数据结构(C++版)课后作业1-6章带答案

第1章绪论课后习题讲解1.填空(1)从逻辑关系上讲，数据结构主要分为（）、（）、（）和（）。(2)数据的存储结构主要有（）和（）两种基本方法，不论哪种存储结构，都要存储两方面的内容：（）和（）。(3)算法在发生非法操作时可以作出处理的特性称为（）。2.选择题⑴顺序存储结构中数据元素之间的逻辑关系是由（）表示的，链接存储结构中的数据元素之间的逻辑关系是由（）表示的。A线性结构B非线性结构C存储位置D指针⑵假设有如下遗产继承规则：丈夫和妻子可以相互继承遗产；子女可以继承父亲或母亲的遗产；子女间不能相互继承。则表示该遗产继承关系的最合适的数据结构应该是（）。A树B图C线性表D集合3.判断题(1)每种数据结构都具备三个基本操作：插入、删除和查找。第2章线性表课后习题讲解1.填空⑵顺序表中第一个元素的存储地址是100，每个元素的长度为2，则第5个元素的存储地址是（）。第5个元素的存储地址=第1个元素的存储地址＋(5－1)×2=108⑶设单链表中指针p指向结点A，若要删除A的后继结点（假设A存在后继结点），则需修改指针的操作为（）。【解答】p-next=(p-next)-next⑸非空的单循环链表由头指针head指示，则其尾结点（由指针p所指）满足（）。p-next=head⑹在由尾指针rear指示的单循环链表中，在表尾插入一个结点s的操作序列是（）；删除开始结点的操作序列为（）。。【解答】s-next=rear-next;rear-next=s;rear=s;q=rear-next-next;rear-next-next=q-next;deleteq;2.选择题⑴线性表的顺序存储结构是一种（）的存储结构，线性表的链接存储结构是一种（）的存储结构。A随机存取B顺序存取C索引存取D散列存取【解答】A，B【分析】参见2.2.1。⑵线性表采用链接存储时，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【解答】D【分析】线性表的链接存储是用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素，这组存储单元可以连续，也可以不连续，甚至可以零散分布在内存中任意位置。⑶单循环链表的主要优点是（）。A不再需要头指针了B从表中任一结点出发都能扫描到整个链表；C已知某个结点的位置后，能够容易找到它的直接前趋；D在进行插入、删除操作时，能更好地保证链表不断开。【解答】B⑷链表不具有的特点是（）。A可随机访问任一元素B插入、删除不需要移动元素C不必事先估计存储空间D所需空间与线性表长度成正比.【解答】A⑸若某线性表中最常用的操作是取第i个元素和找第i个元素的前趋，则采用（）存储方法最节省时间。A顺序表B单链表C双链表D单循环链表【解答】A【分析】线性表中最常用的操作是取第i个元素，所以，应选择随机存取结构即顺序表，同时在顺序表中查找第i个元素的前趋也很方便。单链表和单循环链表既不能实现随机存取，查找第i个元素的前趋也不方便，双链表虽然能快速查找第i个元素的前趋，但不能实现随机存取。⑽使用双链表存储线性表，其优点是可以（）。A提高查找速度B更方便数据的插入和删除C节约存储空间D很快回收存储空间【解答】B【分析】在链表中一般只能进行顺序查找，所以，双链表并不能提高查找速度，因为双链表中有两个指针域，显然不能节约存储空间，对于动态存储分配，回收存储空间的速度是一样的。由于双链表具有对称性，所以，其插入和删除操作更加方便。⑾在一个单链表中，已知q所指结点是p所指结点的直接前驱，若在q和p之间插入s所指结点，则执行（）操作。As-next=p-next;p-next=s;Bq-next=s;s-next=p;Cp-next=s-next;s-next=p;Dp-next=s;s-next=q;【解答】B，本题答案不是非常合理，应该换顺序更好！考试可以修改说:已知q所指结点,在q后面插入一个节点。