数据结构期末复习章节试题(附答案)

1第一章概论自测题答案一、填空题1.数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机的操作对象以及它们之间的关系和运算等的学科。2.数据结构被形式地定义为（D,R），其中D是数据元素的有限集合，R是D上的关系有限集合。3.数据结构包括数据的逻辑结构、数据的存储结构和数据的运算这三个方面的内容。4.数据结构按逻辑结构可分为两大类，它们分别是线性结构和非线性结构。5.线性结构中元素之间存在一对一关系，树形结构中元素之间存在一对多关系，图形结构中元素之间存在多对多关系。6．在线性结构中，第一个结点没有前驱结点，其余每个结点有且只有1个前驱结点；最后一个结点没有后续结点，其余每个结点有且只有1个后续结点。7.在树形结构中，树根结点没有前驱结点，其余每个结点有且只有1个前驱结点；叶子结点没有后续结点，其余每个结点的后续结点数可以任意多个。8.在图形结构中，每个结点的前驱结点数和后续结点数可以任意多个。9．数据的存储结构可用四种基本的存储方法表示，它们分别是顺序、链式、索引和散列。10.数据的运算最常用的有5种，它们分别是插入、删除、修改、查找、排序。11.一个算法的效率可分为时间效率和空间效率。二、单项选择题（B）1.非线性结构是数据元素之间存在一种：A）一对多关系B）多对多关系C）多对一关系D）一对一关系（C）2.数据结构中，与所使用的计算机无关的是数据的结构；A)存储B)物理C)逻辑D)物理和存储（C）3.算法分析的目的是：A)找出数据结构的合理性B)研究算法中的输入和输出的关系C)分析算法的效率以求改进D)分析算法的易懂性和文档性（A）4.算法分析的两个主要方面是：A)空间复杂性和时间复杂性B)正确性和简明性C)可读性和文档性D)数据复杂性和程序复杂性（C）5.计算机算法指的是：A)计算方法B)排序方法C)解决问题的有限运算序列D)调度方法（B）6.计算机算法必须具备输入、输出和等5个特性。A)可行性、可移植性和可扩充性B)可行性、确定性和有穷性C)确定性、有穷性和稳定性D)易读性、稳定性和安全性三、简答题1.简述线性结构与非线性结构的不同点。答：线性结构反映结点间的逻辑关系是一对一的，非线性结构反映结点间的逻辑关系是多对多的。2．数据结构的常见的四种存储方式。答：顺序、链式、索引和散列。3.数据结构的逻辑结构主要有哪两大类，具体是什么？答：主要分为线性结构和非线性结构，其中线性结构反映结点间的逻辑关系是一对一的，非线性结构反映结点间的逻辑关系是多对多的。非线性结构又包含树结构和图结构四、分析下面各程序段的时间复杂度2.s=0;fori=0;in;i++)for(j=0;jn;j++)+=B[i][j];sum=s;答：O（n2）s1.for(i=0;in;i++)for(j=0;jm;j++)A[i][j]=0;答：O（m*n）3.x=0;for(i=1;in;i++)for(j=1;j=n-i;j++)x++;解：因为x++共执行了n-1+n-2+……＋1=n(n-1)/2，所以执行时间为O（n2）2L=head头结点R=headhead五、设有数据逻辑结构S=（D,R），试按各小题所给条件画出这些逻辑结构的图示，并确定相对于关系R，哪些结点是开始结点，哪些结点是终端结点？1.D={d1,d2,d3,d4}R={(d1,d2),(d2,d3),(d3,d4)}答：d1→d2→d3→d4d1—无直接前驱，是首结点d4—无直接后继是尾结点2。D={d1,d2,…,d9}R={(d1,d2),(d1,d3),(d3,d4),(d3,d6),(d6,d8),(d4,d5),(d6,d7),(d8,d9)}答：此图为树形结构d1—无直接前驱，是根结点d2,d5,d7,d9—无直接后继是叶子结点3．