數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)c語言描述(第二版)答案耿國華西安電子科技大學(xué)

1、第1章緒論2. (1) X X V3. (1) A (2) C (3) C5.計算下列程序中x=x+1的語句頻度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的語句頻度為：T(n)=1+(1+2)+( 1+2+3)+ (1+2+n ) =n(n+1)(n+2)/66編寫算法，求一元多項式pn(x)=a o+a1X+a2X2+ .+a nxn的值Pn(xo),并確定算法中每一語 句的執(zhí)行次數(shù)和整個算法的時間復(fù)雜度，要求時間復(fù)雜度盡可能小， 規(guī)定算法中不能使用求幕函數(shù)。注意：本題中的輸入為 ai(i=0,1,n)x和n,

2、輸出為Pn(x)。算法的輸入和輸出采 用下列方法(1 )通過參數(shù)表中的參數(shù)顯式傳遞(2 )通過全局變量隱式傳遞。討論兩種方法的優(yōu)缺點，并在算法中以你認(rèn)為較好的一種實 現(xiàn)輸入輸出?！窘獯稹?1 )通過參數(shù)表中的參數(shù)顯式傳遞優(yōu)點：當(dāng)沒有調(diào)用函數(shù)時，不占用內(nèi)存，調(diào)用結(jié)束后形參被釋放，實參維持，函數(shù)通 用性強，移置性強。缺點：形參須與實參對應(yīng)，且返回值數(shù)量有限。(2)通過全局變量隱式傳遞優(yōu)點：減少實參與形參的個數(shù)，從而減少內(nèi)存空間以及傳遞數(shù)據(jù)時的時間消耗 缺點：函數(shù)通用性降低，移植性差算法如下：通過全局變量隱式傳遞參數(shù)PolyValue() int i,n;float x,a,p;printf( nn

3、=” ); scanf( “ f”，&n);printf( nx=” ); scanf( “ f”，&x);for(i=0;i n; i+)scanf( “ %f ” ，&ai); /*執(zhí)行次數(shù)：n 次 */p=a0;for(i=1;i=n ;i+) p=p+ai*x;/*執(zhí)行次數(shù)：n 次 */x=x*x;printf(“ f” ,p);算法的時間復(fù)雜度：T( n)=0( n)通過參數(shù)表中的參數(shù)顯式傳遞float PolyValue(float a , float x, int n)float p,s; int i;p=x;s=aO;for(i=1;i next=S;B P-n ext= P-

4、n ext-n ext;C P- next= S- next;D S- next= P- next;E S- next= L;F S- next= NULL;G Q= P;H while (P- next!=Q) P=P- next;I while (P- next!=NULL) P=P- next;J P= Q;K P= L;L L= S;M L= P;DDDA7試分別以不同的存儲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)單線表的就地逆置算法，即在原表的存儲空間將線性表 (ai ,a2,a)逆置為(a n ,an-1,ai )o【解答】(1)用一維數(shù)組作為存儲結(jié)構(gòu)void in vert(SeqList*L, int *nu

5、m)int j;ElemType tmp;for(j=0;j next =NULL) p=L-n ext; q=p-n ext;p- next=NULL;while(q!=NULL)r=q-n ext; q-n ext=L-n ext; L-n ext=q;(2 )用單鏈表作為存儲結(jié)構(gòu)L)return;/*鏈表為空*/*摘下第一個結(jié)點，生成初始逆置表*/*從第二個結(jié)點起依次頭插入當(dāng)前逆置表*/q=r;11 將線性表 A=(a1,a2,am), B=(b1,b2,bn)合并成線性表 C, C=(a1,b1, am,bm,bm+1,.bn) 當(dāng) mn時,線性表A、B、C以單鏈表作為存儲結(jié)構(gòu)，且C表

6、利用A表和B表中的結(jié)點空間構(gòu)成。注意：單鏈表的長度值m和n均未顯式存儲?！窘獯稹克惴ㄈ缦拢篖in kList merge(Li nkList A, Li nkList B,Li nkList C) Node *pa, *qa, *pb, *qb, *p;pa=A-next;/*pa表示A的當(dāng)前結(jié)點*/pb=B-n ext;p=A; / *利用p來指向新連接的表的表尾，初始值指向表A的頭結(jié)點*/while(pa!=NULL & pb!=NULL)/*利用尾插法建立連接之后的鏈表*/ qa=pa-n ext;qb=qb-n ext;p-next=pa;/*交替選擇表A和表B中的結(jié)點連接到新鏈表中；