⑿在循环双链表的p所指结点后插入s所指结点的操作是（）。Ap-next=s;s-prior=p;p-next-prior=s;s-next=p-next;Bp-next=s;p-next-prior=s;s-prior=p;s-next=p-next;Cs-prior=p;s-next=p-next;p-next=s;p-next-prior=s;Ds-prior=p;s-next=p-next;p-next-prior=s;p-next=s【解答】D3.判断题⑴线性表的逻辑顺序和存储顺序总是一致的。【解答】错。顺序表的逻辑顺序和存储顺序一致，链表的逻辑顺序和存储顺序不一定一致。⑵线性表的顺序存储结构优于链接存储结构。⑷线性结构的基本特征是：每个元素有且仅有一个直接前驱和一个直接后继。【解答】错。每个元素最多只有一个直接前驱和一个直接后继，第一个元素没有前驱，最后一个元素没有后继。⑸在单链表中，要取得某个元素，只要知道该元素所在结点的地址即可，因此单链表是随机存取结构。【解答】错。要找到该结点的地址，必须从头指针开始查找，所以单链表是顺序存取结构。4．请说明顺序表和单链表各有何优缺点，并分析下列情况下，采用何种存储结构更好些。⑴若线性表的总长度基本稳定，且很少进行插入和删除操作，但要求以最快的速度存取线性表中的元素。⑵如果n个线性表同时并存，并且在处理过程中各表的长度会动态发生变化。⑶描述一个城市的设计和规划。【解答】顺序表的优点：①无需为表示表中元素之间的逻辑关系而增加额外的存储空间；②可以快速地存取表中任一位置的元素（即随机存取）。顺序表的缺点：①插入和删除操作需移动大量元素；②表的容量难以确定；③造成存储空间的“碎片”。单链表的优点：①不必事先知道线性表的长度；②插入和删除元素时只需修改指针，不用移动元素。单链表的缺点：①指针的结构性开销；②存取表中任意元素不方便，只能进行顺序存取。⑴应选用顺序存储结构。因为顺序表是随机存取结构，单链表是顺序存取结构。本题很少进行插入和删除操作，所以空间变化不大，且需要快速存取，所以应选用顺序存储结构。⑵应选用链接存储结构。链表容易实现表容量的扩充，适合表的长度动态发生变化。⑶应选用链接存储结构。因为一个城市的设计和规划涉及活动很多，需要经常修改、扩充和删除各种信息，才能适应不断发展的需要。而顺序表的插入、删除的效率低，故不合适。5．算法设计(1)假设在长度大于1的循环链表中，即无头结点也无头指针，s为指向链表中某个结点的指针，试编写算法删除结点s的前趋结点。第3章特殊线性表——栈、队列和串课后习题讲解1.填空⑴设有一个空栈，栈顶指针为1000H，现有输入序列为1、2、3、4、5，经过push，push，pop，push，pop，push，push后，输出序列是（），栈顶指针为（）。【解答】23，1003H⑵栈通常采用的两种存储结构是（）；其判定栈空的条件分别是（），判定栈满的条件分别是（）。【解答】顺序存储结构和链接存储结构（或顺序栈和链栈），栈顶指针top=-1和top=NULL，栈顶指针top等于数组的长度和内存无可用空间⑶（）可作为实现递归函数调用的一种数据结构。(栈或者队列选一个)【解答】栈【分析】递归函数的调用和返回正好符合后进先出性。⑸栈和队列是两种特殊的线性表，栈的操作特性是（），队列的操作特性是（），栈和队列的主要区别在于（）。【解答】后进先出，先进先出，对插入和删除操作限定的位置不同⑹循环队列的引入是为了克服（）。【解答】假溢出⑺数组Q[n]用来表示一个循环队列，front为队头元素的前一个位置，rear为队尾元素的位置，计算队列中元素个数的公式为（）。（rear-front+n）%n2.选择题⑴若一个栈的输入序列是1，2，3，…，n，输出序列的第一个元素是n，则第i个输出元素是（）。A不确定Bn-iCn-i-1Dn-i+1【解答】D【分析】此时，输出序列一定是输入序列的逆序。