内容发布更新时间 : 2024/11/6 10:56:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第1章 绪 论
习 题
一、问答题
1. 什么是数据结构?
2. 四类基本数据结构的名称与含义。 3. 算法的定义与特性。 4. 算法的时间复杂度。 5. 数据类型的概念。
6. 线性结构与非线性结构的差别。 7. 面向对象程序设计语言的特点。
8. 在面向对象程序设计中,类的作用是什么? 9. 参数传递的主要方式及特点。 10. 抽象数据类型的概念。 二、判断题
1. 线性结构只能用顺序结构来存放,非线性结构只能用非顺序结构来存放。 2. 算法就是程序。
3. 在高级语言(如C、或 PASCAL)中,指针类型是原子类型。 三、计算下列程序段中X=X+1的语句频度
for(i=1;i<=n;i++) for(j=1;j<=i;j++)
for(k=1;k<=j;k++) x=x+1;
[提示]:
i=1时: 1 = (1+1)×1/2 = (1+1)/2 i=2时: 1+2 = (1+2)×2/2 = (2+2)/2 i=3时: 1+2+3 = (1+3)×3/2 = (3+3)/2
…
i=n时: 1+2+3+……+n = (1+n)×n/2 = (n+n)/2
f(n) = [ (1+2+3+……+n) + (1+ 2+ 3+ …… + n) ] / 2 =[ (1+n)n/2 + n(n+1)(2n+1)/6 ] / 2
2
2
2
2 2
222
=n(n+1)(n+2)/6 =n/6+n/2+n/3
区分语句频度和算法复杂度: O(f(n)) = O(n)
四、试编写算法求一元多项式Pn(x)=a0+a1x+a2x+a3x+…anx的值Pn(x0),并确定算法中的每一语句的执行次数和整个算法的时间复杂度,要求时间复杂度尽可能的小,规定算法中不能使用求幂函数。注意:本题中的输入ai(i=0,1,…,n), x和n,输出为Pn(x0).通常算法的输入和输出可采用下列两种方式之一:
(1)通过参数表中的参数显式传递; (2)通过全局变量隐式传递。
试讨论这两种方法的优缺点,并在本题算法中以你认为较好的一种方式实现输入和输出。 [提示]:float PolyValue(float a[ ], float x, int n) {……} 核心语句:
p=1; (x的零次幂) s=0;
i从0到n循环
s=s+a[i]*p; p=p*x;
或:
p=x; (x的一次幂) s=a[0]; i从1到n循环
s=s+a[i]*p; p=p*x;
2
3
n
3
3
2
实习题
设计实现抽象数据类型“有理数”。基本操作包括有理数的加法、减法、乘法、除法,以及求有理数的分子、分母。
第一章答案
计算下列程序中x=x+1的语句频度
for(i=1;i<=n;i++)
for(j=1;j<=i;j++) for(k=1;k<=j;k++) x=x+1;
【解答】x=x+1的语句频度为:
T(n)=1+(1+2)+(1+2+3)+……+(1+2+……+n)=n(n+1)(n+2)/6
试编写算法,求pn(x)=a0+a1x+a2x+…….+anx的值pn(x0),并确定算法中每一语句的执行次数和整个算法的时间复杂度,要求时间复杂度尽可能小,规定算法中不能使用求幂函数。注意:本题中的输入为ai(i=0,1,…n)、x和n,输出为Pn(x0)。 算法的输入和输出采用下列方法(1)通过参数表中的参数显式传递(2)通过全局变量隐式传递。讨论两种方法的优缺点,并在算法中以你认为较好的一种实现输入输出。 【解答】
(1)通过参数表中的参数显式传递
优点:当没有调用函数时,不占用内存,调用结束后形参被释放,实参维持,函数通
用性强,移置性强。
缺点:形参须与实参对应,且返回值数量有限。 (2)通过全局变量隐式传递
优点:减少实参与形参的个数,从而减少内存空间以及传递数据时的时间消耗 缺点:函数通用性降低,移植性差 算法如下:通过全局变量隐式传递参数 PolyValue() { int i,n; float x,a[],p; printf(“\\nn=”); scanf(“%f”,&n); printf(“\\nx=”); scanf(“%f”,&x); for(i=0;i scanf(“%f ”,&a[i]); /*执行次数:n次 */ p=a[0]; for(i=1;i<=n;i++) { p=p+a[i]*x; /*执行次数:n次*/ x=x*x;} 2 n printf(“%f”,p); } 算法的时间复杂度:T(n)=O(n) 通过参数表中的参数显式传递 float PolyValue(float a[ ], float x, int n) { float p,s; int i; p=x; s=a[0]; for(i=1;i<=n;i++) {s=s+a[i]*p; /*执行次数:n次*/ p=p*x;} return(p); } 算法的时间复杂度:T(n)=O(n) 第2章 线性表 习 题 2.1 2.2 描述以下三个概念的区别:头指针,头结点,首元素结点。 填空: (1) 在顺序表中插入或删除一个元素,需要平均移动__一半__元素,具体移动的元 素个数与__插入或删除的位置__有关。 (2) 在顺序表中,逻辑上相邻的元素,其物理位置______相邻。在单链表中,逻 辑上相邻的元素,其物理位置______相邻。 (3) 在带头结点的非空单链表中,头结点的存储位置由______指示,首元素结点 的存储位置由______指示,除首元素结点外,其它任一元素结点的存储位置由__其直接前趋的next域__指示。 已知L是无表头结点的单链表,且P结点既不是首元素结点,也不是尾元素结点。按要求从下列语句中选择合适的语句序列。 a. 在P结点后插入S结点的语句序列是:_(4)、(1)_。 b. 在P结点前插入S结点的语句序列是:(7)、(11)、(8)、(4)、(1)。 c. 在表首插入S结点的语句序列是:(5)、(12)。 d. 在表尾插入S结点的语句序列是:(11)、(9)、(1)、(6)。 供选择的语句有: (1)P->next=S; (2)P->next= P->next->next; (3)P->next= S->next; (4)S->next= P->next; (5)S->next= L; (6)S->next= NULL; (7)Q= P; (8)while(P->next!=Q) P=P->next; (9)while(P->next!=NULL) P=P->next; (10)P= Q; (11)P= L; (12)L= S; (13)L= P; 已知线性表L递增有序。试写一算法,将X插入到L的适当位置上,以保持线性表L的有序性。 [提示]:void insert(SeqList *L; ElemType x) < 方法1 > (1)找出应插入位置i,(2)移位,(3)…… < 方法2 > 参P. 229 写一算法,从顺序表中删除自第i个元素开始的k个元素。 [提示]:注意检查i和k的合法性。 (集体搬迁,“新房”、“旧房”) < 方法1 > 以待移动元素下标m(“旧房号”)为中心, 计算应移入位置(“新房号”): for ( m= i-1+k; m<= L->last; m++) L->elem[ m-k ] = L->elem[ m ]; < 方法2 > 同时以待移动元素下标m和应移入位置j为中心: < 方法3 > 以应移入位置j为中心,计算待移动元素下标: