最完整的数据结构1800题含答案

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pc=ha;∥pc为结果链表当前结点的前驱指针。 while(pa&&pb)

if(pa->datadata)

{pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;} else if(pa->data>pb->data)

{pc->next=pb;pc=pb;pb=pb->next;} else∥处理pa->data=pb->data.

{pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next; u=pb;pb=pb->next;free(u);}

if(pa) pc->next=pa;∥ 若ha表未空,则链入结果表。 else pc->next=pb;∥若hb表未空,则链入结果表。 free(hb); ∥释放hb头结点 return(ha);

}∥算法Union结束。

与本题类似的其它几个题解答如下: (1) 解答完全同上2。

(2) 本题是求交集,即只有同时出现在两集合中的元素才出现在结果表中。其核心语句段如下:

pa=la->next;pb=lb->next;∥设工作指针pa和pb; pc=la;∥结果表中当前合并结点的前驱的指针。 while(pa&&pb)

if(pa->data==pb->data)∥交集并入结果表中。 { pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;

u=pb;pb=pb->next;free(u);}

else if(pa->datadata) {u=pa;pa=pa->next;free(u);}

else {u=pb; pb=pb->next; free(u);}

while(pa){ u=pa; pa=pa->next; free(u);}∥ 释放结点空间 while(pb) {u=pb; pb=pb->next; free(u);}∥释放结点空间 pc->next=null;∥置链表尾标记。

free(lb); ∥注: 本算法中也可对B表不作释放空间的处理

(3)本题基本与(2)相同,但要求无重复元素,故在算法中,待合并结点数据要与其前驱比较,只有在与前驱数据不同时才并入链表。其核心语句段如下。 pa=L1->next;pb=L2->next;∥pa、pb是两链表的工作指针。 pc=L1;∥L1作结果链表的头指针。 while(pa&&pb)

if(pa->datadata) {u=pa;pa=pa->next;free(u);}∥删除L1表多余元素 else if (pa->data>pb->data) pb=pb->next; ∥pb指针后移 else ∥处理交集元素

{if(pc==L1) {pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;} ∥处理第一个相等的元

素。

else if(pc->data==pa->data){ u=pa;pa=pa->next;free(u);} ∥重复元

素不进入L1表。

else{ pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;} ∥交集元素并入结果表。

} ∥while

while(pa) {u=pa;pa=pa->next;free(u);} ∥ 删L1表剩余元素

pc->next=null; ∥置结果链表尾。

注: 本算法中对L2表未作释放空间的处理。

(4) 本题与上面(3)算法相同,只是结果表要另辟空间。

(5) [题目分析]本题首先求B和C的交集,即求B和C中共有元素,再与A求并集,同时删除重复元素,以保持结果A递增。

LinkedList union(LinkedList A,B,C)

∥A,B和C均是带头结点的递增有序的单链表,本算法实现A= A∪(B∩C),使求解结构保持递增有序。

{pa=A->next;pb=B->next;pc=C->next;∥设置三个工作指针。 pre=A; ∥pre指向结果链表中当前待合并结点的前驱。

if(pa->datadata||pa->datadata)∥A中第一个元素为结果表的第一元素。

{pre->next=pa;pre=pa;pa=pa->next;}

else{while(pb&&pc) ∥找B表和C表中第一个公共元素。 if(pb->datadata)pb=pb->next;

else if(pb->data>pc->data)pc=pc->next;

else break; ∥找到B表和C表的共同元素就退出while循环。 if(pb&&pc)∥ 因共同元素而非B表或C表空而退出上面while循环。 if(pa->data>pb->data)∥A表当前元素值大于B表和C表的公共元素,先将B

表元素链入。

{pre->next=pb;pre=pb;pb=pb->next;pc=pc->next;}∥ B,C公共元素为结果

表第一元素。

}∥结束了结果表中第一元素的确定 while(pa&&pb&&pc) {while(pb&&pc)

if(pb->datadata) pb=pb->next;

else if(pb->data>pc->data) pc=pc->next; else break; ∥B表和C表有公共元素。 if(pb&&pc)

{while(pa&&pa->datadata) ∥先将A中小于B,C公共元素部分链入。 {pre->next=pa;pre=pa;pa=pa->next;}

if(pre->data!=pb->data){pre->next=pb;pre=pb;pb=pb->next;pc=pc->next;} else{pb=pb->next;pc=pc->next;}∥ 若A中已有B,C公共元素,则不再存入结果表。 }

}∥ while(pa&&pb&&pc) if(pa) pre->next=pa; ∥当B,C无公共元素(即一个表已空),将A中剩余链入。 }∥算法Union结束

[算法讨论]本算法先找结果链表的第一个元素,这是因为题目要求结果表要递增有序(即删除重复元素)。这就要求当前待合并到结果表的元素要与其前驱比较。由于初始pre=A(头结点的头指针),这时的data域无意义,不能与后继比较元素大小,因此就需要确定第一个元素。当然,不要这样作,而直接进入下面循环也可以,但在链入结点时,必须先判断

pre是否等于A,这占用了过多的时间。因此先将第一结点链入是可取的。 算法中的第二个问题是要求时间复杂度为O(|A|+|B|+|C|)。这就要求各个表的工作指针只能后移(即不能每次都从头指针开始查找)。本算法满足这一要求。 最后一个问题是,当B,C有一表为空(即B和C已无公共元素时),要将A的剩余部分链入结果表。

