有一组关键字{9,01,23,14,55,20,84,27}，采用哈希函数：H（key）=key mod7 ，表长为10，用开放地址法的二次探测再散列方法Hi=(H(key)+di) mod 10解决冲突。
要求：对该关键字序列构造哈希表，并计算查找成功的平均查找长度。
数据结构大纲
1. 关于算法：（1）算法语言无所谓，只要能看懂。
考试用C++出题，但答题随意(可以用C/C++、Java、Pascal、自然语言等等，看得懂就可以)。
（2）如果要求自己独立地写算法（而不是填空），请注意写算法思想，并加上足够的注释（3）对于算法中直接使用的类和函数（例如栈、队列的函数），应该先写ADT，并说明函数功能、入口参数、出口参数2. 考试范围和重点不考11.3存储管理，不考12.3空间树结构，不考12.4.1决策树、12.4.2博弈树。
各章节以下面的内容为复习重点，尤其是___________、黑体字或★标出部分为重中之重。
其中黑体字为根据新教材本届考试增加的内容。
考试时如果涉及到本大纲没有列出的内容，那么试卷中会给出足够的定义和性质。
第1章概论（教材中本章作者为许卓群）一. 重要概念1. 数据类型2. 抽象数据结构3. 数据结构4. 存储结构5. 算法6. 算法度量(时间代价、空间代价)7. 数据结构的选择和评价二. 方法1. 根据二元组画出图示逻辑结构(注意边的方向)2. 根据要求设计数据结构3. 算法度量的大O表示法的简化法则（不要求掌握大Ω、大Θ表示法）第2章线性表（教材中本章作者为许卓群）一. 概念1. 线性表2. 单链表3. 双链表4. 循环表5. 栈6. 队列7. 循环队列二. 方法1. 线性表的运算(指针操作的正确性)2. 循环队列队列的实现★3. 表达式求值(中缀表达式转后缀表达式的算法、后缀表达式求值算法)4. 栈的性质，用栈来生成序列第3章字符串（教材中本章作者为许卓群）一. 概念1. 串2. 模式匹配二. 方法1. 串的基本操作2. 串的存储★ 3. 串的KMP快速模式匹配算法(next数组)，求特征next数组（N数组）和利用next数组完成匹配的方法第4章二叉树（教材中本章作者为杨冬青）一. 概念1. 二叉树2.二叉树的前序、中序、后序周游3. 二叉排序树4. 穿线树(中序、前序、后序)5. Huffman树、Huffman编码6. 堆、堆排序二. 方法1．二叉树的链式存储（1）二叉链表（2）带父指针的三重链表2. 二叉树的顺序存储完全二叉树的顺序存储★3. 使用栈(前、中、后序)周游二叉树(注意，不要使用带GOTO语句的机械消除递归的方法)、使用队列层次地周游二叉树，在周游过程中寻找某个结点或进行某种操作 (结合应用，例如穿线树，或把快速排序转换成非递归形式)4. 二叉检索树的插入与删除5. 构造Huffman树，利用Huffman树进行编码、解码6. 堆排序的建堆过程第5章树（教材中本章作者为杨冬青）一. 概念1. 树、森林2. 树、森林的先根周游、后根周游、层次周游二. 方法1. 树林与二叉树相互转换2．森林的链式存储(1) 转换为相应的二叉树，用二叉链表表示(2) 父指针表示法(3) 子结点表表示法3. 森林的顺序存储不必死记各种顺序存储方法，要了解原理。
实用数据结构基础(第四版)课后习题
一、判断题（第一章绪论）1.数据元素是数据的最小单元。
答案：错误2.一个数据结构是由一个逻辑结构和这个逻辑结构上的基本运算集构成的整体。
答案：错误3.数据的存储结构是数据元素之间的逻辑关系和逻辑结构在计算机存储器内的映像。
答案：正确4.数据的逻辑结构是描述元素之间的逻辑关系，它是依赖于计算机的。
答案：错误5.用语句频度来表示算法的时间复杂度的最大好处是可以独立于计算机的软硬件，分析算法的时间答案：正确（第二章线性表）6.取顺序存储线性表的第i个元素的时间同i的大小有关。
答案：错误7.线性表链式存储的特点是可以用一组任意的存储单元存储表中的数据元素。
答案：正确8.线性链表的每一个节点都恰好包含一个指针域。
答案：错误9.顺序存储方式的优点的存储密度大，插入和删除效率不如练市存储方式好。
答案：正确10.插入和删除操作是数据结构中最基本的两种操作，所以这两种操作在数组中也经常使用。
答案：错误（第三章栈）11.栈是一种对进栈和出栈作了限制的线性表。
答案：错误12.在C（或C++）语言中设顺序栈的长度为MAXLEN，则top=MAXLEN表示栈满。
答案：错误13.链栈与顺序栈相比，其特点之一是通常不会出现满栈的情况。
答案：正确14.空栈就是所有元素都为0上的栈。
答案：错误15.将十进制数转换为二进制数是栈的典型应用之一。
答案：正确（第四章队列）16.队列式限制在两端进行操作的线性表。
答案：正确17.判断顺序队列为空的标准是头指针和尾指针都指向同一结点。
答案：错误18.在循环链列队中无溢出现像。
答案：错误19.在循环队列中，若尾指针rear大于头指针front，则元素个数为rear-front。
答案：正确20.顺序队列和循环队列关于队满和队空的判断条件是一样的。
答案：错误（第五章串）21.串是n个字母的有限序列。
答案：错误22.串的堆分配存储是一种动态存储结构。