D={d1,d2,…,d9}R={(d1,d3),(d1,d8),(d2,d3),(d2,d4),(d2,d5),(d3,d9),(d5,d6),(d8,d9),(d9,d7),(d4,d7),(d4,d6)}答：此图为图形结构d1，d2—无直接前驱，是开始结点d6,d7—无直接后继是终端结点(2)(3)第3章栈和队列自测卷答案一、填空题（每空1分，共15分）1.【李春葆】向量、栈和队列都是线性结构，可以在向量的任何位置插入和删除元素；对于栈只能在栈顶插入和删除元素；对于队列只能在队尾插入和队首删除元素。2.栈是一种特殊的线性表，允许插入和删除运算的一端称为栈顶。不允许插入和删除运算的一端称为栈底。3.队列是被限定为只能在表的一端进行插入运算，在表的另一端进行删除运算的线性表。4.在一个循环队列中，队首指针指向队首元素的前一个位置。5.在具有n个单元的循环队列中，队满时共有n-1个元素。6.向栈中压入元素的操作是先移动栈顶指针，后存入元素。7.从循环队列中删除一个元素时，其操作是先移动队首指针，后取出元素。8.〖00年统考题〗带表头结点的空循环双向链表的长度等于0。解：二、判断正误（判断下列概念的正确性，并作出简要的说明。）（每小题1分，共10分）（×）1.线性表的每个结点只能是一个简单类型，而链表的每个结点可以是一个复杂类型。错，线性表是逻辑结构概念，可以顺序存储或链式存储，与元素数据类型无关。4.i=1;while(i=n)i=i*3;答：O（log3n）3（×）2.在表结构中最常用的是线性表，栈和队列不太常用。错，不一定吧？调用子程序或函数常用，CPU中也用队列。（√）3.栈是一种对所有插入、删除操作限于在表的一端进行的线性表，是一种后进先出型结构。（√）4.对于不同的使用者，一个表结构既可以是栈，也可以是队列，也可以是线性表。正确，都是线性逻辑结构，栈和队列其实是特殊的线性表，对运算的定义略有不同而已。（×）5.栈和链表是两种不同的数据结构。错，栈是逻辑结构的概念，是特殊殊线性表，而链表是存储结构概念，二者不是同类项。（×）6.栈和队列是一种非线性数据结构。错，他们都是线性逻辑结构，栈和队列其实是特殊的线性表，对运算的定义略有不同而已。（√）7.栈和队列的存储方式既可是顺序方式，也可是链接方式。（√）8.两个栈共享一片连续内存空间时，为提高内存利用率，减少溢出机会，应把两个栈的栈底分别设在这片内存空间的两端。（×）9.队是一种插入与删除操作分别在表的两端进行的线性表，是一种先进后出型结构。错，后半句不对。（×）10.一个栈的输入序列是12345，则栈的输出序列不可能是12345。错，有可能。三、单项选择题（每小题1分，共20分）（B）1.〖00年元月统考题〗栈中元素的进出原则是Ａ．先进先出Ｂ．后进先出Ｃ．栈空则进Ｄ．栈满则出（C）2.〖李春葆〗若已知一个栈的入栈序列是1，2，3，…，n，其输出序列为p1，p2，p3，…，pn，若p1=n，则pi为Ａ．iＢ．n=iＣ．n-i+1Ｄ．不确定解释：当p1=n，即n是最先出栈的，根据栈的原理，n必定是最后入栈的（事实上题目已经表明了），那么输入顺序必定是1，2，3，…，n，则出栈的序列是n，…，3，2，1。（若不要求顺序出栈，则输出序列不确定）（B）3.〖李春葆〗判定一个栈ST（最多元素为m0）为空的条件是Ａ．ST-top0Ｂ．ST-top=0Ｃ．ST-topm0Ｄ．ST-top=m0（A）4.〖李春葆〗判定一个队列QU（最多元素为m0）为满队列的条件是Ａ．QU-rear－QU-front==m0Ｂ．QU-rear－QU-front－1==m0Ｃ．QU-front==QU-rearＤ．QU-front==QU-rear+1解：队满条件是元素个数为m0。由于约定满队时队首指针与队尾指针相差1，所以不必再减1了，应当选A。当然，更正确的答案应该取模，即：QU-front==(QU-rear+1)%m0（D）5．数组Ｑ［ｎ］用来表示一个循环队列，ｆ为当前队列头元素的前一位置，ｒ为队尾元素的位置，假定队列中元素的个数小于ｎ，计算队列中元素的公式为（Ａ）r－f;（Ｂ）（n＋f－r）%n;（Ｃ）n＋r－f;（Ｄ）（n＋r－f）%n6.