数据结构课后练习 - 第4章

第一章 绪论
4.1 串类型的定义 4.2 串的表示和实现 4.3 串的模式匹配算法 4.4 串操作应用举例
学习要点
1. 熟悉串的7种基本操作的定义，并能利用这些基本操 作来实现串的其它各种操作。 2. 熟练掌握串的定长顺序存储结构上实现串的各种操作 的方法。
3. 掌握串的堆存储结构以及在其上实现串操作的基本方 法。
四、简答题
1. 简述串的存储结构及各自的特点。 • 堆分配存储表示的特点是，仍以一组地址连续的存储单元 存放串值字符序列，但存储空间是在程序执行过程中动态 分配而得。所以也称为动态存储分配的顺序表。 • 在C语言中，利用动态存储管理函数malloc()和free()，来 根据实际需要动态分配和释放字符数组空间。 • 若分配成功，则返回一个指向起始地址的指针，作为串的 基址，同时，为了以后处理方便，约定串长也作为存储结 构的一部分。
S
S
h
e
n
d
a
# # ^
• 为了提高存储密度，可使每个结点存放多个字符。通常将 结点数据域存放的字符个数定义为结点大小。 • 显然，当结点大小大于1时，串的长度不一定正好是结点 的整数倍，则链表中的最后一个结点不一定全被串值占满， 此时通常补上“#”或其它的非串值字符（一般情况下“#” 不属于串的字符集，是一个特殊的符号）。 • 这种存储形式优点是存储密度高于结点大小为1 的存储形 式。不足之处是做插入、删除字符的操作时，可能会引起 结点之间字符的移动，算法实现起来比较复杂。
取子串：从串S1的第n1个字符 开始连续取n2个字符赋值给给 串T；
此时串T为串S的子串，其再主 串中的位置为n1。
五、程序设计题
1. 设计一个链串上实现串比较操作StringEqual(s, t)的算 法。
typedef struct {
char data; Chunk *next;
typedef struct {
Chunk *head;
int curlen; } LinkString
}Chunk;
int index( LinkString r1, LinkString r2 ) { //链串上的子串定位操作 LinkString p, p1, q, q1; int i=0, pos=0; p=r1->head;
• Substring(s1,4,2): „de‟;
• Substring(s1,14,1): „n‟;
• Substring(s1,20,1): „t‟. • 连接的结果： s2=„student‟.
四、简答题
2. 字符串s1=„abcdefghijklmnopqrstuvw‟，由如下运算分别 得到s2和s3，请给出s2和s3的值。
四、简答题
2. 字符串s1=„abcdefghijklmnopqrstuvw‟，由如下运算分别 得到s2和s3，请给出s2和s3的值。
s 2 StringConcat( Substring( s1,19,3), SubString( s1,4,2), SubString( s1,14,1), Substring( s1,20,1))
}
2. 设计一个链串上实现子串定位操作的算法。 • 比较两个串的大小 int strcmp(hstring s,hstring t){ for(i=0; i<s.length && i<t.length; ++i) if(s.ch[i]!=t.ch[i] //每个字符两两比较 return(s.ch[i]-t.ch[i]);
}
四、简答题
3. 分析下述两个算法的具体功能。
SEQSTRING fun2(SEQSTRING S, int n1, int n2) { //S为顺序存储的串变量 SEQSTRING T; int i; for(i=0;i<n2;i++) T.ch[i]=S.ch[n1+i-1]; T.len=n2; return(T); }
4. 字符串”VARTYPE int”，若采用动态分配的顺序存储方 A 法需要_______个字节（设每种数据均占用2个字节）。
A. 22 B. 11 C. 10 D. 动态产生，视情况而定
三、填空题
顺序存储结构 1. 串的两种最基本的存储方式是____________和 链式存储结构 ____________ 。 2. 串的链式存储结构是将存储区域分成一系列大小相同 数据 的节点，每个节点有两个域：____________域和 指针 ____________域。其中前者用于存储数据，后者用于 存储下一个节点的指针。
一、判断对错题
1. 串中不可以包含有空白字符。（ ×） 2. 子串是主串中字符构成的有限序列。（× ）
二、单项选择题
B 1. 串是一种特殊的线性表，其特殊性体现在_______。 A. 可以顺序存储 B. 数据元素是一个字符
C. 可以链接存储
D. 数据元素可以任意