7、*/p=pa;p-n ext=pb;p=pb;pa=qa;pb=qb; if(pa!=NULL)p-next=pa;/*A 的長度大于B 的長度 */if(pb!=NULL)C=A;p-next=pb;/*B 的長度大于A 的長度 */Return(C);實習(xí)題約瑟夫環(huán)問題約瑟夫問題的一種描述為：編號1,2,n的n個人按順時針方向圍坐一圈，每個人持有一個密碼(正整數(shù))。一開始任選一個報數(shù)上限值 m, 從第一個人開始順時針自 1 開始順序報 數(shù)，報到 m 時停止報數(shù)。 報 m 的人出列， 將他的密碼作為新的 m 值，從他在順時針方向上 的下一個人開始重新從 1 報數(shù)，如此下去，直至所有的人全部出

8、列為止。試設(shè)計一個程序， 求出出列順序。 利用單向循環(huán)鏈表作為存儲結(jié)構(gòu)模擬此過程， 按照出列順序打印出各人的編 號。例如m的初值為20 ；n=7,7個人的密碼依次是：3,1,7,2,4,8,4,出列順序為6,1,4,7,2,3,5【解答】算法如下：typedef struct Nodeint password;int num;struct Node *next; Node,*Linklist;void Josephus()Linklist L;Node *p,*r,*q;int m,n,C,j;L=(Node*)malloc(sizeof(Node);/*初始化單向循環(huán)鏈表 */if(L=NU

9、LL) printf(n鏈表申請不到空間 !);return;L-next=NULL;r=L;printf( 請輸入數(shù)據(jù) n 的值 (n0):);scanf(%d,&n);for(j=1;jpassword=C;p-num=j;r-next=p;r=p;r-next=L-next;printf(”請輸入第一個報數(shù)上限值m(m0):);sea nf(%d,&m);printf( *q=L;p=L-n ext;while( n!=1)j=1;while(jn ext; j+；prin tf(%d-,p- nu m); m=p-password;printf(”出列的順序為:n);/*計算出列的順序

10、*/*計算當(dāng)前出列的人選p*/*q為當(dāng)前結(jié)點p的前驅(qū)結(jié)點*/*獲得新密碼*/n-;q-next=p-next;/*p 出歹U */r=p;p=p-n ext; free(r);prin tf(%dn,p- num);第3章限定性線性表一棧和隊列第三章答案1按3.1(b)所示鐵道(兩側(cè)鐵道均為單向行駛道)進行車廂調(diào)度，回答：(1) 如進站的車廂序列為 123，則可能得到的出站車廂序列是什么？(2) 如進站的車廂序列為 123456，能否得到435612和135426的出站序列，并說 明原因(即寫出以“ S ”表示進棧、“ X ”表示出棧的棧序列操作)?！窘獯稹?1 )可能得到的出站車廂序列是：1

11、23、132、213、231、321。不能得到435612的出站序列。因為有 S(1)S(2)S(3)S(4)X(4)X(3)S(5)X(5)S(6)S(6)，此時按照“后進先出”的原貝出棧的順序必須為 X(2)X(1)。能得到135426的出站序列。因為有 S(1)X(1)S(2)S(3)X(3)S(4)S(5)X(5)X(4)X(2)X(1)。3給出棧的兩種存儲結(jié)構(gòu)形式名稱，在這兩種棧的存儲結(jié)構(gòu)中如何判別棧空與棧滿？【解答】(1)順序棧 (top用來存放棧頂元素的下標(biāo))判斷棧S空：如果S-top=-1表示棧空。判斷棧S滿：如果 S-top=Stack_Size-1表示棧滿。(2)鏈棧(to

