数据结构第一章绪论
《数据结构(C语言-耿国华版)》复习大纲
第一章绪论1.数据：人们利用文字符号、数字符号及其他规定的符号对现实世界的事物及其活动的描述。
凡是能被计算机输入、存储、处理和输出的一切信息都叫数据。
2.数据元素：数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。
数据元素的组成：一个数据元素通常由一个或若干数据项组成。
数据项：指具有独立含义的最小标识单位。
3.数据对象：性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。
4.数据结构：研究的是数据的逻辑结构和物理结构，以及它们之间的相互关系和所定义的算法在计算机上运行的学科。
5.算法：是对待定问题求解步骤的一种描述，是指令的有限序列。
算法应满足以下性质：1)输入性：具有零个或若干个输入量；2)输出性：至少产生一个输出；3)有穷性：每条指令的执行次数是有限的；4)确定性：每条指令的含义明确，无二义性；5)可行性：每条指令都应在有限的时间内完成。
6.评价算法优劣的主要指标：1)执行算法后，计算机运行所消耗的时间，即所需的机器时间；2)执行算法时，计算机所占存储量的大小，即所需的存储空间；3)所设计的算法是否易读、易懂，是否容易转换成其他可运行的程序语言。
7.会估算某一算法的总执行时间和时间复杂度。
8.熟悉习题P32:3(5)-(9)、4(2)(3)第二章线性表1.线性表(P7)：是性质相同的一组数据元素序列。
线性表的特性：1)数据元素在线性表中是连续的，表中数据元素的个数可以增加或减少，但调整后数据元素仍必须是连续的，即线性表是一种线性结构。
2)数据元素在线性表中的位置仅取决于自己在表中的序号，并由该元素数据项中的关键字(key)加以标识。
3)线性表中所有数据元素的同一数据项，其属性是相同的，数据类型也是一致的。
线性表的主要运算有：插入、删除、查找、存取、长度、排序、复制、合并。
线性表的顺序存储结构及特点(就是把表中相邻的数据元素存放在内存邻接的存储单元，这种存储方法叫做顺序分配，又称顺序映像。
《数据结构教程》第一章 绪论
《数据结构教程》第一章绪论数据结构教程第一章绪论数据结构是计算机科学中的重要概念之一，它是计算机程序设计的基础。
本教程的第一章将介绍数据结构的基本概念和作用。
一、什么是数据结构？在计算机科学中，数据结构用于存储和组织数据，以便在计算机程序中进行高效的操作。
数据结构可以分为两种基本类型：线性数据结构和非线性数据结构。
1.1 线性数据结构线性数据结构是最简单的数据结构之一，它将数据元素按照线性顺序组织，可以使用一对一的关系连接数据元素。
常见的线性数据结构有数组、链表和栈。
1.2 非线性数据结构非线性数据结构是指数据元素之间存在多对多的关系，不是简单的一对一关系。
常见的非线性数据结构有树和图。
二、数据结构的作用数据结构的设计和选择对于程序的效率和性能具有重要影响。
合理选择数据结构可以提高算法的执行速度，降低计算机资源的占用。
2.1 提高数据的存储效率通过选择适当的数据结构可以减少内存的占用，提高数据的存储效率。
例如，链表数据结构可以动态地分配内存空间，减少内存的浪费。
2.2 提高数据的访问效率不同的数据结构在数据的访问效率上有所差异。
例如，对于需要频繁插入和删除操作的场景，链表数据结构比数组数据结构更加高效。
2.3 优化算法的执行速度数据结构和算法是相辅相成的，通过选择合适的数据结构可以优化算法的执行速度。
例如，在查找操作中使用二叉搜索树可以降低时间复杂度。
三、数据结构的分类根据数据结构的存储方式和操作特性，可以将数据结构分为线性数据结构和非线性数据结构。
3.1 线性数据结构线性数据结构是最常用的数据结构之一，它将数据元素按照线性顺序排列，每个元素有一个直接前驱和直接后继。
常见的线性数据结构有数组、链表和栈。
3.1.1 数组数组是一种最简单的数据结构，它将数据元素存储在连续的内存空间中。
数组的访问速度很快，但是插入和删除操作的效率较低。
3.1.2 链表链表是一种动态数据结构，它通过指针将数据元素链接在一起。
第1章 数据结构绪论
编译理论 数据表示法 存储装置 硬件(计算机系统设计)
算子关系 数据 数据的操作 类型 数据结构 文件系统 数据存取 数据组织 机器组织 信息检索 软件(计算机程序设计)
4
1.1 引
言
为了使读者对数据结构有一个感性的认识， 为了使读者对数据结构有一个感性的认识， 下面给出几个数据结构的示例， 下面给出几个数据结构的示例，读者可以 通过这些示例去理解数据结构的概念。 通过这些示例去理解数据结构的概念。 【示例1】 职工基本情况表。 参见教材P2 【示例2】 井字棋对弈问题。 【示例3】 教学计划编排问题。
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1.3 抽象数据类型
首先我们了解一下在程序设 计语言中出现的各种数据类 型。
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1.3.1 数据类型
数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上 的一组操作的总称。 的一组操作的总称。 在高级程序设计语言中，数据类型可分为两类： 在高级程序设计语言中，数据类型可分为两类： 一类是原子类型，另一类则是结构类型。 一类是原子类型，另一类则是结构类型。 在某种意义上，数据结构可以看成是“ 在某种意义上，数据结构可以看成是“一组具 有相同结构的值” 有相同结构的值”，而数据类型则可被看成是 由一种数据结构和定义在其上的一组操作所组 成的。 成的。
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1.2 基本概念与术语
1. 逻辑结构
(1) 线性结构。 (2) 集合结构。 (3) 树形结构。 (4) 图状结构。 数据的四种基本逻辑结构如图1.4所示。
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1.2 基本概念与术语
2. 存储结构 (1) 顺序存储结构是指把逻辑上相邻的结 点存储在物理上相邻的存储单元里，结点 之间的逻辑关系由存储单元位置的邻接关 系来体现。 (2) 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，结点之 间的逻辑关系由附加的指针域来体现。 (3) 索引存储结构是用结点的索引号来确 定结点的存储地址。
《数据结构》第一章重点知识梳理
第一章 绪论
求绝对值 abs（表达式） 求不足整数值 floor（表达式） 求进位整数值 ceil（表达式） 判定文件结束 eof（文件变量） （10）逻辑运算 与运算&&：对于A&&B，当A的值为0时，不在对B求值。 或运算||：对于A||B，当A的值为非0时，不在对B求值。 四、算法和算法分析 1．算法 （1）算法的定义
由于算法的时间复杂度考虑的只是对于问题规模n的增长率，因此在难以精确计算基本操作 执行次数（或语句频度）的情况下，只需求出它关于n的增长率或阶即可。 4．算法的存储空间需求
类似于算法的时间复杂度，以空间复杂度（spacecomplexity）作为算法所需存储空间的量 度，记作S（n）=O（f（n））其中n为问题的规模。
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的表示。
①元素的表示。计算机数据元素用一个由若干位组合 起来形成的一个位串表示。
图1-1四类基本结构的关系图。
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第一章 绪论
②关系的表示。 计算机中数据元素之间的关系有两种不同的表示方法：顺序映象和非顺序映象。 并由这两种不同的表示方法得到两种不同的存储结构：顺序存储结构和链式存储结构。 a．顺序映象的特点是借助元素在存储器中的相对位置来表示数据元素之间的逻辑关系。 b．非顺序映象的特点是借助指示元素存储地址的指针（pointer）表示数据元素之间的逻辑
数据元素（dataelement）是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考 虑和处理。
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第一章 绪论
3．数据对象 数据对象（dataobject）是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。
4．数据结构 数据结构（datastructure）是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 （1）数据结构的基本结构 根据数据元素之间关系的不同特性，通常有下列四类基本结构： ①集合。数据元素之间除了“同属于一个集合”的关系外，别无其它关系。 ②线性结构。数据元素之间存在一个对一个的关系。 ③树形结构。数据元素之间存在一个对多个的关系。 ④图状结构或网状结构。数据元素之间存在多个对多个的关系。