【98初程P71】从供选择的答案中，选出应填入下面叙述？内的最确切的解答，把相应编号写在答卷的对应栏内。设有4个数据元素a1、a2、a3和a4，对他们分别进行栈操作或队操作。在进栈或进队操作时，按a1、a2、a3、a4次序每次进入一个元素。假设栈或队的初始状态都是空。现要进行的栈操作是进栈两次，出栈一次，再进栈两次，出栈一次；这时，第一次出栈得到的元素是A，第二次出栈得到的元素是B是；类似地，考虑对这四个数据元素进行的队操作是进队两次，出队一次，再进队两次，出队一次；这时，第一次出队得到的元素是C，第二次出队得到的元素是D。经操作后，最后在栈中或队中的元素还有E个。供选择的答案：A～D：①a1②a2③a3④a4E：①1②2③3④0答：ABCDE＝2,4,1,2,27.【94初程P75】从供选择的答案中，选出应填入下面叙述？内的最确切的解答，把相应编号写4在答卷的对应栏内。栈是一种线性表，它的特点是A。设用一维数组A[1,…,n]来表示一个栈，A[n]为栈底，用整型变量T指示当前栈顶位置，A[T]为栈顶元素。往栈中推入（PUSH）一个新元素时，变量T的值B；从栈中弹出（POP）一个元素时，变量T的值C。设栈空时，有输入序列a，b，c，经过PUSH，POP，PUSH，PUSH，POP操作后，从栈中弹出的元素的序列是D，变量T的值是E。供选择的答案：A：①先进先出②后进先出③进优于出④出优于进⑤随机进出B，C：①加1②减1③不变④清0⑤加2⑥减2D：①a,b②b,c③c,a④b,a⑤c,b⑥a,cE：①n+1②n+2③n④n-1⑤n-2答案：ABCDE=2,2,1,6,4注意，向地址的高端生长，称为向上生成堆栈；向地址低端生长叫向下生成堆栈，本题中底部为n，向地址的低端递减生成，称为向下生成堆栈。8.【91初程P77】从供选择的答案中，选出应填入下面叙述？内的最确切的解答，把相应编号写在答卷的对应栏内。在做进栈运算时，应先判别栈是否A；在做退栈运算时，应先判别栈是否B。当栈中元素为n个，做进栈运算时发生上溢，则说明该栈的最大容量为C。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D分别设在这片内存空间的两端，这样，只有当E时，才产生上溢。供选择的答案：A，B：①空②满③上溢④下溢C：①n-1②n③n+1④n/2D：①长度②深度③栈顶④栈底E：①两个栈的栈顶同时到达栈空间的中心点②其中一个栈的栈顶到达栈空间的中心点③两个栈的栈顶在达栈空间的某一位置相遇④两个栈均不空，且一个栈的栈顶到达另一个栈的栈底答案：ABCDE＝2,1,2,4,3四、简答题（每小题4分，共20分）1.【严题集3.2①和3.11①】说明线性表、栈与队的异同点。刘答：相同点：都是线性结构，都是逻辑结构的概念。都可以用顺序存储或链表存储；栈和队列是两种特殊的线性表，即受限的线性表，只是对插入、删除运算加以限制。不同点：①运算规则不同，线性表为随机存取，而栈是只允许在一端进行插入、删除运算，因而是后进先出表LIFO；队列是只允许在一端进行插入、另一端进行删除运算，因而是先进先出表FIFO。②用途不同，堆栈用于子程调用和保护现场，队列用于多道作业处理、指令寄存及其他运算等等。2.【统考书P604-11，难于严题集3.1①】设有编号为1，2，3，4的四辆列车，顺序进入一个栈式结构的车站，具体写出这四辆列车开出车站的所有可能的顺序。刘答：至少有14种。①全进之后再出情况，只有1种：4，3，2，1②进3个之后再出的情况，有3种，3,4,2,13,2,4,13,2,1,4③进2个之后再出的情况，有5种，2,4,3,12,3,4,12,1,3,42,1,4,32,1,3,4④进1个之后再出的情况，有5种，1,4,3,21,3,2,41,3,4,21,2,3,41,2,4,33.【刘自编】假设正读和反读都相同的字符序列为“回文