答案：正确23.串的长度是指串中不同字符的个数。
《数据结构》习题集：第9章查找(第1次更新2019-5)
第9章查找一、选择题1.顺序查找一个共有n个元素的线性表，其时间复杂度为（），折半查找一个具有n个元素的有序表，其时间复杂度为（）。
【＊，★】A.O(n)B. O(log2n)C. O(n2)D. O(nlog2n)2.在对长度为n的顺序存储的有序表进行折半查找，对应的折半查找判定树的高度为（）。
【＊，★】A.nB.C.D.3.采用顺序查找方式查找长度为n的线性表时，平均查找长度为（）。
【＊】A.nB. n/2C. (n+1)/2D. (n-1)/24.采用折半查找方法检索长度为n的有序表，检索每个元素的平均比较次数（）对应判定树的高度（设高度大于等于2）。
【＊＊】A.小于B. 大于C. 等于D. 大于等于5.已知有序表（13，18，24，35，47，50，62，83，90，115，134），当折半查找值为90的元素时，查找成功的比较次数为（）。
【＊】A. 1B. 2C. 3D. 46.对线性表进行折半查找时，要求线性表必须（）。
【＊】A.以顺序方式存储B. 以链接方式存储C.以顺序方式存储，且结点按关键字有序排序D. 以链接方式存储，且结点按关键字有序排序7.顺序查找法适合于存储结构为（）的查找表。
【＊】A.散列存储B. 顺序或链接存储C. 压缩存储D. 索引存储8.采用分块查找时，若线性表中共有625个元素，查找每个元素的概率相同，假设采用顺序查找来确定结点所在的块时，每块应分（）个结点最佳。
【＊＊】A.10B. 25C. 6D. 6259.从键盘依次输入关键字的值：t、u、r、b、o、p、a、s、c、l，建立二叉排序树，则其先序遍历序列为（），中序遍历序列为（）。
【＊＊，★】A.abcloprstuB. alcpobsrutC. trbaoclpsuD. trubsaocpl10.折半查找和二叉排序树的时间性能（）。
【＊】A.相同B. 不相同11.一棵深度为k的平衡二叉树，其每个非终端结点的平衡因子均为0，则该树共有（）个结点。
数据结构第九章习题
√
13. 关于杂凑查找说法不正确的有几个 ) 【南京 关于杂凑查找说法不正确的有几个( 理工大学 2000 一、16 （1.5分）】 分 （1）采用链地址法解决冲突时，查找一个元素的 ）采用链地址法解决冲突时， 时间是相同的 （2）采用链地址法解决冲突时，若插入规定总是 ）采用链地址法解决冲突时， 在链首， 在链首，则插入任一个元素的时间是相同的 （3）用链地址法解决冲突易引起聚集现象 ） （4）再哈希法不易产生聚集 ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
√
14. 设哈希表长为 ，哈希函数是 设哈希表长为14， H(key)=key%11,表中已有数据的关键字为 ， 表中已有数据的关键字为15， 表中已有数据的关键字为 38，61，84共四个，现要将关键字为 的结点加 共四个， ， ， 共四个 现要将关键字为49的结点加 到表中，用二次探测再散列法解决冲突， 到表中，用二次探测再散列法解决冲突，则放入 的位置是( 的位置是 ) 【南京理工大学 2001 一、15 （1.5分）】 分 A．8 B．3 C．5 D．9 ． ． ． ．
第九章 习题
一、 选择题 1.若查找每个记录的概率均等，则在具有 个记录 若查找每个记录的概率均等， 若查找每个记录的概率均等 则在具有n个记录 的连续顺序文件中采用顺序查找法查找一个记录， 的连续顺序文件中采用顺序查找法查找一个记录， 其平均查找长度ASL为( )。【北京航空航天大学 其平均查找长度 为 。 2000 一、8 （2分）】 分 A． (n-1)/2 B. n/2 C. (n+1)/2 D. n ．
5．分别以下列序列构造二叉排序树，与用其它 ．分别以下列序列构造二叉排序树， 三个序列所构造的结果不同的是( 三个序列所构造的结果不同的是 ) 【合肥工业 大学2000一、4（2分）】 大学 一 （ 分 A.（100，80， 90， 60， 120，110，130） （ ， ， ， ， ， ， ） B.（100，120，110，130，80， 60， 90） （ ， ， ， ， ， ， ） C.（100，60， 80， 90， 120，110，130） （ ， ， ， ， ， ， ） D. (100，80， 60， 90， 120，130，110) ， ， ， ， ， ，
数据结构第九、十章 作业答案
第九章 查找一、填空题1. 在数据的存放无规律而言的线性表中进行检索的最佳方法是 顺序查找（线性查找） 。
2. 线性有序表（a 1，a 2，a 3，…，a 256)是从小到大排列的，对一个给定的值k ，用二分法检索表中与k 相等的元素，在查找不成功的情况下，最多需要检索 8 次。
设有100个结点，用二分法查找时，最大比较次数是 7 。
3. 假设在有序线性表a[1..20]上进行折半查找，则比较一次查找成功的结点数为1；比较两次查找成功的结点数为 2 ；比较四次查找成功的结点数为 8 ,其下标从小到大依次是1,3,6,8,11,13,16,19______，平均查找长度为 3.7 。