12、p為棧頂指針，指向當(dāng)前棧頂元素前面的頭結(jié)點)判斷?？眨喝绻?top- next=NULL 表示?？铡Ｅ袛鄺M：當(dāng)系統(tǒng)沒有可用空間時，申請不到空間存放要進棧的元素，此時棧滿。4照四則運算加、減、乘、除和幕運算的優(yōu)先慣例，畫出對下列表達式求值時操作數(shù)棧和 運算符棧的變化過程：A-B*C/D+E f F【解答】OVS OPTROVS OPTR,+,=OPTR,-、V生成昂To運算結(jié)果TT(3),+OPTR7l生成T(1)/DOVS OPTR運算結(jié)果T(2)OVS右邊界 -OPTR；t生成E個F運算結(jié)果TC4)5寫一個算法，判斷依次讀入的一個以 為結(jié)束符的字母序列，是否形如序列 1&序列2 的字符序列

13、。序列1和序列2中都不含&,且序列2是序列1的逆序列。例如，a+b&b+a是屬于該模式的字符序列，而 1+3&31則不是。 【解答】算法如下：int IsHuiWe n() Stack *S;Char ch,temp;Ini tStack(&S);Printf( n請輸入字符序列：”)；Ch=getchar();While( ch!=&)/* 序列 Push(&S,ch);ch=getchar();do ch=getchar();Pop(&S, &temp);if(ch!= temp) return(FALSE); printf( nNO ); while(ch!= & !IsEmpty(&S

14、) if(ch = = & IsEmpty (&S) return(TRUE);printf( n“ES );elsereturn(FALSE);printf( nNO );/*lsHuiWe n()*/1入棧*/*判斷序列2是否是序列1的逆序列*/*序列2不是序列1的逆序列*/*序列2是序列1的逆序列*/8要求循環(huán)隊列不損失一個空間全部都能得到利用，設(shè)置一個標(biāo)志tag,以tag為0或1來區(qū)分頭尾指針相同時的隊列狀態(tài)的空與滿，請編寫與此相應(yīng)的入隊與出隊算法?！窘獯稹咳腙犓惴ǎ篿nt En terQueue(SeqQueue *Q, QueueEleme ntType x) /*將元素x入隊*/

15、*隊滿*/*x入隊前隊空，x入隊后重新設(shè)置標(biāo)志*/*設(shè)置隊尾指針*/QueueEleme ntType *x)/*隊空*/*重新設(shè)置隊頭指針*/*隊頭元素出隊后隊列為空，重新設(shè)置標(biāo)志域*/if(Q-fro nt=Q-fro nt&tag=1)return(FALSE);if(Q-fro nt=Q-fro nt&tag=0)tag=1;Q-elememtQ-rear=x;Q-rear=(Q-rear+1)%MAXSIZE; Return(TRUE);出隊算法：int DeleteQueue( SeqQueue *Q , /*刪除隊頭元素，用x返回其值*/if(Q-fro nt=Q-rear& t

16、ag=0)return(FALSE);*x=Q-eleme ntQ-fro nt;Q-fro nt=(Q-fro nt+1)%MAXSIZE;if(Q-fr on t=Q-rear)tag=0;Return(TUUE);1 設(shè) s= I AM A STUDENT t= GOOD 【解答】StrLe ngth(s)=14;SubStri ng(sub1,s,1,7)SubStri ng(sub2,s,7,1) StrIndex(s,4, A )=6;StrReplace(s, STUDENT ,q);StrCat(StrCat(sub1,t),StrCat(sub2,q)第四章答案q= WORK

17、ER。給出下列操作的結(jié)果：sub仁I AM A ;sub2=;s= I AM A WORKER ;sub仁I AM A GOOD WORKER 。2編寫算法，實現(xiàn)串的基本操作StrReplace(S,T,V)【解答】算法如下：int strReplace(SStri ng S,SStri ng T, SStri ng V)/*用串V替換S中的所有子串T */int pos,i;pos=strIndex(S,1,T);/*求S中子串T第一次出現(xiàn)的位置*/if(pos = = 0)return(O);while(pos!=0)/*用串V替換S中的所有子串 T */switch(T.le n-V.l

18、e n)/*串T的長度等于串V的長度*/*用V替換T*/*串T的長度大于串V的長度*/*將S中子串T后的所有字符前移T.len-V.len個位置*/*用V替換T*/case 0:for(i=0;ichpos+i=V.chi;case 0:for(i=pos+t.ie n;ile n; i-) S-chi-t.le n+v.le n=S-chi;for(i=0;ichpos+i=V.chi;S-le n=S-le n-T.le n+V.le n;case le n-T.le n+V.le n)le n-T.len+V.len ;i=pos+T .len ;i-) S-chi=S-chi-T.le