数据结构 第一章概论
注意：常用DataType表示抽象元素类型。
H
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1.3 算法和算法分析
数据的运算是通过算法描述的。
1.算法----求解一个特定任务的指令的有限序列。
例.求a[0..n-1]中n个数的平均值(假定n>0)。
float average(float a[ ],int n)
{ int i；float s=0.0； //累加器赋初值
8. }
其中:f(m,n)=1+m+2*m*n+m=2mn+2m+1
当m=n时,f(n)=2n2+2n+1
T(n)=O(f(n))=O(2n2+2n+1)=O(n2) 平方阶。
对嵌套层次的循环结构，时间的复杂度T(n)由最内 层循环体语句的频度f(n)决定。
H
22
例4 分析下面的算法
1. void sum(int n)
其中：D1，D3是有穷集，D2是无穷集。
5.抽象数据对象
ElemSet={某种同类型的数据元素}
H
8
6.数据结构(data structure)----
数据之间的相互关系，即数据的组织形式。 内容包括：数据逻辑结构、数据存储结构和数据运算。
数据逻辑结构：数据元素之间的逻辑关系。 数据存储结构：数据元素及其关系在存储器中的存储表示。 数据运算：定义在数据逻辑结构上的操作。如：查询，插入，
(4)
for (k=0；k<n；k++)
n2(n+1)
(5)
c[i][j]=c[i][j]+a[i][k]*b[k][j]； n3
}
}
算法所消耗的时间就是所有语句频度之和T(n):
数据结构 第一章 绪论
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... 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 05 01 03 08 02 07 04 06 ... 6200 6202 6020 4000 4002 4800 4802 4804
... 08 03 ... 05 01 02 ... 06 ... 07 04 ... 4802 4002 6200 0 4804 4000
… … … … … …
计算机科学与技术 应用数学 信息管理与信息系统 英语 …
大学语文 数据结构 管理信息系统 高等数学 …
08 计算机一班 08 数学三班 09 信管一班 09 外语八班 …
1 2 3 4 …
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例1-2 人-机对弈
国际象棋、井字棋、五子棋、中国象棋和围棋 …。 把计算机操作的对象对弈过程中可能出现的棋盘状 态称为格局。 格局之间的关系是由不同的棋类对弈规则决定，这 个关系往往是一种层次结构：从一个格局可以派生 出若干个新的格局，而从一个新格局又可以派生出 多个更新的格局，将对弈开始到结束整个对弈过程 可能派生的所有格局表示出来，就象一棵倒挂的 “树”。以这些对弈游戏中的井字棋为例，其“树 根”就是对弈开始之前的棋盘格局，而所有的“叶 子”就是可能出现的结局，对弈过程就是从树根沿 树叉到每个叶子的过程。如图所示:
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350
体育馆 N
H
300 300
G
150
北二区大门
信息楼 国际文化大 厦
文科大楼
E
300
200
F
外语楼
北一区大门
1500
北门
900
数据结构第一章--绪论(严蔚敏版)
解 T = (D, R ) D={A,B,a,b,c }
R是D上的关系的集合 是 上的关系的集合
A
B
a R={ P1,P2 } P1 ={<A,a>, <A,b>, <A,c>} P2 ={<B,a>, <B,b>, <B,c>}
b
c
写出一个复数的数据结构 例3 写出一个复数的数据结构 Complex= (C , R) 解 一个复数可以表示为 a+bi 一个复数可以表示为 复数 C={a,b}
也可以表示成一个有序对 <a, b>
∴这里存在一种关系 P ={<a,b>} (只有一个有序对 只有一个有序对) 只有一个有序对
而R是C上的关系的集合 R={ P } 是 上的关系的集合
写出一个复数的数据结构 例3 写出一个复数的数据结构 Complex= (C , R) 解 一个复数的数据结构为 Complex= (C , R) 其中， 其中， C={a,b} R={ P } P ={<a,b>}
a b c
解 其数据结构可描述为 d e T = (D, R ) D是数据元素的集合 D={a,b,c,d,e} 是数据元素的集合
R是D上的关系的集合 R={ P } 是 上的关系的集合
P ={<a,b>,<a,c>,<b,d>,<b,e>}
例2
一小组有a,b,c 三个学生，一个导师A 一小组有a,b,c 三个学生，一个导师A 和一个辅导员B 和一个辅导员B，此小组的数据结构如图：
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ADT 抽象数据类型名 { 数据对象： 数据对象：〈数据对象的定义〉 数据关系： 数据关系：〈数据关系的定义〉 基本操作： 基本操作：〈基本操作的定义〉 } ADT 抽象数据类型名 其中基本操作的定义格式为: 基本操作名（参数表） 基本操作名 初始条件：〈初始条件描述〉 初始条件： 操作结果：〈操作结果描述〉 操作结果
数据结构(C语言版) 第1章 绪论
理论课教材： 数据结构（C语言版） 严蔚敏 吴伟民 编著
第一章 绪论
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 学习数据结构的主要意义和要求 数据结构讨论的范畴 基本概念 抽象数据类型的表示和实现 算法和算法的度量
学习数据结构的主要意义和要求
意义：
数据结构和算法是计算机学科的两大支柱 数据结构是程序设计的基础 程序=算法+数据结构
存储结构分为： 顺序存储结构——借助元素在存储器中的相对位置来表示 数据元素间的逻辑关系 链式存储结构——借助指示元素存储地址的指针表示数据 元素间的逻辑关系 数据的逻辑结构与存储结构密切相关 逻辑结构
线性表
物理结构
顺序存储结构
树
图
链式存储结构
复合存储结构
h
h
元素1 1400
1345 元素2
链式存储
数据结构的形式定义为: 数据结构是一个二元组 Data_Structures = (D, S) 其中: D 是数据元素的有限集， S 是 D上关系的有限集。
数据元素的映象方法： 例用二进制位(bit)的位串表示数据元素
(321)10 = (501)8 = (101000001)2 A = (101)8 = (001000001)2
算法设计的要求
2. 可读性 算法主要是为了人的阅读与交流，其次才是为计算机执行，因此算法 应该易于人的理解；另一方面，晦涩难读的程序易于隐藏较多错误而难以 调试。 3．健壮性 当输入的数据非法时，算法应当恰当地作出反映或进行相应处理，而
1536
元素3
1346
元素4
∧
存储地址 1345 1346
存储内容 元素1 元素4
指针 1400 ∧
数据结构 第一章 绪论
三、算法和算法分析
1、算法的特性
有穷性
算法在执行有穷步后结束，且每步可在有穷时间内完成 确定性 算法中指令无二义性，且在任何条件下执行路径唯一
可行性
算法中各操作可通过已实现的基本运算执行有限次完成
1、算法的特性
输入
零或多个 输出 一或多个
2、算法设计的要求
正确性
算法应能满足具体问题的需求 可读性 算法应易于阅读和理解
健壮性
输入数据非法时，算法也能适当作出反应或进行处理 高效性 算法执行时间短，占用存储空间少
3、算法的时间复杂度
算法执行效率主要与所用计算机软、硬件及问题规模有
关。 衡量算法效率时，通常在算法中选择一种不可再分解的 基本操作，该操作的重复执行次数应与算法的执行时间成正
比，一般为问题规模n的函数f(n)，此时可记算法的时间量
S(n)=O(f(n))，其中 n 为问题的规模。 分析算法空间复杂度时，一般只考虑执行算法所需辅助 空间，但若输入数据所占空间与算法本身有关，则也应计算
在内。
若算法执行所需空间与输入数据有关，则可求最坏情况 下的空间复杂度。
课程说明
1、教学日历 2、成绩评定 平时(50%)=实验(30%)+作业(15%)+考勤(5%) 期末考试：50%
读者信息： 读者编号 姓名
所借图书登录号 002 001
9001 9002
李红 张小林
2、数据元素
数据的基本单位，程序中常作为一个整体考虑和处理。
举例——图书借阅管理系统 图书信息： 登录号 001 002 书名 理论力学 高等数学 借阅者编号 9002 9001
读者信息： 读者编号 姓名
所借图书登录号 002 001
数据结构第一章 绪论PPT课件