解：显然，平均查找长度＝O （log 2n ）<5次（25）。
但具体是多少次，则不应当按照公式)1(log 12++=n nn ASL 来计算（即（21×log 221）/20＝4.6次并不正确！）。
因为这是在假设n ＝2m -1的情况下推导出来的公式。
应当用穷举法罗列：全部元素的查找次数为＝（1＋2×2＋4×3＋8×4＋5×5）＝74； ASL ＝74/20=3.7 ！！！ 4．折半查找有序表（4，6，12，20，28，38，50，70，88，100），若查找表中元素20，它将依次与表中元素 28，6，12，20 比较大小。
5. 在各种查找方法中，平均查找长度与结点个数n 无关的查找方法是 散列查找 。
6. 散列法存储的基本思想是由 关键字的值 决定数据的存储地址。
7. 有一个表长为m 的散列表，初始状态为空，现将n （n<m ）个不同的关键码插入到散列表中，解决冲突的方法是用线性探测法。
如果这n 个关键码的散列地址都相同，则探测的总次数是 n(n-1)/2=（ 1＋2＋…＋n-1） 。
(而任一元素查找次数 ≤n-1)8、设一哈希表表长M 为100 ，用除留余数法构造哈希函数，即H （K ）=K MOD P （P<=M ）, 为使函数具有较好性能，P 应选（ 97 ）9、在各种查找方法中，平均查找长度与结点个数无关的是哈希查找法 10、对线性表进行二分查找时，要求线性表必须以 顺序 方式存储，且结点按关键字有序排列。
数据结构第九、十章 作业答案
第九章 查找一、填空题1. 在数据的存放无规律而言的线性表中进行检索的最佳方法是 顺序查找（线性查找） 。
2. 线性有序表（a 1，a 2，a 3，…，a 256)是从小到大排列的，对一个给定的值k ，用二分法检索表中与k 相等的元素，在查找不成功的情况下，最多需要检索 8 次。
设有100个结点，用二分法查找时，最大比较次数是 7 。
3. 假设在有序线性表a[1..20]上进行折半查找，则比较一次查找成功的结点数为1；比较两次查找成功的结点数为 2 ；比较四次查找成功的结点数为 8 ,其下标从小到大依次是1,3,6,8,11,13,16,19______，平均查找长度为 3.7 。
解：显然，平均查找长度＝O （log 2n ）<5次（25）。
但具体是多少次，则不应当按照公式)1(log 12++=n n n ASL 来计算（即（21×log 221）/20＝4.6次并不正确！）。
因为这是在假设n ＝2m -1的情况下推导出来的公式。
应当用穷举法罗列：全部元素的查找次数为＝（1＋2×2＋4×3＋8×4＋5×5）＝74； ASL ＝74/20=3.7 ！！！4．折半查找有序表（4，6，12，20，28，38，50，70，88，100），若查找表中元素20，它将依次与表中元素 28，6，12，20 比较大小。
5. 在各种查找方法中，平均查找长度与结点个数n 无关的查找方法是 散列查找 。
6. 散列法存储的基本思想是由 关键字的值 决定数据的存储地址。
7. 有一个表长为m 的散列表，初始状态为空，现将n （n<m ）个不同的关键码插入到散列表中，解决冲突的方法是用线性探测法。
如果这n 个关键码的散列地址都相同，则探测的总次数是 n(n-1)/2=（ 1＋2＋…＋n-1） 。
(而任一元素查找次数 ≤n-1)8、设一哈希表表长M 为100 ，用除留余数法构造哈希函数，即H （K ）=K MOD P （P<=M ）, 为使函数具有较好性能，P 应选（ 97 ）9、在各种查找方法中，平均查找长度与结点个数无关的是哈希查找法10、对线性表进行二分查找时，要求线性表必须以 顺序 方式存储，且结点按关键字有序排列。
数据结构 第9章 查找3-B树
插入关键字 = 60, 90, 30
2、B-树的删除
在深度为(h+l)的m阶B-树中删除一个键值k,首先要查 到键值k所在的结点及在结点中的位置。若k在非终端 节点中，则把该结点的右边(或左边)指针所指子树中 的最小(或最大)键值与k对调，使k移到终端节点。 在终端节点中删除一个键值后,使得该结点的值个数n 减1,此时应分以下三种情况进行处理： – (1)若删除后结点中键值数目n≥ ┌m/2┐－1,在该结点 中删去键值k连同右边的指针。 – (2)若删除后结点中键值数目n< ┌m/2┐ －1,且左(或 右)兄弟结点的关键字数目＞ ┌m/2┐－1,则把左(或 右)兄弟结点中最大(或最小)键值移到父结点中,再 把父结点大于(或小于)上移键值的键值下移到被删 关键字所在结点中。
(3)若删除后结点中键值数目n< ┌m/2┐ －1,及 其左、右兄弟结点的键值数目都等于┌m/2┐ －1,则就必须进行结点的“合并”,即把应删 的键值删去后,将该结点中的剩余键值和指针 连同父结点中指向该结点指针的左边(或右边) 一个键值ki一起合并到左兄弟(或右兄弟)结点 中,将ki从父结点中删去。如果因此使父结点 中关键字数目< ┌m/2┐－1,则对此父结点做同 样处理,以致于可能直到对根结点做这样的处 理而使整个树减少一层。