二、单项选择题
C 2. 求字符串T在字符串S中首次出现的位置的操作为_______。 A. 求串的长度 A. 8 B. 37 B. 求子串 D. 9 C. 串的模式匹配 D. 串的连接 B 3. 若串S=”software”，其子串数目是_______。 C. 36
• 在顺序存储结构中，实现串操作的原操作为“字符序 列的复制”，操作的时间复杂度基于复制的字符序列 的长度。 • 在定长顺序存储表示中，如果在操作中出现串值序列 的长度超过上界MAXSTRLEN时，约定用截尾法处理；
• 这种情况不仅在求联接串时可能发生，在串的其它操 作中，如插入、置换等也可能发生。克服这个弊病只 有不限定串长的最大长度，即动态分配串值的存储空 间。
四、简答题
1. 简述串的存储结构及各自的特点。
• 定长顺序存储表示（静态存储分配的顺应表）：是用一组 连续的存储单元来存放串中的字符序列。
• 所谓定长顺序存储结构，是直接使用定长的字符数组来定 义，数组的上界预先给出： #define MAXSTRLEN 255 typedef unsigned char SString[MAXSTRLEN+1]; //0号单元存串长
typedef struct{ char *ch; int length; }hsring;
• 这种存储结构表示时的串操作仍是基于“字符序列的 复制” 。例如，串复制操作StrCopy(&T, S)的实现算 法是，若串T已存在，则先释放串T所占空间，当串S 不空时，首先为串T分配大小和串S长度相等的存储空 间，然后将串S的值复制到串T中。 • 又如，串插入操作StrInsert(&S,pos,T)的实现算法是， 为串S重新分配大小等于串S和串T长度之和的存储空 间，然后进行串值复制。
s3 SubString( s1, StringLength( s2), StringLength( s2))
• StringLength(s2): 7; • s3=Substring(s1, 7, 7): “ghijklm”.
四、简答题
3. 分析下述两个算法的具体功能。
SEQSTRING fun1(SEQSTRING *S, seqstring *T) { //S和T为顺序存储的串变量 SEQSTRING *R; int i,j; 将串S与串T联接后赋值给R for(i=0;i<S->len;i++) R->ch[i]=S->ch[i]; for(j=0;j<=T->len;j++) R->ch[S->len+j]=T->ch[j]; R->len=i+j; return(R);
s3 SubString( s1, StringLength( s2), StringLength( s2))
四、简答题
2. 字符串s1=„abcdefghijklmnopqrstuvw‟，由如下运算分别得 到s2和s3，请给出s2和s3的值。
s 2 StringConcat( Substring( s1,19,3), SubString( s1,4,2), SubString( s1,14,1), Substring( s1,20,1)) • Substring(s1,19,3): „stu‟;
return(p->data-q->data);
p=p->next; q=q->next; } return s.curlen-t.curlen; //所有字符相同时则比较长度
}
结束
while ( p!=NULL )
{ q=r2-head; while( q!=NULL ) { if ( p->data==q->data ) { p1=p->next; q1=q->next;
while( p1->data==q1->data ) //当前字符相同 { p1=p1->next; q1=q1->next; } if ( q1==NULL ) pos=i+1; //匹配成功返回位置 } else q=q->next; } p=p->next; //从主串的下一个字符开始重新比较 i++; } re的特点。 • 串的块链存储表示：用链表存储串，每个结点存储串的n 个字符，当串长不是n的整数倍时最后一个结点剩余位置 用空字符＃补齐。 • 如串ABCDEFGHI当n=4时： head ABCD EF GH I # # # ^
• 当n=1时： head
A
B
C
I ^
return s.length-t.length; //所有字符相同时则比较长度
} 在此基础上进行修改！
• 比较两个串的大小 int strcmp(LinkString s, LinkString t){ p=s->head; q=t->head; for(i=0; i<s.curlen && i<t.curlen; ){ if(p->data!=q->data //每个字符两两比较