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算法设计的要求
算法的正确性 l 可读性 l 健壮性 l 高效率和低存储量
例如要求n个数的最大值问题 给出算法如下：
max:=0; for（i=1 ；i<= n ;i++） { scanf("%f", x);
if (x>max) max=x; }
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算法描述的工具
算法可用自然语言、框图或高级程序设计语言 进行描述。
类语言是接近于高级语言而又不是严格的高级 语言，具有高级语言的一般语句设施，撇掉语言中 的细节，以便把注意力主要集中在算法处理步骤本 身的描述上。
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设计实现算法过程步骤
1. 找出与求解有关的数据元素之间的关系
2. 确定在某一数据对象上所施加运算 3. 考虑数据元素的存储表示 4. 选择描述算法的语言 5.设计实现求解的算法，并用程序语言加以描述。
例如：
树
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图状结构或网状结构
定义： 结构中的数据元素之间存在着多对
多的任意关系。
例如：
图
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逻辑结构
定义： 数据的逻辑结构是指数据元素之间逻辑关系描述。
l形式化描述： Data_Structure=（D,R）其中D是数据元素的
有限集，R是D上关系的有限集。
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集合结构
定义： 结构中的数据元素之间除了同属于
一个集合的关系外，无任何其它关系。
例如：
集合
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线性结构
定义： 结构中的数据元素之间存在着一对
严蔚敏数据结构课后习题及答案解析
第一章绪论一、选择题1.组成数据的基本单位是A数据项B数据类型C数据元素D数据变量2.数据结构是研究数据的以及它们之间的相互关系;A理想结构,物理结构B理想结构,抽象结构C物理结构,逻辑结构D抽象结构,逻辑结构3.在数据结构中,从逻辑上可以把数据结构分成A动态结构和静态结构B紧凑结构和非紧凑结构C线性结构和非线性结构D内部结构和外部结构4.数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的①以及它们之间的②和运算等的学科;① A数据元素B计算方法C逻辑存储D数据映像② A结构B关系C运算D算法5.算法分析的目的是;A 找出数据结构的合理性B研究算法中的输入和输出的关系C分析算法的效率以求改进D分析算法的易懂性和文档性6.计算机算法指的是①,它必须具备输入、输出和②等5个特性;① A计算方法B排序方法C解决问题的有限运算序列D调度方法② A可执行性、可移植性和可扩充性B可行性、确定性和有穷性C确定性、有穷性和稳定性D易读性、稳定性和安全性二、判断题1.数据的机内表示称为数据的存储结构;2.算法就是程序;3.数据元素是数据的最小单位;4.算法的五个特性为：有穷性、输入、输出、完成性和确定性;5.算法的时间复杂度取决于问题的规模和待处理数据的初态;三、填空题1.数据逻辑结构包括________、________、_________ 和_________四种类型,其中树形结构和图形结构合称为_____;2.在线性结构中,第一个结点____前驱结点,其余每个结点有且只有______个前驱结点；最后一个结点______后续结点,其余每个结点有且只有_______个后续结点;3.在树形结构中,树根结点没有_______结点,其余每个结点有且只有_______个前驱结点；叶子结点没有________结点,其余每个结点的后续结点可以_________;4.在图形结构中,每个结点的前驱结点数和后续结点数可以_________;5.线性结构中元素之间存在________关系,树形结构中元素之间存在______关系,图形结构中元素之间存在_______关系;6.算法的五个重要特性是_______、_______、______、_______、_______;7.数据结构的三要素是指______、_______和________;8.链式存储结构与顺序存储结构相比较,主要优点是________________________________;9.设有一批数据元素,为了最快的存储某元素,数据结构宜用_________结构,为了方便插入一个元素,数据结构宜用____________结构;四、算法分析题1.求下列算法段的语句频度及时间复杂度参考答案：一、选择题1. C 3. C 4. A、B 5. C 、B二、判断题:1、√2、×3、×4、×5、√三、填空题1、线性、树形、图形、集合；非线性网状2、没有；1；没有；13、前驱；1；后继；任意多个4、任意多个5、一对一；一对多；多对多6、有穷性；确定性；可行性；输入；输出7、数据元素；逻辑结构；存储结构8、插入、删除、合并等操作较方便9、顺序存储；链式存储四、算法分析题fori=1; i<=n; i++forj =1; j <=i ; j++x=x+1;分析：该算法为一个二重循环,执行次数为内、外循环次数相乘,但内循环次数不固定,与外循环有关,因些,时间频度Tn=1+2+3+…+n=nn+1/2有1/4≤Tn/n2≤1,故它的时间复杂度为Ｏn2, 即Ｔn与n2 数量级相同; 2、分析下列算法段的时间频度及时间复杂度for i=1;i<=n;i++for j=1;j<=i;j++for k=1;k<=j;k++x=i+j-k;分析算法规律可知时间频度Tn=1+1+2+1+2+3+...+1+2+3+…+n由于有1/6 ≤ Tn/ n3 ≤1,故时间复杂度为Ｏn3第二章线性表一、选择题1.一个线性表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A110 B108C100 D1202. 向一个有127个元素的顺序表中插入一个新元素并保持原来顺序不变,平均要移动个元素;A64B63 C D73.线性表采用链式存储结构时,其地址;A 必须是连续的B 部分地址必须是连续的C 一定是不连续的D 连续与否均可以4. 在一个单链表中,若p所指结点不是最后结点,在p之后插入s所指结点,则执行As->next=p;p->next=s; B s->next=p->next;p->next=s;Cs->next=p->next;p=s; Dp->next=s;s->next=p;5.在一个单链表中,若删除p所指结点的后续结点,则执行Ap->next=p->next->next; Bp=p->next; p->next=p->next->next;Cp->next=p->next; Dp =p->next->next;6.下列有关线性表的叙述中,正确的是A线性表中的元素之间隔是线性关系B线性表中至少有一个元素C线性表中任何一个元素有且仅有一个直接前趋D线性表中任何一个元素有且仅有一个直接后继7.线性表是具有n个的有限序列n≠0A表元素B字符C数据元素D数据项二、判断题1.线性表的链接存储,表中元素的逻辑顺序与物理顺序一定相同;2.如果没有提供指针类型的语言,就无法构造链式结构;3.线性结构的特点是只有一个结点没有前驱,只有一个结点没有后继,其余的结点只有一个前驱和后继;4.语句p=p->next完成了指针赋值并使p指针得到了p指针所指后继结点的数据域值;5.要想删除p指针的后继结点,我们应该执行q=p->next ；p->next=q->next；freeq;三、填空题1.已知P为单链表中的非首尾结点,在P结点后插入S结点的语句为：_______________________ ;2.顺序表中逻辑上相邻的元素物理位置相邻, 单链表中逻辑上相邻的元素物理位置_________相邻;3.线性表L＝a1,a2,...,an采用顺序存储,假定在不同的n＋1个位置上插入的概率相同,则插入一个新元素平均需要移动的元素个数是________________________4.在非空双向循环链表中,在结点q的前面插入结点p的过程如下：p->prior=q->prior;q->prior->next=p;p->next=q;______________________;5.已知L是无表头结点的单链表,是从下列提供的答案中选择合适的语句序列,分别实现：1表尾插入s结点的语句序列是_______________________________2 表尾插入s结点的语句序列是_______________________________1.p->next=s;2.p=L;3.L=s;4.p->next=s->next;5.s->next=p->next;6.s->next=L;7.s->next=null;8.whilep->next= Q p=p-next;9.whilep->next=null p=p->next;四、算法设计题1.