⑵设栈S和队列Q的初始状态为空，元素e1、e2、e3、e4、e5、e6依次通过栈S，一个元素出栈后即进入队列Q，若6个元素从队列输出的元素的顺序是e2、e4、e3、e6、e5、e1，则栈S的容量至少应该是（）。A6B4C3D2【解答】C【分析】由于队列具有先进先出性，所以，此题中队列形同虚设，即出栈的顺序也是e2、e4、e3、e6、e5、e1。⑶一个栈的入栈序列是1，2，3，4，5，则栈的不可能的输出序列是（）。A54321B45321C43512D12345【解答】C【分析】此题有一个技巧：在输出序列中任意元素后面不能出现比该元素小并且是升序（指的是元素的序号）的两个元素。⑷设计一个判别表达式中左右括号是否配对的算法，采用（）数据结构最佳A顺序表B栈C队列D链表【解答】B【分析】每个右括号与它前面的最后一个没有匹配的左括号配对，因此具有后进先出性。⑸在解决计算机主机与打印机之间速度不匹配问题时通常设置一个打印缓冲区，该缓冲区应该是一个（）结构。A栈B队列C数组D线性表【解答】B【分析】先进入打印缓冲区的文件先被打印，因此具有先进先出性。⑹一个队列的入队顺序是1，2，3，4，则队列的输出顺序是（）。A4321B1234C1432D3241【解答】B【分析】队列的入队顺序和出队顺序总是一致的。⑺栈和队列的主要区别在于（）。A它们的逻辑结构不一样B它们的存储结构不一样C所包含的运算不一样D插入、删除运算的限定不一样【解答】D⑼设有两个串p和q，求q在p中首次出现的位置的运算称作（）。A连接B模式匹配C求子串D求串长3.判断题⑵栈可以作为实现过程调用的一种数据结构。⑷在循环队列中，front指向队头元素的前一个位置，rear指向队尾元素的位置，则队满的条件是front=rear。【解答】错。这是队空的判定条件，在循环队列中要将队空和队满的判定条件区别开。⑸空串与空格串是相同的。1．在一个具有n个单元的顺序栈中，假定以地址低端（即下标为0的单元）作为栈底，以top作为栈顶指针，当出栈时，top的变化为（）。A不变Btop=0;Ctop=top-1;Dtop=top+1;【解答】C3．从栈顶指针为top的链栈中删除一个结点，用x保存被删除结点的值，则执行（）。Ax=top;top=top-next;Bx=top-data;Ctop=top-next;x=top-data;Dx=top-data;top=top-next;【解答】D5.设S=I_am_a_teacther，其长度为（）。【解答】156．对于栈和队列，无论它们采用顺序存储结构还是链接存储结构，进行插入和删除操作的时间复杂度都是（）。【解答】Ｏ(1)8．简述队列和栈这两种数据结构的相同点和不同点。第5章树和二叉树课后习题讲解1.填空题⑶一棵二叉树的第i（i≥1）层最多有（）个结点；一棵有n（n0）个结点的满二叉树共有（）个叶子结点和（）个非终端结点。【解答】2i-1，(n+1)/2，(n-1)/2【分析】设满二叉树中叶子结点的个数为n0，度为2的结点个数为n2，由于满二叉树中不存在度为1的结点，所以n=n0+n2；由二叉树的性质n0=n2+1，得n0=(n+1)/2，n2=(n-1)/2。⑷设高度为h的二叉树上只有度为0和度为2的结点，该二叉树的结点数可能达到的最大值是（），最小值是（）。【解答】2h-1，2h-1【分析】最小结点个数的情况是第1层有1个结点，其他层上都只有2个结点。⑹具有100个结点的完全二叉树的叶子结点数为（）。【解答】50【分析】100个结点的完全二叉树中最后一个结点的编号为100，其双亲即最后一个分支结点的编号为50，也就是说，从编号51开始均为叶子。⑺已知一棵度为3的树有2个度为1的结点，3个度为2的结点，4个度为3的结点。则该树中有（）个叶子结点。⑻某二叉树的前序遍历序列是ABCDEFG，中序遍历序列是CBDAFGE，则其后序遍历序列是（）。【解答】CDBGFEA【分析】根据前序遍历序列和后序遍历序列将该二叉树构造出来。（10）在有