数据结构习题(95页)

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是_____________H。设栈为顺序栈,每个元素占4个字节。 【答案】(1)23 (2)100CH

【解析】PUSH为入栈操作,POP为出栈操作。根据栈的性质,经过PUSH,PUSH,POP运算之后,栈中存在元素1,输出数据为2,然后经过PUSH,POP,3入栈,3出栈,然后经过PUSH,PUSH之后4,5入栈,此时出栈序列为2,3,栈中元素为1,4,5;每个元素占4个字节,所以栈顶指针的值为1000H+3*4=100CH(十六进制数)

3.循环队列的引入,目的是为了克服_____________。 【答案】假溢出时大量移动数据元素。

4.队列是限制插入只能在表的一端,而删除在表的另一端进行的线性表,其特点是_____________。 【答案】先进先出

5.已知链队列的头尾指针分别是f和r,则将值x入队的操作序列是_____________。 【答案】

s=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); s->data=x;

s->next=r->next; r->next=s; r=s;

【解析】根据队列的性质,新插入的元素永远插在队尾。

8.用下标0开始的N元数组实现循环队列时,为实现下标变量M加1后在数组有效下标范围内循环,可采用的表达式是:M=_____________。 【答案】(M+1)% N;

【解析】循环队列是解决假溢出的问题,通常把一维数组看成首尾相接。在循环意义下的加1运算通常用求模运算来实现。

9.当两个栈共享一存储区时,栈利用一维数组stack[1..n]表示,两栈顶指针为top[1]与top[2],则当栈1空时,top[1]为_____________,栈2空时,top[2]为_____________,栈满时为_____________。 【答案】(1)0 (2)n+1 (3)top[1]+1=top[2]

【解析】为了增加内存空间的利用率和减少溢出的可能性,由两个栈共享一片连续的内存空间时,应将两栈的栈底分别设在这片内存空间的两端,这样,当两个栈的栈顶在栈空间的某一位置相遇时,才产生上溢,即top[1]+1=top[2]。

10.在作进栈运算时应先判别栈是否_____________;在作退栈运算时应先判别栈是否 _____________;当栈中元素为n个,作进栈运算时发生上溢,则说明该栈的最大容量为_____________。

为了增加内存空间的利用率和减少溢出的可能性,由两个栈共享一片连续的空间时,应将两栈的_____________分别设在内存空间的两端,这样只有当______________时才产生溢出。 【答案】(1)满 (2)空 (3)n (4)栈底 (5)两栈顶指针相邻 13.无论对于顺序存储还是链式存储的栈和队列来说,进行插入和删除运算的时间复杂度均相同为_____________。 【答案】O(1)

【解析】对于栈用栈顶指针表示栈顶,而栈的插入和删除操作均在栈顶进行。对于队列用队头和队尾指针分别表示允许插入和删除的一端。

14.在顺序队列中,当尾指针等于数组的上界,即使队列不满,再作入队操作也会产生溢出,这种现象称为_____________。

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【答案】假溢出

【解析】产生该现象的原因是,被删元素空间在该元素被删除后就永远得不到使用。为了克服这种现象,采用循环队列来实现。

3.5 程序设计题

1.设表达式以字符形式已存入数组E[n]中,‘#’为表达式的结束符,试写出判断表达式中括号(‘(’和‘)’)是否配对的C语言描述算法:EXYX(E); (注:算法中可调用栈操作的基本算法。)

【算法分析】判断表达式中括号是否匹配,可通过栈,简单说是左括号时进栈,右括号时退栈。退栈时,若栈顶元素是左括号,则新读入的右括号与栈顶左括号就可消去。如此下去,输入表达式结束时,栈为空则正确,否则括号不匹配。 【算法源代码】 int EXYX (char E[]){

/*E[]存放字符串表达式,以‘#’结束*/

char s[30]; /*s是一维数组,容量足够大,用作存放括号的栈*/ int top=0,i; /*top用作栈顶指针*/

s[top]='#'; /*‘#’先入栈,用于和表达式结束符号‘#’匹配*/ i=0; /*字符数组E的工作指针*/

while(E[i]!='#') /*逐字符处理字符表达式的数组*/ switch (E[i])

{case '(': s[++top]= '('; i++ ; break ;

case ')': if(s[top]=='('){top--; i++; break;}

else{printf(\括号不配对\ case '#': if(s[top]=='#'){printf(\括号配对\\n\

else {printf(\括号不配对\\n\括号不配对*/ default : i++; /*读入其它字符,不作处理*/ }

}/*算法结束*/

2.假设以带头结点的循环链表表示队列,并且只设一个指针指向队尾结点,但不设头指针,请写出相应的入队列和出队列算法。 【算法分析】

根据队列的先进先出的性质,队列的入队操作在队尾进行,出队操作在队头进行。而题目所采用的数据结构是只设一个尾指针的循环链表。我们可以根据循环链表的特点找到头指针。 【算法源代码1】

void EnQueue (LinkList rear, ElemType x)