２．查找性能的分析
在B-树中进行查找时，其查找时间 主要花费在搜索结点（访问外存）上， 即主要取决于B-树的深度 树的深度。 树的深度
问：含 N 个关键字的 m 阶 B-树可 能达到的最大深度 H 为多少？
反过来问： 深度为H的B-树中， 至少含有多少个结点？ 先推导每一层所含最少结点数： 第1层 第2层 第3层 第4层 … … 第 H+1 层 1个 2个 2×m/2 个 × 2×(m/2)2 个 × 2×(m/2) H-1 个 ×
数据结构(C语言版本)
2018/10/9
华侨大学数学系 黄建新
1.1 引言
• 众所周知，二十世纪四十年代，电子数字计算机问世的直接原因是解
决弹道学的计算问题。早期，电子计算机的应用范围，几乎只局限于 科学和工程的计算，其处理的对象是纯数值性的信息，通常，人们把 这类问题称为数值计算。 • 近三十年来，电子计算机的发展异常迅猛，这不仅表现在计算机本身 运算速度不断提高、信息存储量日益扩大、价格逐步下降，更重要的 是计算机广泛地应用于情报检索、企业管理、系统工程等方面，已远 远超出了科技计算的范围，而渗透到人类社会活动的一切领域。与此 相应，计算机的处理对象也从简单的纯数值性信息发展到非数值性的 和具有一定结构的信息。
• 为了叙述上的方便和避免产生混淆，通常我们把数据的逻辑结构
统称为数据结构，把数据的物理结构统称为存储结构（ Storage Structure）。
2018/10/9
华侨大学数学系 黄建新
四种基本基本结构： （1）集合：结构中的数据元素之间除了“同属于一个集合”的关 系外，别无其他关系。 （2）线性结构：结构中的数据元素之间存在一个对一个的关系。 如：图书馆的书目检索系统 （3）树形结构：结构中的数据元素存在一个对多个的关系。 如：计算机和人对奕问题 工厂的组织管理 （4）图状结构：结构中的数据元素存在多个对多个的关系。 如：多叉路口的交通灯管理问题 最短路径问题
2018/10/9
华侨大学数学系 黄建新
1.3 什么是数据结构
• 计算机解决一个具体问题时，大致需要经过下列几个步骤：首先
要从具体问题中抽象出一个适当的数学模型，然后设计一个解此 数学模型的算法（Algorithm），最后编出程序、进行测试、调整 直至得到最终解答。寻求数学模型的实质是分析问题，从中提取 操作的对象，并找出这些操作对象之间含有的关系，然后用数学 的语言加以描述。 • 计算机算法与数据的结构密切相关，算法无不依附于具体的数据 结构，数据结构直接关系到算法的选择和效率。 • 运算是由计算机来完成，这就要设计相应的插入、删除和修改的 算法 。也就是说，数据结构还需要给出每种结构类型所定义的各 种运算的算法。 • 直观定义：数据结构是研究程序设计中计算机操作的对象以及它 们之间的关系和运算的一门学科。
《数据结构》填空作业题(答案)
《数据结构》填空作业题答案第1章绪论（已校对无误）1．数据结构包括数据的逻辑结构、数据的存储结构和数据的运算三方面的内容。
2．程序包括两个内容：数据结构和算法。
3. 数据结构的形式定义为：数据结构是一个二元组： Data Structure =（D，S）。
4. 数据的逻辑结构在计算机存储器内的表示，称为数据的存储结构。
5. 数据的逻辑结构可以分类为线性结构和非线性结构两大类。
6. 在图状结构中，每个结点的前驱结点数和后继结点数可以有多个。
7. 在树形结构中，数据元素之间存在一对多的关系。
8. 数据的物理结构，指数据元素在计算机中的标识（映象），也即存储结构。
9. 数据的逻辑结构包括线性结构、树形结构和图形结构 3种类型，树型结构和有向图结构合称为非线性结构。
10. 顺序存储结构是把逻辑上相邻的结点存储在物理上连续的存储单元里，结点之间的逻辑关系由存储单元位置的邻接关系来体现。
11. 链式存储结构是把逻辑上相邻的结点存储在物理上任意的存储单元里，节点之间的逻辑关系由附加的指针域来体现。
12. 数据的存储结构可用4种基本的存储方法表示，它们分别是顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储。
13. 线性结构反映结点间的逻辑关系是一对一的，非线性结构反映结点间的逻辑关系是一对多或多对多。
14. 数据结构在物理上可分为顺序存储结构和链式存储结构。
15. 我们把每种数据结构均视为抽象类型，它不但定义了数据的表示方式，还给出了处理数据的实现方法。
16. 数据元素可由若干个数据项组成。
17. 算法分析的两个主要方面是时间复杂度和空间复杂度。
18. 一个算法的时间复杂度是用该算法所消耗的时间的多少来度量的，一个算法的空间复杂度是用该算法在运行过程中所占用的存储空间的大小来度量的。
19. 算法具有如下特点：有穷性、确定性、可行性、输入、输出。
20. 对于某一类特定的问题，算法给出了解决问题的一系列操作，每一操作都有它的确切的定义，并在有穷时间内计算出结果。
数据结构练习试题和答案解析
第1章绪论一、判断题1.数据的逻辑结构与数据元素本身的内容和形式无关。
（√）2.一个数据结构是由一个逻辑结构和这个逻辑结构上的一个基本运算集构成的整体。