试编写一个求已知单链表的数据域的平均值的函数数据域数据类型为整型;2.已知带有头结点的循环链表中头指针为head,试写出删除并释放数据域值为x的所有结点的c函数;3.某百货公司仓库中有一批电视机,按其价格从低到高的次序构成一个循环链表,每个结点有价格、数量和链指针三个域;现出库销售m台价格为h的电视机,试编写算法修改原链表;4.某百货公司仓库中有一批电视机,按其价格从低到高的次序构成一个循环链表,每个结点有价格、数量和链指针三个域;现新到m台价格为h的电视机,试编写算法修改原链表;5.线性表中的元素值按递增有序排列,针对顺序表和循环链表两种不同的存储方式,分别编写C函数删除线性表中值介于a与ba≤b之间的元素;6.设A=a0,a1,a2,...,an-1,B=b0,b1,b2,...,bm-1是两个给定的线性表,它们的结点个数分别是n和m,且结点值均是整数;若n=m,且ai= bi 0≤i<n ,则A=B；若n<m ,且ai=bi 0≤i<n ,则A<B；若存在一个j, j<m ,j<n ,且ai=bi 0≤i<j , 若aj<bj,则A<B,否则A>B;试编写一个比较A和B的C函数,该函数返回-1或0或1,分别表示A<B或A=B或A>B;7.试编写算法,删除双向循环链表中第k个结点;8.线性表由前后两部分性质不同的元素组成a0,a1,...,an-1,b0,b1,...,bm-1,m和n为两部分元素的个数,若线性表分别采用数组和链表两种方式存储,编写算法将两部分元素换位成b0,b1,...,bm-1,a0,a1,...,an-1,分析两种存储方式下算法的时间和空间复杂度;9.用循环链表作线性表a0,a1,...,an-1和b0,b1,...,bm-1的存储结构,头指针分别为ah和bh,设计C函数,把两个线性表合并成形如a0,b0,a1,b1,…的线性表,要求不开辟新的动态空间,利用原来循环链表的结点完成合并操作,结构仍为循环链表,头指针为head,并分析算法的时间复杂度;10.试写出将一个线性表分解为两个带有头结点的循环链表,并将两个循环链表的长度放在各自的头结点的数据域中的C函数;其中,线性表中序号为偶数的元素分解到第一个循环链表中,序号为奇数的元素分解到第二个循环链表中;11.试写出把线性链表改为循环链表的C函数;12.己知非空线性链表中x结点的直接前驱结点为y,试写出删除x结点的C函数;参考答案：一、选择题1. B 3. D 4. B 5. A 7、C二、判断题:参考答案：1、×2、√3、×4、×5、√三、填空题1、s->next=p->next; p->next=s;2、一定；不一定3、n/24、q->prior=p;5、16 32 2 91 7四、算法设计题1、include ""include ""typedef struct node{int data;struct node link;}NODE;int averNODE head{int i=0,sum=0,ave; NODE p;p=head;whilep=NULL{p=p->link;++i;sum=sum+p->data;}ave=sum/i;return ave;}2、include ""include ""typedef struct node{int data; / 假设数据域为整型/struct node link;}NODE;void del_linkNODE head,int x / 删除数据域为x的结点/ {NODE p,q,s;p=head;q=head->link;whileq=head{ifq->data==x{p->link=q->link;s=q;q=q->link;frees;}else{p=q;q=q->link;}}}3、void delNODE head,float price,int num {NODE p,q,s;p=head;q=head->next;whileq->price<price&&q=head{p=q;q=q->next;}ifq->price==priceq->num=q->num-num; elseprintf"无此产品"; ifq->num==0{p->next=q->next; freeq;}}4、include ""include ""typedef struct node {float price;int num;struct node next;}NODE;void insNODE head,float price,int num {NODE p,q,s;p=head;q=head->next;whileq->price<price&&q=head{p=q;q=q->next;}ifq->price==priceq->num=q->num+num;else{s=NODE mallocsizeofNODE;s->price=price;s->num=num;s->next=p->next;p->next=s;}}5、顺序表：算法思想：从0开始扫描线性表,用k记录下元素值在a与b之间的元素个数,对于不满足该条件的元素,前移k个位置,最后修改线性表的长度;void delelemtype list,int n,elemtype a,elemtype b{int i=0,k=0；whilei<n{iflisti>=a&&listi<=b k++;elselisti-k=listi;i++;}n=n-k; / 修改线性表的长度/}循环链表:void delNODE head,elemtype a,elemtype b{NODE p,q;p= head;q=p->link; / 假设循环链表带有头结点/ whileq=head && q->data<a{p=q;q=q->link;}whileq=head && q->data<b{r=q;q=q->link;freer;}ifp=qp->link=q;}6、define MAXSIZE 100int listAMAXSIZE,listBMAXSIZE; int n,m;int compareint a,int b{int i=0;whileai==bi&&i<n&&i<mi++;ifn==m&&i==n return0;ifn<m&&i==n return-1;ifn>m&&i==m return1;ifi<n&&i<mifai<bi return-1;else ifai>bi return1;}7、void delDUNODE head,int i{DUNODE p;{head=head->next;head->prior=NULL;return0;}Else{forj=0;j<i&&p=NULL;j++p=p->next;ifp==NULL||j>i return1;p->prior->next=p->next;p->next->prior=p->proir;freep;return0;}8.顺序存储:void convertelemtype list,int l,int h / 将数组中第l个到第h个元素逆置/ {elemtype temp;fori=h;i<=l+h/2;i++{temp=listi;listi=listl+h-i;listl+h-i=temp;}}void exchangeelemtype list,int n,int m; {convertlist,0,n+m-1;convertlist,0,m-1;convertlist,m,n+m-1;}该算法的时间复杂度为On+m,空间复杂度为O1 链接存储:不带头结点的单链表typedef struct node{elemtype data;struct node link;}NODE;void convertNODE head,int n,int m{NODE p,q,r;int i;p=head;q=head;fori=0;i<n-1;i++q=q->link; /q指向an-1结点/r=q->link;q->link=NULL;whiler->link=NULLr=r->link; /r指向最后一个bm-1结点/head=q;r->link=p;}该算法的时间复杂度为On+m,但比顺序存储节省时间不需要移动元素,只需改变指针,空间复杂度为O1typedef struct node{elemtype data;struct node link;}NODE;NODE unionNODE ah,NODE bh {NODE a,b,head,r,q;head=ah;a=ah;b=bh;whilea->link=ah&&b->link=bh {r=a->link;q=b->link;a->link=b;b->link=r;a=r;}ifa->link==ah /a的结点个数小于等于b的结点个数/{a->link=b;whileb->link=bhb=b->link;b->link=head;}ifb->link==bh /b的结点个数小于a的结点个数/{r=a->link;a->link=b;b->link=r;}returnhead;}该算法的时间复杂度为On+m,其中n和m为两个循环链表的结点个数.10.typedef struct node{elemtype data;struct node link;}NODE;void analyzeNODE a{NODE rh,qh,r,q,p；int i=0,j=0；/i为序号是奇数的结点个数j为序号是偶数的结点个数/ p=a；rh=NODE mallocsizeofNODE；/rh为序号是奇数的链表头指针/qh=NODE mallocsizeofNODE; /qh为序号是偶数的链表头指针/r=rh;q=qh;whilep=NULL{r->link=p;r=p;i++;p=p->link;ifp=NULL{q->link=p;q=p;j++;p=p->link;}}rh->data=i;r->link=rh;qh->data=j;q->link=qh;}11.typedef struct node {elemtype data;struct node link;}NODE;void changeNODE head {NODE p;p=head;ifhead=NULL{whilep->link=NULLp=p->link;p->link=head;}}12.typedef struct node {elemtype data;struct node link;}NODE;void delNODE x,NODE y{NODE p,q;elemtype d1;p=y;q=x;whileq->next=NULL / 把后一个结点数据域前移到前一个结点/ {p->data=q->data;q=q->link;p=q;p->link=NULL; / 删除最后一个结点/freeq;}第三章栈和队列一、选择题1. 一个栈的入栈序列是a,b,c,d,e,则栈的不可能的输出序列是;A edcbaBdecbaCdceab Dabcde2.栈结构通常采用的两种存储结构是;A 线性存储结构和链表存储结构B散列方式和索引方式C链表存储结构和数组D线性存储结构和非线性存储结构3.判定一个栈ST最多元素为m0为空的条件是;A ST-〉top=0 BST-〉top==0CST-〉top=m0 DST-〉top=m04.判定一个栈ST最多元素为m0为栈满的条件是;AST->top=0 BST->top==0CST->top=m0-1DST->top==m0-15.一个队列的入列序列是1,2,3,4,则队列的输出序列是;A4,3,2,1B1,2,3,4C1,4,3,2D3,2,4,16.循环队列用数组A0,m-1存放其元素值,已知其头尾指针分别是front和rear则当前队列中的元素个数是Arear-front+m%m B rear-front+1 Crear-front-1Drear-front7.栈和队列的共同点是A 都是先进后出B都是先进先出C只允许在端点处插入和删除元素D没有共同点8.表达式ab+c-d的后缀表达式是;Aabcd+-Babc+d- Cabc+d-D-+abcd个元素a1,a2,a3和a4依次通过一个栈,在a4进栈前,栈的状态,则不可能的出栈序是Aa4,a3,a2,a1 Ba3,a2,a4,a1Ca3,a1,a4,a2 Da3,a4,a2,a110.以数组Q0..m－1存放循环队列中的元素,变量rear和qulen分别指示循环队列中队尾元素的实际位置和当前队列中元素的个数,队列第一个元素的实际位置是Arear－qulen Brear－qulen＋mCm－qulen D1＋rear＋m－qulen% m二、填空题1.栈的特点是_______________________,队列的特点是__________________________;2.线性表、栈和队列都是_____________________结构,可以在线性表的______________位置插入和删除元素,对于栈只能在________插入和删除元素,对于队列只能在_______插入元素和_________删除元素;3.一个栈的输入序列是12345,则栈有输出序列12345是____________;正确/错误4.设栈S和队列Q的初始状态皆为空,元素a1,a2,a3,a4,a5和a6依次通过一个栈,一个元素出栈后即进入队列Q,若6个元素出队列的顺序是a3,a5,a4,a6,a2,a1则栈S至少应该容纳_____个元素;三、算法设计题1.假设有两个栈s1和s2共享一个数组stackM,其中一个栈底设在stack0处,另一个栈底设在stackM-1处;试编写对任一栈作进栈和出栈运算的C函数pushx,i和popi,i=l,2;其中i=1表示左边的栈,,i=2表示右边的栈;要求在整个数组元素都被占用时才产生溢出;2.利用两个栈s1,s2模拟一个队列时,如何用栈的运算来实现该队列的运算写出模拟队列的插入和删除的C函数;一个栈s1用于插入元素,另一个栈s2用于删除元素.参考答案：一、选择题1. C 3. B 4. B 5. B 7、C 8、C 9、C 10、D二、填空题1、先进先出；先进后出2、线性；任何；栈顶；队尾；对头3、正确的4、3三、算法设计题1.define M 100elemtype stackM;int top1=0,top2=m-1;int pushelemtype x,int i{iftop1-top2==1 return1; /上溢处理/elseifi==1 stacktop1++=x;ifi==2stacktop2--=x;return0;}int popelemtype px,int iifi==1iftop1==0 return1; else{top1--;px=stacktop1;return0;}elseifi==2iftop2==M-1 return1; else{top2++;px=stacktop2;return0;}}elemtype s1MAXSIZE,s2MAZSIZE; int top1,top2;void enqueueelemtype x{iftop1==MAXSIZE return1;else{pushs1,x;return0;}}void dequeueelemtype px{elemtype x;top2=0;whileemptys1{pops1,&x;pushs2,x;pops2,&x;whileemptys2{pops2,&x;pushs1,x;}}第四章串一、选择题1.下列关于串的叙述中,正确的是A一个串的字符个数即该串的长度B一个串的长度至少是1C空串是由一个空格字符组成的串D两个串S1和S2若长度相同,则这两个串相等2.字符串"abaaabab"的nextval值为A0,1,01,1,0,4,1,0,1 B0,1,0,0,0,0,2,1,0,1C0,1,0,1,0,0,0,1,1 D0,1,0,1,0,1,0,1,13.字符串满足下式,其中head和tail的定义同广义表类似,如head‘xyz’=‘x’,tail‘xyz’= ‘yz’,则s= ; concatheadtails,headtailtails= ‘dc’; Aabcd Bacbd Cacdb Dadcb4.串是一种特殊的线性表,其特殊性表现在A可以顺序存储B数据元素是一个字符C可以链式存储D数据元素可以是多个字符5．设串S1=‘ABCDEFG’,s2=‘PQRST’,函数CONCATX,Y返回X和Y串的连接串,SUBSTRS,I,J 返回串S从序号I开始的J个字符组成的字串,LENGTHS返回串S的长度,则CONCATSUBSTRS1,2,LENGTHS2,SUBSTRS1,LENGTHS2,2的结果串是ABCDEF B BCDEFG CBCPQRST DBCDEFEF二、算法设计1.分别在顺序存储和一般链接存储两种方式下,用C语言写出实现把串s1复制到串s2的串复制函数strcpys1,s2;2.在一般链接存储一个结点存放一个字符方式下,写出采用简单算法实现串的模式匹配的C 语言函数int L_indext,p;参考答案：一、选择题1. A 3. D 4. D 5. D二、算法设计1.顺序存储：include ""define MAXN 100char sMAXN;int S_strlenchar s{int i;fori=0;si='\0';i++;returni;}void S_strcpychar s1,char s2 include "" typedef struct node{char data;struct node link;}NODE;int L_indexNODE t,NODE p{NODE t1,p1,t2;int i;t1=t;i=1;whilet1=NULL{p1=p;t2=t1->link;whilep1->data==t1->data&&p1=NULL{p1=p1->link;t1=t1->link;}ifp1==NULL returni;i++;t1=t2;}return0;}第五章数组和广义表一、选择题1. 常对数组进行的两种基本操作是A建立与删除B索引和修改C查找和修改D查找与索引2.二维数组M的元素是4个字符每个字符占一个存储单元组成的串,行下标i的范围从0到4,列下标j的范围从0到5,M按行存储时元素M35的起始地址与M按列存储时元素的起始地址相同;AM24BM34CM35DM443.数组A810中,每个元素A的长度为3个字节,从首地址SA开始连续存放在存储器内,存放该数组至少需要的单元数是;A80B100C240D2704.数组A810中,每个元素A的长度为3个字节,从首地址SA开始连续存放在存储器内,该数组按行存放时,元素A74的起始地址为;ASA+141BSA+144CSA+222DSA+2255.数组A810中,每个元素A的长度为3个字节,从首地址SA开始连续存放在存储器内,该数组按列存放时,元素A47的起始地址为;ASA+141BSA+180CSA+222DSA+2256.稀疏矩阵一般的压缩存储方法有两种,即;A 二维数组和三维数组B三元组和散列C三元组和十字链表D散列和十字链表7.若采用三元组压缩技术存储稀疏矩阵,只要把每个元素的行下标和列下标互换,就完成了对该矩阵的转置运算,这种观点;A正确B错误8.设矩阵A是一个对称矩阵,为了节省存储,将其下三角部分按行序存放在一维数组B1,nn-1/2中,对下三角部分中任一元素ai,ji<=j,在一组数组B的下标位置k的值是;Aii-1/2+j-1Bii-1/2+jCii+1/2+j-1 Dii+1/2+j二、填空题1.己知二维数组Amn采用行序为主方式存储,每个元素占k个存储单元,并且第一个元素的存储地址是LOCA00,则A00的地址是_____________________;2.二维数组A1020采用列序为主方式存储,每个元素占一个存储单元,并且A00的存储地址是200,则A612的地址是________________;3.有一个10阶对称矩阵A,采用压缩存储方式以行序为主,且A00=1,则A85的地址是__________________;4.设n行n列的下三角矩阵A已压缩到一维数组S1..nn+1/2中,若按行序为主存储,则Aij对应的S中的存储位置是________________;5.若A是按列序为主序进行存储的4×6的二维数组,其每个元素占用3个存储单元,并且A00的存储地址为1000,元素A13的存储地址为___________,该数组共占用_______________个存储单元;三、算法设计1.如果矩阵A中存在这样的一个元素Aij满足条件:Aij是第i行中值最小的元素,且又是第j 列中值最大的元素,则称之为该矩阵的一个马鞍点;编写一个函数计算出1×n的矩阵A的所有马鞍点;只猴子要选大王,选举办法如下:所有猴子按1,2,...,n编号围坐一圈,从1号开始按1、2、...、m报数,凡报m号的退出到圈外,如此循环报数,直到圈内剩下只猴子时,这只猴子就是大王;n 和m由键盘输入,打印出最后剩下的猴子号;编写一程序实现上述函数;3.数组和广义表的算法验证程序编写下列程序:1求广义表表头和表尾的函数head和tail;2计算广义表原子结点个数的函数count_GL;3计算广义表所有原子结点数据域设数据域为整型〉之和的函数sum_GL;参考答案：一、选择题1. C 3. C 4. C 5. B 7、B 8、B二、填空题1、locA00+ni+jk2、3323、424、ii+1/2+j+15、1039；72三、算法设计题1.算法思想：依题意,先求出每行的最小值元素,放入minm之中,再求出每列的最大值元素,放入maxn之中,若某元素既在mini中,又在maxj中,则该元素Aij便是马鞍点,找出所有这样的元素,即找到了所有马鞍点;因此,实现本题功能的程序如下:include <>define m 3define n 4void minmaxint amn{int i1,j,have=0;int minm,maxn;fori1=0;i1<m;i1++/计算出每行的最小值元素,放入minm之中/{mini1=ai10;forj=1;j<n;j++ifai1j<mini1 mini1=ai1j;}forj=0;j<n;j++/计算出每列的最大值元素,放入maxn之中/{maxj=a0j;fori1=1;i1<m;i1++ifai1j>max j maxj=ai1j;}fori1=0;i1<m;i1++forj=0;j<n;j++ifmini1==maxj{printf"%d,%d:%d\n",i1,j,ai1j;have=1;}ifhave printf"没有鞍点＼n";}2.算法思想:本题用一个含有n个元素的数组a,初始时ai中存放猴子的编号i,计数器似的值为0;从ai开始循环报数,每报一次,计数器的值加1,凡报到m时便打印出ai值退出圈外的猴子的编号,同时将ai的值改为O以后它不再参加报数,计数器值重新置为0;该函数一直进行到n 只猴子全部退出圈外为止,最后退出的猴子就是大王;因此,现本题功能的程序如下:include ""main{int a100;int count,d,j,m,n; scanf"%d %d",&m,&n;/ n>=m/ forj=0;j<n;j++aj=j+1;count=0;d=0;whiled<nforj=0;j<n;j++ifaj=0{count++;ifcount==m{printf"% d ",aj;aj=0;count=0;}}}3.include ""include ""typedef struct node { int tag;union{struct node sublist; char data;}dd;struct node link;}NODE;NODE creat_GLchar s {NODE h;char ch;s++;ifch='\0'{h=NODEmallocsizeofNODE; ifch==''{h->tag=1;h->=creat_GLs;}Else{h->tag=0;h->=ch;}}elseh=NULL;ch=s;s++;ifh=NULLifch==','h->link =creat_GLs; elseh->link=NULL; returnh;}void prn_GLNODE p {ifp=NULL{ifp->tag==1{printf"";ifp-> ==NULL printf" ";elseprn_GLp-> ;}elseprintf"%c",p->;ifp->tag==1printf"";ifp->link=NULL{printf",";prn_GLp->link;}}}NODE copy_GLNODE p{NODE q;ifp==NULL returnNULL;q=NODE mallocsizeofNODE; q->tag=p->tag;ifp->tagq-> =copy_GLp-> ;elseq-> =p->;q->link=copy_GLp->link;returnq;}NODE headNODE p /求表头函数/{returnp->;}NODE tailNODE p /求表尾函数/{returnp->link;}int sumNODE p /求原子结点的数据域之和函数/ { int m,n;ifp==NULL return0;else{ ifp->tag==0 n=p->;elsen=sump->;ifp->link=NULLm=sump->link;else m=0;returnn+m;}}int depthNODE p /求表的深度函数/ {int h,maxdh;NODE q;ifp->tag==0 return0;elseifp->tag==1&&p->==NULL return 1; else{maxdh=0;whilep=NULL{ifp->tag==0 h=0; else{q=p->;h=depthq;}ifh>maxdhmaxdh=h; p=p->link;}returnmaxdh+1;}}main{NODE hd,hc;char s100,p;p=getss;hd=creat_GL&p; prn_GLheadhd;prn_GLtailhd;hc=copy_GLhd;printf"copy after:";prn_GLhc;printf"sum:%d\n",sumhd;printf"depth:%d\n",depthhd;}第六章树和二叉树一、选择题1.在线索化二叉树中,t所指结点没有左子树的充要条件是At-〉left==NULL Bt-〉ltag==1Ct-〉ltag=1且t-〉left=NULLD以上都不对2.二叉树按某种顺序线索化后,任一结点均有指向其前趋和后继的线索,这种说法A正确B错误C不同情况下答案不确定3.二叉树的前序遍历序列中,任意一个结点均处在其子女结点的前面,这种说法A正确B错误C不同情况下答案不确定4.由于二叉树中每个结点的度最大为2,所以二叉树是一种特殊的树,这种说法A正确B错误C不同情况下答案不确定5.设高度为h的二叉树上只有度为0和度为2的结点,则此类二叉树中所包含的结点数至少为;A2h B2h-1C2h+1Dh+16.已知某二叉树的后序遍历序列是dabec;中序遍历序列是debac,它的前序遍历序列是;Aacbed BdecabCdeabc Dcedba7.