/* rear是带头结点的循环链队列的尾指针,本算法将元素x插入到队尾*/ { s=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); /*申请结点空间*/

s->data=x; s->next=rear->next; /*将s结点链入队尾*/ rear->next=s; rear=s; /*rear指向新队尾*/ }

【算法源代码2】

void DeQueue (LinkList rear)

/* rear是带头结点的循环链队列的尾指针,本算法执行出队操作,操作成功输出队头元素;否则给出出错信息*/

{ if(rear->next==rear) {printf(\队空\\n\

s=rear->next->next; /*s指向队头元素*/ rear->next->next=s->next; /*队头元素出队*/ printf (\出队元素是:%d\

if(s==rear) rear=rear->next; /*空队列*/ free(s); }

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3.设整数序列a1,a2,?,an,给出求解最大值的递归程序。 【算法分析】根据题意,本题的函数定义为:

a[1] n=1 maxvalue(a,n)= a[n] a[n]>maxvalue(a,n-1)

maxvalue(a,n-1) a[n]

int MaxValue (int a[],int n)

/*设整数序列存于数组a中,共有n个,本算法求解其最大值*/ {int max;

if (n==1) max=a[1];

else if (a[n]>MaxValue(a,n-1)) max=a[n]; else max=MaxValue(a,n-1); return(max); }

4.试将下列递归函数改写为非递归函数。 void test(int *sum) {

int x;

scanf(\if(x==0) *sum=0 ;

else {test(&sum); (*sum)+=x;} printf(\}

【算法分析】

该函数是以读入数据的顺序为相反顺序进行累加问题,可将读入数据放入栈中,等输入结束时,将栈中数据退出进行累加。累加的初值为0。 【算法源代码】 int test() {

int x,sum=0,top=0,s[30]; scanf(\while (x!=0)

{s[++top]=a; scanf(\printf(\while (top)

{sum+=s[top--]; printf(\ }

5.编写一个算法,利用栈的基本运算将指定栈中的内容进行逆转。 【算法分析】

利用两个临时栈s1和s2。先将s栈中的内容移到s1栈中,再将s1栈中的内容移到s2栈中,最后将s2栈中的内容移到s栈中,即可实现。 【算法源代码】 reverse(SqStack *s)

{SqStack *s1,*s2; /*s,s1,s2均为栈类型

ElemType x; /*栈中元素的类型,用于存储从栈中取出元素的临时变量*/ initstack(s1); /*栈的初始化*/ initstack(s2);

while(!stackempty(s)) /*如果栈不空,将s栈中的内容移到s1栈中*/ {pop(s,x); /*取栈顶元素放入变量x中*/ push(s1,x); /*将变量x入栈*/ }

while(!stackempty(s1)) /*如果栈不空,将s1栈中的内容移到s2栈中*/

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{pop(s1,x); push(s2,x); }

while(!stackempty(s2)) /*如果栈不空,将s2栈中的内容移到s栈中*/ {pop(s2,x); push(s,x); } }

6.假设循环队列中只设rear和length来分别指示队尾元素的位置和队中元素的个数,试给出判别此循环队列的队满条件,并写出相应的入队和出队算法,要求出队时需返回队头元素。 【算法分析】

该题的关键问题是如何确定头指针,根据为指针rear和元素个数length很容易确定头指针。front=(rear-length+MAXSIZE)%MAXSIZE 【算法源代码】

#define MAXQSIZE 100 //最大队列长度 typedef int ElemType; typedef struct {

ElemType data[MAXSIZE]; //队列存储空间

int rear; //尾指针,若队列不空,指向队列尾元素 int length; //队列内含元素的个数 }CyQueue;

int FullQueue( CyQueue *Q)

{/*判队满,队中元素个数等于空间大小*/ return Q->length==Maxsize; }

void EnQueue( CyQueue *Q, ElemType x) {/* 入队

if(FullQueue( Q)) {printf(\队已满,无法入队\ Q->Data[Q->rear]=x;

Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE /*在循环意义上的加1*/ Q->length++; }

ElemType DeQueue( CyQueue *Q) {/*出队*/

int front; /*设一个临时队头指针*/ if(Q->length==0)

Error(\队已空,无元素可出队\

front=(Q->rear + MAXSIZE - Q->length)%MAXSIZE; Q->length --;

return Q->Data[front]; }

7.一个双向栈S是在同一向量空间内实现的两个栈,它们的栈底分别设在向量空间的两端。 试为此双向栈设计初始化InitStack ( S ) 、入栈Push( S , i , x) 和出栈Pop( S , i )等算法, 其中i为0 或1, 用以表示栈号。 【算法分析】

双向栈其实和单向栈原理相同,只是在一个向量空间内,好比是两个头对头的栈放在一起,中间的空间可以充分利用。 【算法源代码】

void InitStack( DuStack *S )/*初始化双向栈*/ {S->top[0] = -1;

S->top[1] = STACKSIZE; }

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