（√）3.数据元素是数据的最小单位。
（×）4.数据的逻辑结构和数据的存储结构是相同的。
（×）5.程序和算法原则上没有区别，所以在讨论数据结构时可以通用。
（×）6.从逻辑关系上讲，数据结构主要分为线性结构和非线性结构两类。
（√）7.数据的存储结构是数据的逻辑结构的存储映象。
（√）8.数据的物理结构是指数据在计算机内实际的存储形式。
（√）9.数据的逻辑结构是依赖于计算机的。
（×）10.算法是对解题方法和步骤的描述。
（√）二、填空题1.数据有逻辑结构和存储结构两种结构。
2.数据逻辑结构除了集合以外，还包括线性结构、树形结构和图形结构。
3.数据结构按逻辑结构可分为两大类，它们是线性结构和非线性结构。
4.树形结构和图形结构合称为非线性结构。
5.在树形结构中，除了树根结点以外，其余每个结点只有1个前驱结点。
6.在图形结构中，每个结点的前驱结点数和后继结点数可以任意多个。
7.数据的存储结构又叫物理结构。
8.数据的存储结构形式包括顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储。
9.线性结构中的元素之间存在一对一的关系。
10.树形结构中的元素之间存在一对多的关系。
11.图形结构的元素之间存在多对多的关系。
12.数据结构主要研究数据的逻辑结构、存储结构和算法（或运算） 3个方面的内容。
13.数据结构被定义为（D，R），其中D是数据的有限集合，R是D上的关系有限集合。
14.算法是一个有穷指令的集合。
15.算法效率的度量可以分为事先估算法和事后统计法。
16.一个算法的时间复杂度是算法输入规模的函数。
17.算法的空间复杂度是指该算法所耗费的存储空间，它是该算法求解问题规模的n的函数。
18.若一个算法中的语句频度之和为T(n)=6n+3nlog2n,则算法的时间复杂度为O（ nlog2n）。
数据结构-第9章 查找
静态查找表 对查找表的查找仅是以查询为 目的，不改动查找表中的数据。 动态查找表 在查找的过程中同时插入不存 在的记录，或删除某个已存在的记录。
查找成功 查找表中存在满足查找条件的记 录。 查找不成功 查找表中不存在满足查找条件 的记录。
内查找 整个查找过程都在内存中进行。 外查找 在查找过程中需要访问外存。 平均查找长度ASL——查找方法时效的度量 为确定记录在查找表中的位置，需和给定值 进行比较的关键字个数的期望值。 n 查找成功时的ASL计算方法： ASL pici
3. 在二叉排序树上的操作
1)查找
[例] Key=28 f 24 12 T
45
53 28 90
Key=32 T 45 24 53 12 f 28 90 32
[算法描述]
2) 插入
[算法描述]
3) 生成
查找算法
返回
BiTree SearchBST(BiTree T,KeyType key){
//在根指针T所指二叉树中递归地查找某关键字等于 //key的数据元素,若查找成功,则返回指向该数据元 //素结点的指针,否则返回空指针
图9.1 用折半查找法查找12、50的过程 其中mid=(low+high)/2，当high<low时，表 示不存在这样的子表空间，查找失败。
成功！ 位 置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
值
6 12 15 18 22 25 28 35 45 58 60
low hign mid mid hign mid low mid (a) 用折半查找法查找12的过程
[性能分析] • 空间：一个辅助空间。 • 时间： 查找成功时的平均查找长度 设表中各记录查找概率相等 n ASLs(n)= PiCi =(1+2+ ... +n)/n =(n+1)/2 i 1 [算法特点] • 算法简单，对表结构无任何要求 • n很大时查找效率较低 • 改进措施：非等概率查找时，可将查找概率高 的记录尽量排在表后部。
数据结构第九章 排序题库(40道)
数据结构第九章排序1、内排序方法中,从未排序序列中依次取出元素与已排序序列中的元素进行比较,将其放入已排序序列的正确位置上的方法,称为( )。
——[单选题]A 希尔排序B 冒泡排序C 直接插入排序D 简单选择排序正确答案：C2、对有n个记录的表进行直接插入排序,在最坏情况下需进行( )次关键字比较。
——[单选题]A n-1B n+1C n/2D n(n-1)/2正确答案：D3、在下列算法中,( )算法可能出现下列情况:在最后一趟开始之前,所有的元素都不在其最终的位置上。
——[单选题]A 堆排序B 冒泡排序C 直接插入排序D 快速排序正确答案：C4、对数据序列{15,9,7,8,20,-1,4}进行排序,进行一趟后数据的排序变为{9,15,7,8,20,-1,4},则采用的是( )算法。
——[单选题]A 简单选择排序B 冒泡排序C 直接插入排序D 堆排序正确答案：C5、数据序列{5,4,15,10,3,1,9,6,2}是某排序方法第一趟后的结果,该排序算法可能是( )。
——[单选题]A 冒泡排序B 二路归并排序C 堆排序D 简单选择排序正确答案：B6、从未排序序列中挑选元素,并将其依次插入已排序序列的一端的方法,称为( )。