19、 n+V.le n;for(i=0;ichpos+i=V.chi;S-le n=S-le n-T.le n+V.le n; elseI*替換后串長MAXLEN,但串V可以全部替換*I if(pos+V.le n=pos+T.le n; i-)S-chi=s-chi-T.le n+V.le n for(i=0;ichpos+i=V.chi;S-le n=MAXLEN;else for(i=0;ichi+pos=V.chi;S-le n=MAXLEN;I*用V替換T*II*串V的部分字符要舍棄*/*switch()*/pos=Strl ndex(S,pos+V.le n,T);I*while()*

20、Ireturn(1);I*StrReplace()*II*求S中下一個子串T的位置*/第五章數(shù)組和廣義表第五章答案1.假設(shè)有6行8列的二維數(shù)組 A,每個兀素占用6個字節(jié)，存儲器按字節(jié)編址。已知A的基地址為1000，計算：(1)數(shù)組A共占用多少字節(jié)；(288 )(2)數(shù)組A的最后一個兀素的地址；(1282 )(3)按行存儲時，兀素 A36的地址；(1126)(4)按列存儲時，兀素 A36的地址；(1192)4.設(shè)有三對角矩陣 Anxn,將其三條對角線上的元素逐行的存于數(shù)組B1.3n-2中，使得Bk=a j,求：(1 )用i,j表示k的下標(biāo)變換公式；(2 )用k表示i、j的下標(biāo)變換公式。【解答】(

21、1) k=2(i-1)+j(2) i=k/3+1, j=k/3+k%3(取整，% 取余)5.在稀疏矩陣的快速轉(zhuǎn)置算法5.2中，將計算positioncol的方法稍加改動，使算法只占用一個輔助向量空間?！窘獯稹克惴?一)FastTra nsposeTSMatrix(TSMartrix A, TSMatrix *B)I*把矩陣A轉(zhuǎn)置到B所指向的矩陣中去，矩陣用三元組表表示*/int col,t,p,q;in t positio nMAXSIZE;B-le n=A.len;B- n=A.m;B-m=A .n;if(B-le n0)positio n1=1;for(t=1;t=A.le n; t+)p

22、ositionA.datat.col+1+; /*positioncol存放第 col-1 列非零元素的個數(shù) 即利用poscol來記錄第col-1列中非零元素的個數(shù)*/*求col列中第一個非零元素在 B.data的位置，存放在positioncol中*/for(col=2;col=A .n ;col+)positi on col=positi on col+positi on col-1;for(p=1;pdataq.row=A.datap.col;B-dataq.col=A.datap.row;B-dataq.e=A.datap.e;Positi on col+;算法(二)FastTra n

23、sposeTSMatrix(TSMartrixA, TSMatrix *B)int col,t,p,q;in t positio nMAXSIZE;B-le n=A.len;B- n=A.m;B-m=A .n;if(B-le n0)for(col=1;col=A .n ;col+)positi on col=0;for(t=1;t0;col-) t=t-positi on col;positi on col=t+1;for(p=1;pdataq.row=A.datap.col;B-dataq.col=A.datap.row;B-dataq.e=A.datap.e;Positi on col+;

24、8.畫出下面廣義表的兩種存儲結(jié)構(gòu)圖示：(a), b), ( ), d), (e, f)【解答】第一種存儲結(jié)構(gòu)第二種存儲結(jié)構(gòu)9.求下列廣義表運算的結(jié)果:(1)HEAD(a,b),(c,d);(a,b)(2)TAIL(a,b),(c,d);(c,d)(3)TAILHEAD(a,b),(c,d);(b)(4)HEADTAILHEAD(a,b),(c,d);b(5)TAILHEADTAIL(a,b),(c,d);(d)第六章第六章答案6.1分別畫出具有3個結(jié)點的樹和3個結(jié)點的二叉樹的所有不同形態(tài)?！窘獯稹烤哂?個結(jié)點的樹具有3個結(jié)點的二叉樹OAYO6.3已知一棵度為 k的樹中有ni個度為1的結(jié)點，門2