如果T2是由有序树T转换而来的二叉树,那么T中结点的前序就是T2中结点的A前序B中序C后序D层次序8.某二叉树的前序遍历结点访问顺序是abdgcefh,中序遍历的结点访问顺序是dgbaechf,则其后序遍历的结点访问顺序是;Abdgcefha Bgdbecfha Cbdgaechf Dgdbehfca9.二叉树为二叉排序树的充分必要条件是其任一结点的值均大于其左孩子的值、小于其右孩子的值;这种说法A正确B错误C不同情况下答案不确定10.按照二叉树的定义,具有3个结点的二叉树有种;A3B4C5D611.在一非空二叉树的中序遍历序列中,根结点的右边A只有右子树上的所有结点B只有右子树上的部分结点C只有左子树上的部分结点D只有左子树上的所有结点12.树最适合用来表示;A有序数据元素B无序数据元素C元素之间具有分支层次关系的数据D元素之间无联系的数据13.任何一棵二叉树的叶结点在先序、中序和后序遍历序列中的相对次序A不发生改变B发生改变C不能确定D.以上都不对14.实现任意二叉树的后序遍历的非递归算法而不使用栈结构,最佳方案是二叉树采用存储结构;A二叉链表B广义表存储结构C三叉链表D顺序存储结构15.对一个满二叉树,m个树叶,n个结点,深度为h,则An=h+m Bh+m=2nCm=h-1Dn=2h-116.如果某二叉树的前序为stuwv,中序为uwtvs,那么该二叉树的后序为Auwvts BvwutsCwuvts Dwutsv17.具有五层结点的二叉平衡树至少有个结点;A10B12C15D17二、判断题1.二叉树中任何一个结点的度都是2;2.由二叉树结点的先根序列和后根序列可以唯一地确定一棵二叉树;3.一棵哈夫曼树中不存在度为1的结点;4.平衡二叉排序树上任何一个结点的左、右子树的高度之差的绝对值不大于2三、填空题1.指出树和二叉树的三个主要差别___________,___________,_______________;2.从概念上讲,树与二叉树是两种不同的数据结构,将树转化为二叉树的基本目的是____________3.若结点A有三个兄弟包括A本身,并且B是A的双亲结点,B的度是_______________4.若一棵具有n个结点的二叉树采用标准链接存储结构,那么该二叉树所有结点共有_______个空指针域;5.已知二叉树的前序序列为ABDEGCFHIJ,中序序列为DBGEAHFIJC,写出后序序列_______________;6.已知二叉树的后序序列为FGDBHECA,中序序列为BFDGAEHC ,并写出前序序列_________________;7.找出满足下列条件的二叉树1先序和中序遍历,得到的结点访问顺序一样;_________________________2后序和中序遍历,得到的结点访问顺序一样;_________________________3先序和后序遍历,得到的结点访问顺序一样;__________________________8.一棵含有n个结点的k叉树,可能达到的最大深度和最小深度各是多少____________________9.一棵二叉树有67个结点,这些结点的度要么是0,要么是2;这棵二叉树中度为2的结点有______________________个;10.含有100个结点的树有_______________________________________条边;四、问答题1.一棵深度为h的满m叉树具有如下性质:第h层上的结点都是叶结点,其余各层上每个结点都有m棵非空子树;若按层次从上到下,每层从左到右的顺序从1开始对全部结点编号,试计算:1第k层结点数1≤k≤h;2整棵树结点数;3编号为i的结点的双亲结点的编号;4编号为i的结点的第j个孩子结点若有的编号;2.证明：一个满k叉树上的叶子结点数n0和非叶子结点数n1之间满足以下关系：n0=k-1n1+13.已知一组元素为50,28,78,65,23,36,13,42,71,请完成以下操作:1画出按元素排列顺序逐点插入所生成的二叉排序树BT;2分别计算在BT中查找各元素所要进行的元素间的比较次数及平均比较次数;3画出在BT中删除23〉后的二叉树;4.有七个带权结点,其权值分别为3,7,8,2,6,10,14,试以它们为叶结点构造一棵哈夫曼树请按照每个结点的左子树根结点的权小于等于右子树根结点的权的次序构造〉,并计算出带权路径长度WPL及该树的结点总数;5.有一电文共使用五种字符a,b,c,d,e,其出现频率依次为4,7,5,2,9;1试画出对应的编码哈夫曼树要求左子树根结点的权小于等于右子树根结点的权;2求出每个字符的晗夫曼编码;3求出传送电文的总长度;4并译出编码系列101的相应电文;五、算法设计已知一棵具有n个结点的完全二叉树被顺序存储在一维数组An中,试编写一个算法输出Ai结点的双亲和所有孩子;参考答案：一、选择题1. B 3. A 4. B 5. B 7、A 8、D 9、B 10、C 11、A 12、C 13、A 14、C 15、D 16、C 17 C。
数据结构绪论课件
1.1 基本概念
– 数据逻辑结构又分为线性结构和 非线性结构。
线性的：线性表，对列，栈等 非线性的：树，图等
1.1 基本概念
数据存储结构有：
顺序存储 链式存储 索引存储 散列存储
1.1 基本概念
• 算法(Algorithm)：对特定问题求解 步骤的一种描述。 • 算法是一个有穷的规则序列，这些 规则决定了解决某一特定问题的一 系列运算。 • 由此问题相关的一定输入，计算机 依照这些规则进行计算和处理，经 过有限的计算步骤后能得到一定的 输出。
• 本章介绍了贯穿全书的基本概念和 基本思想。
– 数据 – 数据结构
• 逻辑结构 • 物理结构
– 算法 – 算法的时间复杂性
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习题与练习
• 一、名词解释
数据 数据项 数据元素 数据结构 数据逻辑结构 数据物理结构 算法 算法的时间复杂性 有关时间复杂度的几个常用量
• 二、简答
– 1. 算法分析的目的是什么？ – 2. 什么是算法的最坏和平均时间复杂性？
第一章目录 基本概念 算法的设计描述 算法的性能分析 应用举例及分析
• 小 结
• 习题与练习
第一章 绪论
• 该课程是1968年由美国科学家Knuth首 先提出的，他在《计算机程序设计技巧》 第1卷和第3卷中有详细的描述。它是 计算机专业的基础课程，是程序设计 的基础。 • 瑞士科学家Wirth在其著作中这样描述： 算法+数据结构=程序，由此可见数据 结构的重要性。
数据结构讲义第一章绪论
注：一个抽象数据类型确定了一个模型，但将模型的实 现细节隐藏起来；它定义了一组运算，但将运算 的实现过程隐藏起来。
用抽象数据类型的概念来指导问题的求解过程：
数学模型 非形式算法
抽象数据模型 伪语言程序
数据结构 可执行程序
§ 1.3 抽象数据类型
ADT的定义格式 ADT <ADT名> { 数据对象:<数据对象的定义> 结构关系:<结构关系的定义> 基本操作:<基本操作的定义> }ADT <ADT名>
初始化数据结构；
Destroy( )
销毁数据结构；
Get (i )
查找第 i 个元素；
Insert (i , b ) 在第 i 个位置插入元素 b ；
Delete( i )
删除第 i 个元素；
Traverse( )
遍历整个数据结构
§ 1.3 抽象数据类型
用C语言实现抽象数据类型ADT 用标准C语言表示和实现ADT描述时，主要
§ 1.2 数据结构的基本概念
数 据：描述客观事物的数字、字符以及一切 能够输入到计算机中，并且能够被计 算机程序处理的符号的集合。
数据是一个广义的概念，可以指普通的数据 （可参加算术运算），也可以指符号（源程序、 产品名称等）或数字化了的声音、图形、图像等。
§ 1.2 数据结构的基本概念
数据元素：数据(集合)中的一个个"个体"，是组 成数据的"基本单位"。
a2 d4 d1
a1 d1 d2
list
a1
a2
a4 d5 d3
a3 d3 … d4
a3
…
a30 ∧
§ 1.3 抽象数据类型
数据结构(从概念到算法)第一章 绪论
（2）可读性：算法的变量命名、格式符合行业规范，并在关键处给出注释，
以提升算法的可理解性。
（3）健壮性：算法能对不合理的输入给出相应的提示信息，并做出相应处
理。
（4）高执行效率与低存储量开销：涉及算法的时间复杂度和空间复杂度评
判。
算法设计的一般步骤
1.3.1算法定义与性质
算法设计出来后有多种表述方法，一般有如下几种描述工具：第一种是自然语
良好基础，数据结构与算法设计密不可分。算法是对特定问题求解步骤的一种描述。
换言之，算法给出了求解一个问题的思路和策略。
一个算法应该具有以下 5 个特征。
（1）有穷性，即算法的最基本特征，要求算法必须在有限步（或有限时间）
之后执行完成。
（2）确定性，即每条指令或步骤都无二义性，具有明确的含义。
（3）可行性，即算法中的操作都可以通过已经实现的基本运算执行有限次
成的集合，数据对象是数据的一个子集。实例说明如下。
由 4 个整数组成的数据对象： D1={20,- 30,88,45}