——[单选题]A 希尔排序B 归并排序C 直接插入排序D 简单选择排序正确答案：D7、在以下排序方法中,关键字比较的次数与元素的初始排列次序无关的是( )。
——[单选题]A 希尔排序B 冒泡排序C 插入排序D 简单选择排序正确答案：D8、对n个不同的关键字进行递增冒泡排序,在下列哪种情况下比较的次数最多( )。
——[单选题]A 元素无序B 元素递增有序C 元素递减有序D 都一样正确答案：C9、对数据序列(8,9,10,4,5,6,20,1,2)进行递增排序,采用每趟冒出一个最小元素的冒泡排序算法,需要进行的趟数至少是( )。
——[单选题]A 3B 4C 5D 8正确答案：C10、为实现快速排序法,待排序序列最好采用的存储方式是( )。
数据结构第九、十章 作业答案
第九章 查找一、填空题1. 在数据的存放无规律而言的线性表中进行检索的最佳方法是 顺序查找（线性查找） 。
2. 线性有序表（a 1，a 2，a 3，…，a 256)是从小到大排列的，对一个给定的值k ，用二分法检索表中与k 相等的元素，在查找不成功的情况下，最多需要检索 8 次。
设有100个结点，用二分法查找时，最大比较次数是 7 。
3. 假设在有序线性表a[1..20]上进行折半查找，则比较一次查找成功的结点数为1；比较两次查找成功的结点数为 2 ；比较四次查找成功的结点数为 8 ,其下标从小到大依次是1,3,6,8,11,13,16,19______，平均查找长度为 3.7 。
解：显然，平均查找长度＝O （log 2n ）<5次（25）。
但具体是多少次，则不应当按照公式)1(log 12++=n n n ASL 来计算（即（21×log 221）/20＝4.6次并不正确！）。
因为这是在假设n ＝2m -1的情况下推导出来的公式。
应当用穷举法罗列：全部元素的查找次数为＝（1＋2×2＋4×3＋8×4＋5×5）＝74； ASL ＝74/20=3.7 ！！！4．折半查找有序表（4，6，12，20，28，38，50，70，88，100），若查找表中元素20，它将依次与表中元素 28，6，12，20 比较大小。
5. 在各种查找方法中，平均查找长度与结点个数n 无关的查找方法是 散列查找 。
6. 散列法存储的基本思想是由 关键字的值 决定数据的存储地址。
7. 有一个表长为m 的散列表，初始状态为空，现将n （n<m ）个不同的关键码插入到散列表中，解决冲突的方法是用线性探测法。
如果这n 个关键码的散列地址都相同，则探测的总次数是 n(n-1)/2=（ 1＋2＋…＋n-1） 。
(而任一元素查找次数 ≤n-1)8、设一哈希表表长M 为100 ，用除留余数法构造哈希函数，即H （K ）=K MOD P （P<=M ）, 为使函数具有较好性能，P 应选（ 97 ）9、在各种查找方法中，平均查找长度与结点个数无关的是哈希查找法10、对线性表进行二分查找时，要求线性表必须以 顺序 方式存储，且结点按关键字有序排列。
数据结构第九章--查找-习题及答案
第九章查找一、选择题1.若查找每个记录的概率均等，则在具有n个记录的连续顺序文件中采用顺序查找法查找一个记录，其平均查找长度ASL为( )。
A． (n-1)/2 B. n/2 C. (n+1)/2 D. n2. 下面关于二分查找的叙述正确的是 ( )A. 表必须有序，表可以顺序方式存储，也可以链表方式存储 C. 表必须有序，而且只能从小到大排列B. 表必须有序且表中数据必须是整型，实型或字符型 D. 表必须有序，且表只能以顺序方式存储3. 用二分（对半）查找表的元素的速度比用顺序法( )A．必然快 B. 必然慢 C. 相等 D. 不能确定4. 具有12个关键字的有序表，折半查找的平均查找长度（）A. 3.1B. 4C. 2.5D. 55．当采用分块查找时，数据的组织方式为 ( )A．数据分成若干块，每块内数据有序B．数据分成若干块，每块内数据不必有序，但块间必须有序，每块内最大（或最小）的数据组成索引块C. 数据分成若干块，每块内数据有序，每块内最大（或最小）的数据组成索引块D. 数据分成若干块，每块（除最后一块外）中数据个数需相同6. 二叉查找树的查找效率与二叉树的( （1）)有关, 在 (（2）)时其查找效率最低(1): A. 高度 B. 结点的多少 C. 树型 D. 结点的位置(2): A. 结点太多 B. 完全二叉树 C. 呈单枝树 D. 结点太复杂。
7. 对大小均为n的有序表和无序表分别进行顺序查找,在等概率查找的情况下,对于查找失败,它们的平均查找长度是((1)) ,对于查找成功,他们的平均查找长度是((2))供选择的答案:A. 相同的B.不同的9．分别以下列序列构造二叉排序树，与用其它三个序列所构造的结果不同的是( ) A．（100，80， 90， 60， 120，110，130） B.（100，120，110，130，80， 60， 90）C.（100，60， 80， 90， 120，110，130）D. (100，80， 60， 90， 120，130，110)10. 在平衡二叉树中插入一个结点后造成了不平衡，设最低的不平衡结点为A,并已知A的左孩子的平衡因子为0右孩子的平衡因子为1,则应作( ) 型调整以使其平衡。