25、個度為2的結(jié)點， ，nk個度為k的結(jié)點，則該樹中有多少個葉子結(jié)點？【解答】設(shè)樹中結(jié)點總數(shù)為 n,則n=n0 + n1 + + nk樹中分支數(shù)目為 B,則B=n i + 2n 2 + 3n 3 + + kn k因為除根結(jié)點外，每個結(jié)點均對應(yīng)一個進入它的分支，所以有n= B + 1即 n + ni + + nk = ni + 2n2 + 3n3+ +knk + 1由上式可得葉子結(jié)點數(shù)為：n =門2 + 2n 3 + + (k-1) n k + 16.5已知二叉樹有50個葉子結(jié)點，則該二叉樹的總結(jié)點數(shù)至少應(yīng)有多少個？ 【解答】no表示葉子結(jié)點數(shù)，n2表示度為2的結(jié)點數(shù)，則no = n2+1所以n2=

26、 no -1=49，當(dāng)二叉樹中沒有度為1的結(jié)點時，總結(jié)點數(shù) n=n o+n 2=996.6試分別找出滿足以下條件的所有二叉樹：(1) 前序序列與中序序列相同；(2) 中序序列與后序序列相同；(3) 前序序列與后序序列相同?！窘獯稹?1) 前序與中序相同：空樹或缺左子樹的單支樹；(2) 中序與后序相同：空樹或缺右子樹的單支樹；(3) 前序與后序相同：空樹或只有根結(jié)點的二叉樹。6.9 假設(shè)通訊的電文僅由 8個字母組成，字母在電文中出現(xiàn)的頻率分別為：0.07, 0.19 , 0.02 , 0.06 , 0.32 , 0.03 , 0.21 , 0.10請為這8個字母設(shè)計哈夫曼編碼?！窘獯稹繕?gòu)造哈夫曼

27、樹如下：0.110.110.050.050.020.020.030.03哈夫曼編碼為：I11.00.610.32n0.2800.060.610.320.280.1700.061: 11111I 5：11002： 11110I 6：103： 1110I7：014： 1101I8： 00III【解答】A(3A6.16分別寫出算法，實現(xiàn)在中序線索二叉樹 繼。在先序線索二叉樹T中，查找給定結(jié)點中，查找給定結(jié)點*p在后序序列中的前驅(qū)。T中查找給定結(jié)點*p在中序序列中的前驅(qū)與后 *p在先序序列中的后繼。在后序線索二叉樹T(1 )找結(jié)點的中序前驅(qū)結(jié)點BiTNode *ln Pre (BiTNode *p)/

28、*在中序線索二叉樹中查找 p的中序前驅(qū)結(jié)點，并用 pre指針返回結(jié)果*/ if (p-Ltag= =1) pre = p-LChild; /*直接利用線索 */else/*在p的左子樹中查找“最右下端”結(jié)點*/for ( q=p-LChild; q-Rtag= =0; q=q-RChild);pre = q;return (pre);(2 )找結(jié)點的中序后繼結(jié)點BiTNode *ln Succ (BiTNode *p)/*在中序線索二叉樹中查找 p的中序后繼結(jié)點，并用 succ指針返回結(jié)果*/ if (p-Rtag= =1) succ = p-RChild; /*直接利用線索 */else/*

29、在p的右子樹中查找“最左下端”結(jié)點*/for ( q=p-RChild; q-Ltag= =0; q=q-LChild);succ= q; return (succ);(3) 找結(jié)點的先序后繼結(jié)點BiTNode *PreSucc (BiTNode *p)/*在先序線索二叉樹中查找 p 的先序后繼結(jié)點，并用 succ 指針返回結(jié)果 */ if (p-Ltag= =0) succ = p-LChild;else succ= p-RChild; return (succ);(4) 找結(jié)點的后序前驅(qū)結(jié)點 BiTNode *SuccPre (BiTNode *p) /* 在后序線索二叉樹中查找 p 的后序前驅(qū)結(jié)點，并用 pre 指針返回結(jié)果 */ if (p-Ltag= =1) pre = p-LChild;else pre= p-RChild; return (pre);6.20 已知