由正整数组成的数据对象： D2={1,2,3,…}
数据结构的基本概念
（5）数据结构。数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素
的集合。数据元素之间的关系称为结构，主要有 4 类基本结构，如下图所示。
址，数据'C'的指针指向数据'D'的结点地址，具体如图所示。
数据结构的基本概念
上图数据元素存储的地址在整体上具有前后次序，但实际对单链表数据元素
所分配的存储空间是随机的。如下图 所示，数据元素'A'在物理存储地址上可能位
于数据元素'B'和'D'存储地址之后。
数据结构期末复习重点知识点总结
第一章绪论一、数据结构包括：逻辑结构、存储结构、运算（操作）三方面内容。
二、线性结构特点是一对一。
树特点是一对多图特点是多对多三、数据结构的四种存储结构：顺序存储、链式存储、索引存储、散列存储顺序存储结构和链式存储结构的区别？线性结构的顺序存储结构是一种随机存取的存储结构。
线性结构的链式存储是一种顺序存取的存储结构。
逻辑结构分类：集合线性树图，各自的特点。
或者分为线性结构和非线性结构。
四、算法的特征P13五、时间复杂度(1) i=1; k=0;while(i<n){ k=k+10*i;i++;}分析：i=1; //1k=0; //1while(i<n) //n{ k=k+10*i; //n-1i++; //n-1}由以上列出的各语句的频度，可得该程序段的时间消耗：T(n)=1+1+n+(n-1)+(n-1)=3n可表示为T(n)=O(n)六、数据项和数据元素的概念。
第二章线性表一、线性表有两种存储结构：顺序存储和链式存储，各自的优、缺点。
二、线性表的特点。
三、顺序表的插入、思想、时间复杂度o(n)、理解算法中每条语句的含义。
（1）插入的条件：不管是静态实现还是动态实现，插入的过程都是从最后一个元素往后挪动，腾位置。
静态是利用数组实现，动态是利用指针实现。
不管静态还是动态，在表中第i个位置插入，移动次数都是n-i+1。
四、顺序表的删除、思想、时间复杂度o(n)、理解算法中每条语句的含义。
（1）删除的条件：不管是静态实现还是动态实现，删除的过程都是从被删元素的下一位置向前挪动。
静态是利用数组实现，动态是利用指针实现。
不管静态还是动态，删除表中第i个元素，移动次数都是n-i。
五、顺序表的优缺点？为什么要引入链表？答：顺序表的优点是可以随机存取，缺点是前提必须开辟连续的存储空间且在第一位置做插入和删除操作时，数据的移动量特别大。
如果有一个作业是100k，但是内存最大的连续存储空间是99K，那么这个作业就不能采用顺序存储方式，必须采用链式存储方式。
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数据元素的映象方法：
用二进制位(bit)的位串 表示数据元素
(321)10 = (501)8 = (101000001)2 A = (101)8 = (001000001)2
关系的映象方法：（表示x, y的方法）
顺序映象
以相对的存储位置表示后继关系 例如:令 y 的存储位置和 x 的存储位置之 间差一个常量 C 而 C 是一个隐含值，整个存储结构中只 含数据元素本身的信息
xy
链式映象
以附加信息(指针)表示后继关系
需要用一个和 x 在一起的附加信息 指示 y 的存储位置
yx
例如: 以三个带有次序关系的整数表示
一个长整数时，可利用 C 语言中 提供的整数数组类型。
定义长整数为:
typedef int Long_int [3]
二、数据类型
C ++语言中提供的基本数据类型有:
cao2l =a4{<aa61,a4>,<aa24,aa55>,<a6a3,a6>}
数据结构：带结构的数据元素的集合
在一维数组 {a1, a2, a3, a4, a5, a6} 的数 据元素之间存在如下的次序关系:
{<ai, ai+1>| i=1, 2, 3, 4, 5}
或者说，数据结构是相互之间存在着 某种逻辑关系的数据元素的集合。
数据元素可以是数据项的集合 例如：描述一个运动员的数据元素可以是
姓名 俱乐部名称 出生日期 参加日期 职务 业绩
年月 日
称之为组合项
数据结构：带结构的数据元素的集合
假设用三个 4 位的十进制数表示一个含 12 位数的十进制数。 3214,6587,9345
─ a1(3214),a2(6587),a3(9345) “次序”关系 a1,a2、a2,a3
} ADT 抽象数据类型名
基本操作的定义格式为: 基本操作名（参数表）
初始条件：〈初始条件描述〉 操作结果：〈操作结果描述〉
抽象数据类型矩形的定义：
ADT Rectangle {
数据对象： D＝{e1,e2｜e1,e2∈RealSet } 数据关系： R1＝{<e1,e2> | e1是矩形长部分
| e2 是矩形的宽部分 }
数据的逻辑结构可归结为以下四类:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ线性结构
树形结构
图状结构
集合结构
数据结构的形式定义为:
数据结构是一个二元组
Data_Structures = (D, S)
其中:D 是数据元素的有限集，
S 是 D上关系的有限集。
数据的存储结构
—— 逻辑结构在存储器中的映象
“数据元素”的映象 ？ “关系”的映象 ？
整型 int
浮点型 float
实型（ C++语言）
双精度型 double
字符型 char 逻辑型 bool
不同类型的变量，其所能取的值的 范围不同，所能进行的操作不同。
数据类型 是一个 值的集合 和定义在此集合上的 一组操作
的总称。
三、抽象数据类型
(Abstract Data Type 简称ADT)
1.2 基本概念
一、数据与数据结构 二、数据类型 三、抽象数据类型
一、数据与数据结构
数据:
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。 是计算机操作的对象的总称。
是计算机处理的信息的某种特定的符号 表示形式。
数据元素:
是数据（集合）中的一个“个体”
是数据结构中讨论的基本单位
数据项：是数据结构中讨论的最小单位
非数值计算程序设计问题
例一: 求一组(n个)整数中的最大值 算法: ? “比较两个数的大小” 模型：？取决于整数值的范围
例二：计算机对弈
算法：? 对弈的规则和策略 模型：? 棋盘及棋盘的格局
例三：足协的数据库管理
算法：? 需要管理的项目？ 如何管理？ 用户界面？
模型：? 各种表格
概括地说：
数据结构是一门讨论“描述现实 世界实体的数学模型(非数值计算) 及其上的操作在计算机中如何表 示和实现”的学科。
1.1 数据结构讨论的范畴
Niklaus Wirth：
Algorithm + Data Structures = Programs
程序设计: 为计算机处理问题编制 一组指令集
算法:
处理问题的策略
数据结构: 问题的数学模型
例如: 数值计算的程序设计问题
结构静力分析计算 ─━ 线性代数方程组
全球天气预报 ─━ 环流模式方程 (球面坐标系)
是指一个数学模型以及定 义在此数学模型上的一组 操作。
抽象数据类型的描述方法
抽象数据类型可用 （D，S，P）三元组表示。
其中：D 是数据对象； S 是 D 上的关系集； P 是对 D 的基本操作集。
ADT 抽象数据类型名 {
数据对象：〈数据对象的定义〉 数据关系：〈数据关系的定义〉 基本操作：〈基本操作的定义〉
初始条件：矩形已存在。 操作结果：求矩形面积
} ADT Rectangle
抽象数据类型矩形的具体实现
类型的定义：
struct Rectangle {
float length, width; };
void InitRectangle(Rectangle & r, float len, float wid)
基本操作：void InitRectangle (Rectangle& r, float len, float wid);
初始化矩形
float Circumference(Rectangle & r);
初始条件：矩形已存在。 操作结果：求矩形周长
float Area(Rectangle & r);
数据结构
2009年春
一、数据结构课程的地位
1.计算机及相关专业的专业基础课。
2.程序设计的核心技术。
3.一些后继课的基础。
二、学习数据结构课程的方法
1.多思考
2.多阅读程序
3.多动手(实践)
三、考核办法
闭卷:平时30分，期末试卷70分。
1.1 数据结构讨论的范畴 1.2 基本概念 1.3 算法和算法的量度
3214，6587，9345 ≠ 6587，3214，9345
a1 a2 a3 a2 a1 a3
数据结构：带结构的数据元素的集合
在2行3列的二维数组
{a1, a2, a3, a4, a5, a6}
中六个元素之间 存在两个关系:
a1 a2 a3 a4 a5 a6
行的次序关系: row = {<a1,a2>,<a2,a3>,<a4,a5>,<a5,a6>} 列的a次1序a3关a系5 : a1 a2 a3