数据结构与程序设计考试大纲
《数据结构与程序设计》考试大纲一．考试大纲的性质数据结构与程序设计课程是计算机相关学科的专业基础课程，主要包括数据结构与算法分析和计算机语言程序设计的内容。
为帮助考生明确本课程的考试复习范围和有关要求，特制定本考试大纲。
本考试大纲主要根据指定参考书《数据结构与算法分析（C++ 版）（第二版）》（（美）Clifford A. Shaffer著，张铭刘晓丹等译，北京：电子工业出版社，2010）、《C++面向对象程序设计》(谭浩强编著, 清华大学出版社，2006)编制而成。
适用于报考中国林业科学院硕士学位研究生的考生。
二．考试内容（一）数据结构考试内容第一部分基础知识和概念第1章数据结构和算法第2章数学预备知识第3章算法分析第二部分基本数据结构第4章线性表、栈和队列第5章二叉树第6章树第三部分排序和检索第7章内排序第8章文件管理和外排序第9章检索第10章索引技术第四部分应用与高级话题第11章图第12章线性表和数组高级技术第13章高级树形结构第14章分析技术第15章计算的限制（二）程序设计内容第1章C++的初步知识1.1 从C到C++1.2 最简单的C++程序1.3 C++对C的扩充1.4 C++程序的编写和实现1.5 关于C++上机实践第2章类和对象第3章关于类和对象的进一步讨论第4章运算符重载第5章继承与派生第6章多态性与虚函数第7章输入输出流第8章C++工具三．考试要求数据结构与程序设计作为计算机相关专业的基础和公共课程，要求考生掌握数据结构和算法分析的基本概念、掌握常用数据结构及其分析算法，了解常用面向对象的编程语言的特点和编程规范，能熟练应用C++程序语言编写和实现简单应用程序（如数据结构与算法等）。
了解数据结构算法与计算机程序设计的关系，具有综合运用所学知识分析和解决问题的能力。
四．试卷结构数据结构与程序设计各占50％。
1. 名词解释（30%）2. 简答题（40%）3. 论述题（30%）五．考试方式和时间考试方式：笔试考试时间：3小时主要参考书1.《数据结构与算法分析（C++ 版）（第二版）》，（美）Clifford A. Shaffer 著，张铭刘晓丹等译，北京：电子工业出版社，20102.《C++面向对象程序设计》，谭浩强编著, 清华大学出版社，20062。
数据结构第九章--查找-习题及答案
第九章查找一、选择题1。
若查找每个记录的概率均等，则在具有n个记录的连续顺序文件中采用顺序查找法查找一个记录，其平均查找长度ASL为( )。
A． (n—1)/2 B. n/2 C。
（n+1）/2 D。
n2. 下面关于二分查找的叙述正确的是（ )A。
表必须有序，表可以顺序方式存储，也可以链表方式存储 C. 表必须有序，而且只能从小到大排列B。
表必须有序且表中数据必须是整型，实型或字符型 D. 表必须有序，且表只能以顺序方式存储3. 用二分(对半）查找表的元素的速度比用顺序法（ )A．必然快 B. 必然慢 C. 相等 D. 不能确定4. 具有12个关键字的有序表，折半查找的平均查找长度( ）A. 3。
1 B。
4 C. 2。
5 D. 55．当采用分块查找时,数据的组织方式为 ( ）A．数据分成若干块，每块内数据有序B．数据分成若干块，每块内数据不必有序,但块间必须有序，每块内最大(或最小）的数据组成索引块C。
数据分成若干块，每块内数据有序，每块内最大(或最小）的数据组成索引块D. 数据分成若干块,每块（除最后一块外)中数据个数需相同6。
二叉查找树的查找效率与二叉树的( （1）)有关, 在（（2）)时其查找效率最低（1）: A。
高度 B。
结点的多少 C. 树型 D. 结点的位置(2）: A。
结点太多 B. 完全二叉树 C。
呈单枝树 D. 结点太复杂。
7. 对大小均为n的有序表和无序表分别进行顺序查找,在等概率查找的情况下,对于查找失败，它们的平均查找长度是((1）） ,对于查找成功，他们的平均查找长度是（（2））供选择的答案：A。
相同的 B。
不同的9．分别以下列序列构造二叉排序树，与用其它三个序列所构造的结果不同的是（）A．(100,80， 90， 60， 120，110，130） B。
（100，120，110,130，80， 60, 90) C。
（100，60, 80， 90, 120，110，130） D。
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第9章索引技术
课后习题讲解
1.填空题
⑴在索引表中，每个索引项至少包含（）和（）等信息
【解答】关键码，关键码对应的记录在存储器中的位置
⑵在线性索引中，（）称为稠密索引
【解答】若文件中的每个记录对应一个索引项
⑶分块有序是指将文件划分为若干块，（）无序，（）有序。
【解答】块内，块间
⑷在分块查找方法中，首先查找（），然后查找相应的（）。
【解答】索引表，块
⑸在10阶B—树中根结点所包含的关键码个数最多为（），最少为（）。
【解答】9，1