3.[题目分析]循环单链表L1和L2数据结点个数分别为m和n ,将二者合成一个循环单链表时,需要将一个循环链表的结点(从第一元素结点到最后一个结点)插入到另一循环链表的第一元素结点前即可。题目要求“用最快速度将两表合并“,因此应找结点个数少的链表查其尾结点。

LinkedList Union(LinkedList L1,L2;int m,n)

∥L1和L2分别是两循环单链表的头结点的指针,m和n分别是L1和L2的长度。 ∥本算法用最快速度将L1和L2合并成一个循环单链表。 {if(m<0||n<0) {printf(“表长输入错误\\n”);exit(0);}

if(m

while(p->next!=L1) p=p->next;∥查最后一个元素结点。

p->next=L2->next;∥将L1循环单链表的元素结点插入到L2的第一元素结点前。

L2->next=L1->next;

free(L1);∥释放无用头结点。 }

}∥处理完m

else∥ 下面处理L2长度小于等于L1的情况 {if(n==0)return(L1);∥L2为空表。 else{p=L2;

while(p->next!=L2) p=p->next;∥查最后元素结点。

p->next=L1->next;∥将L2的元素结点插入到L1循环单链表的第一元素结点前。

L1->next=L2->next;

free(L2);∥释放无用头结点。

}

}∥算法结束。

类似本题叙述的其它题解答如下:

(1)[题目分析]本题将线性表la和lb连接,要求时间复杂度为O(1),且占用辅助空间尽量小。应该使用只设尾指针的单循环链表。

LinkedList Union(LinkedList la,lb)

∥la和lb是两个无头结点的循环单链表的尾指针,本算法将lb接在la后,成为一

个单循环链表。

{ q=la->next; ∥q指向la的第一个元素结点。

la->next=lb->next; ∥将lb的最后元素结点接到lb的第一元素。

lb->next=q; ∥将lb指向la的第一元素结点,实现了lb接在la后。 return(lb); ∥返回结果单循环链表的尾指针lb。 }∥算法结束。

[算法讨论]若循环单链表带有头结点,则相应算法片段如下: q=lb->next; ∥q指向lb的头结点;

lb->next=la->next; ∥lb的后继结点为la的头结点。

la->next=q->next; ∥la的后继结点为lb的第一元素结点。 free(q); ∥释放lb的头结点

return(lb); ∥返回结果单循环链表的尾指针lb。 (2)[题目分析]本题要求将单向链表ha和单向循环链表hb合并成一个单向链表,要求算法所需时间与链表长度无关,只有使用带尾指针的循环单链表,这样最容易找到链表的首、尾结点,将该结点序列插入到单向链表第一元素之前即可。 其核心算法片段如下(设两链表均有头结点)

q=hb->next; ∥单向循环链表的表头指针

hb->next=ha->next; ∥将循环单链表最后元素结点接在ha第一元素前。

ha->next=q->next; ∥将指向原单链表第一元素的指针指向循环单链表第一结

free(q); ∥释放循环链表头结点。 若两链表均不带头结点,则算法片段如下:

q=hb->next; ∥q指向hb首元结点。

hb->next=ha; ∥hb尾结点的后继是ha第一元素结点。 ha=q; ∥头指针指向hb的首元结点。

4.[题目分析]顺序存储结构的线性表的插入,其时间复杂度为O(n),平均移动近一半的元素。线性表LA和LB合并时,若从第一个元素开始,一定会造成元素后移,这不符合本题“高效算法”的要求。另外,题中叙述“线性表空间足够大”也暗示出另外合并方式,即应从线性表的最后一个元素开始比较,大者放到最终位置上。设两线性表的长度各为m和n ,则结果表的最后一个元素应在m+n位置上。这样从后向前,直到第一个元素为止。

PROC Union(VAR LA:SeqList;LB:SeqList)

∥LA和LB是顺序存储的非递减有序线性表,本算法将LB合并到LA中,元素仍非递减有序。

m:=LA.last;n:=LB.last;∥m,n分别为线性表LA和LB的长度。 k:=m+n; ∥k为结果线性表的工作指针(下标)。

i:=m;j:=n; ∥i,j分别为线性表LA和LB的工作指针(下标)。 WHILE(i>0)AND(j>0)DO

IF LA.elem[i]>=LB.elem[j]

THEN[LA.elem[k]:=LA.elem[i];k:=k-1;i:=i-1;] ELSE[LA.elem[k]:=LB.elem[j];k:=k-1;j:=j-1;]

WHILE(j>0) DO [LA.elem[k]:=LB.elem[j];k:=k-1;j:=j-1;] LA.last:=m+n;

ENDP;

[算法讨论]算法中数据移动是主要操作。在最佳情况下(LB的最小元素大于LA的最大元素),仅将LB的n个元素移(拷贝)到LA中,时间复杂度为O(n),最差情况,LA的所有元素都要移动,时间复杂度为O(m+n)。因数据合并到LA中,所以在退出第一个WHILE循环后,只需要一个WHILE循环,处理LB中剩余元素。第二个循环只有在LB有剩余元素时才执行,而在LA有剩余元素时不执行。本算法利用了题目中“线性表空间足够大”的条件,“最大限度的避免移动元素”,是“一种高效算法”。

5.[题目分析]本题实质上是一个排序问题,要求“不得使用除该链表结点以外的任何链

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