【分析】m阶的B－树中每个结点至多有m棵子树，若根结点不是终端结点，则至少有两棵子树，每个结点中关键码的个数为子树的个数减1。
⑹一棵5阶B—树中，除根结点外，每个结点的子树树目最少为（），最多为（）。
【解答】3，5
【分析】m阶的B－树中每个结点至多有m棵子树，除根结点之外的所有非终端结点至少有?m/2?棵子树。
⑺对于包含n个关键码的m阶B—树，其最小高度是（），最大高度是（）。
【解答】[logm(n+1)]，[logm/2(n+1)/2]
⑻在一棵B—树中删除关键码，若最终引起树根结点的合并，则新树比原树的高度（）。
【解答】减少1层
⑼在一棵高度为h的B—树中，叶子结点处于第（）层，当向该B—树中插入一个新关键码时，为查找插入位置需读取（）个结点。
【解答】h+1，h
【分析】B－树的叶子结点可以看作是外部结点（即查找失败）的结点，通常称为外结点。
实际上这些结点不存在，指向这些结点的指针为空，B－树将记录插入在终端结点中。
⑽对于长度为n的线性表，若采用分块查找（假定总块数和每块长度均接近，用顺序查找确定所在块），则时间复杂性为（）。
【解答】O()
2.判断题
⑴在索引顺序表上采用分块查找，在等概率情况下，其平均查找长度不仅与子表个数有关，而且与每一个子表中的对象个数有关。
【解答】对。
分块查找的平均查找长度不仅和文件中记录的个数n有关，而且和每一块中的记录个数t有关，当t取时，ASL取最小值+1。
⑵B—树是一种动态索引结构，它既适用于随机查找，也适用于顺序查找。
【解答】错。
B—树不能进行顺序查找。
⑶对于B—树中任何一个非叶结点中的某个关键码k来说，比k大的最小关键码和比k小的最大关键码一定都在叶结点中。
【解答】对。
⑷在索引顺序表的查找中，对索引表既可以采取顺序查找，也可以采用折半查找。
【解答】对。
因为索引表有序。
⑸m阶B—树中每个结点的子树个数都大于或等于?m/2?。
【解答】错。
m阶的B－树中除根结点之外的所有非终端结点至少有[m/2]棵子树。
若根结点不是终端结点，则至少有两棵子树。
⑹m阶B—树中任何一个结点的左右子树的高度都相等。
【解答】对。
B树都是树高平衡的。
3．对图9-2所示的3阶B—树，分别给出插入关键码为2，12，16，17和18之后的结果。
【解答】插入关键码为2，12，16，17，18之后的结果分别如图9-3中(a)、(b)、(c)、(d)、(e)所示。
4．对上题所示的3阶B—树，分别给出删除关键码为4，8，9之后的结果。
【解答】删除关键码为4，8，10之后的结果如图9-4(a)，(b)，(c)所示：
5．为什么在内存中使用的B—树通常是3阶的，而不使用更高阶的B—树？
【解答】作为外存上的动态查找，B—树比平衡二叉树的性能要好，但若要作为内存中的查找表，B—树却不一定比平衡二叉树性能好，因为查找等操作的时间性能在m阶B—树上是O(mlogtn）
=O(log2n*(m/log2t))（n为记录个数），而m/log2t>1，故m较大时，O(mlog2n)比平衡的二叉排序树上相应操作的时间O(log2n)大得多。
因此，仅在内存中使用的B—树必须取较小的m，通常取最小值m=3。
6．设有10000个记录，通过分块划分为若干子表并建立索引，那么为了提高查找效率，每一个子表的大小应设计为多大？
【解答】每个子表的大小应为。
学习自测及答案
1．在索引顺序表中，首先查找（），然后再查找相应的（），其平均查找长度等于（）。
【解答】索引表，块，查找索引表的平均长度与检索相应块的平均查找长度的和
2．既希望较快的查找又便于线性表动态变化的查找方法是（）。
A顺序查找B折半查找C散列查找D索引顺序查找
【解答】D
3．在一个3阶的B—树上，每个结点所含的子树数目最多为（）。
【解答】3
4．在一棵m阶的B—树中，当将一个关键码插入某结点而引起该结点分裂时，此结点原有（）个关键码；若删去某结点中的一个关键码，而导致结点合并时，该结点原有（）个关键码。
【解答】m-1，?m/2?-1
5．当向B—树中插入关键码时，可能引起结点的（），最终可能导致整个B-树的高度（），当从B—树中删除关键码时，可能引起结点（），最终可能导致整个B—树的高度（）。
【解答】分裂，增加1，合并，减少1
6．在9阶B—树中，除根结点以外其他非叶子结点中的关键码个数不少于（）。
【解答】4
7．当向一棵m阶的B—树做插入操作时，若一个结点中的关键字个数等于（），则必须分裂为两个结点。
A m
B m-1
C m+1
D m/2
【解答】A
8．在一个5阶的B—树上，每个非终端结点所含的子树数最少为（）。
A2B3C4D5
【解答】B
9.给定一组记录，其关键码为字母。
记录按照下面的顺序插入一棵空的B—树中：C，S，D，T，A，M，P，I，B，W，N，G，V，R，K，E，H，O，L，J。
请画出插入这些记录后的3阶B—树。
【解答】最后的B—树如图9-5所示。
10．已知一个B+树有5个叶子结点，每个叶子结点中的关键码如图9-6所示，请画出这棵3阶B+树，然后在此3阶B+树中插入关键码65，再画出插入后的B+树。
【解答】该B+树如图9-7所示，插入关键码65后，B+树如图9-8所示。