《数据结构与算法设计》习题册
第一章 绪论
一、单项选择题
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 ① 以及它们之间的 ② 和运算等的学科。
①A. 数据元素 B. 计算方法 C. 逻辑存储 D. 数据映象
②A. 结构 B. 关系 C. 运算 D. 算法
2.数据结构被形式地定义为(K,R),其中K是 ① 的有限集,R是K上的 ② 有限集。
①A. 算法 B. 数据元素 C. 逻辑结构 D. 数据操作
②A. 操作 B. 存储 C. 映象 D. 关系
3.在数据结构中,从逻辑上可以把数据结构分成 。
A. 动态结构和静态结构 B. 紧凑结构和非紧凑结构
C. 线性结构和非线性结构 D. 内部结构和外部结构
4.数据结构在计算机内存中的表示是指 。
A. 数据的存储结构 B. 数据结构
C. 数据的逻辑结构 D. 数据元素之间的关系
5.在数据结构中,与所使用的计算机无关的是数据的 结构。
A. 逻辑 B. 存储 C. 逻辑和存储 D. 物理
6.算法分析的目的是 ① ,算法分析的两个主要方面是 ② 。
①A. 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
②A. 空间复杂度和时间复杂度 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
7.计算机算法指的是 ① ,它必须具备输入、输出和 ② 等5个特性。
①A. 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
②A. 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
8.在以下叙述中,正确的是 。
A. 线性表的线性存储结构优于链表存储结构 B. 二维数组是其数据元素为线性表的线性表
C. 栈的操作方式是先进先出 D. 队列的操作方式是先进后出
9.在决定选取何种存储结构时,一般不考虑 。
A. 各结点的值如何 B. 结点个数的多少
C. 对数据有哪些运算 D. 所用编程语言实现这种结构是否方便
10.在存储数据时,通常不仅要存储各数据元素的值,而且还要存储 。
A. 数据的处理方法 B. 数据元素的类型
C. 数据元素之间的关系 D. 数据的存储方法
11.下面说法错误的是 。
(1)算法原地工作的含义是指不需要任何额外的辅助空间
(2)在相同的规模n下,复杂度O(n)的算法在时间上总是优于复杂度O(2n)的算法
(3)所谓时间复杂度是指最坏情况下,估计算法执行时间的一个上界
(4)同一个算法,实现语句的级别越高,执行效率越低
A. (1) B. (1)、(2) C. (1)、(4) D. (3)
12.通常要求同一逻辑结构中的所有数据元素具有相同的特性,这意味着 。
A. 数据元素具有同一特点
B. 不仅数据元素所包含的数据项的个数要相同,而且对应的数据项的类型要一致
C. 每个数据元素都一样
D. 数据元素所包含的数据项的个数要相等
13.以下说法正确的是 。
A. 数据元素是数据的最小单位
B. 数据项是数据的基本单位
C. 数据结构是带结构的各数据项的集合
D. 一些表面上很不相同的数据可以有相同的逻辑结构
二、填空题
1.一个数据结构在计算机中的 称为存储结构。
2.数据逻辑结构包括 ① 、 ② 和 ③ 三种结构,树形结构和图形结构合称为 ④ 。
3.在线性结构中,第一个结点 ① 前驱结点,其余每个结点有且只有 ② 个前驱结点;最后一个结点 ③ 后继结点,其余每个结点有且只有 ④ 个前驱结点。
4.在树形结构中,树根结点没有 ① 结点,其余每个结点有且只有 ② 个前驱结点;叶子结点没有 ③ 结点,其余每个结点的后继结点可以有 ④ 个。
5.在图形结构中,每个结点的前驱结点数和后继结点数都可以有 个。
6.线性结构中元素之间存在 ① 关系,树形结构中元素之间存在 ② 关系,图形结构中元素之间存在 ③ 关系。
7.算法的五个重要特性是 、 、 、输入和输出。
8.算法可以用不同的语言描述,如果用C语言或PASCAL语言等高级语言来描述,则算法实现上就是程序了。这个断言是 (正确的或错误的)。
三、简答题
1.设有数据逻辑结构为:
B=(K,R) K={k1,k2,...,k9}
R={,,,,,,,,,,}画出这个逻辑结构的图示,并确定相对关系R,哪些结点是开始结点,哪些结点是终端结点。
2.设有如图1所示的逻辑结构图示,给出它的逻辑结构。
3.有下列几种用二元组表示的数据结构,画出它们分别对应的逻辑图形表示,并指出它们分别属于何种结构。
(1)A=(K,R),其中:K={a,b,c,d,e,f,g,h} R={r}
r={,,,,,,}(2)B=(K,R),其中:K={a,b,c,d,e,f,g,h} R={r}
r={,,,,,,}(3)C=(K,R),其中:K={1,2,3,4,5,6} R={r}
r={(1,2),(2,3),(2,4),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6)}
这里的圆括号对表示两结点是双向的。
(4)D=(K,R),其中:K={48,25,,57,82,36,75} R={r1,r2}
r1={<25,36>,<36,48>,<48,57>,<57,>,<,75>,<75,82>}
r2={<48,25>,<48,>,<,57>,<,82>,<25,36>,<82,75>}
4.当你为解决某一问题而选择数据结构时,应从哪些方面考虑?
四、算法设计题
1.下面程序段的时间复杂度是 。
for(i=0;i for(j=0;j A[i][j]=0;2.下面程序段的时间复杂度是 。
i=s=0;
while(s i++; s+=i;}
3.下面程序段的时间复杂度是 。
s=0;
for(i=0;i for(j=0;j s+=B[i][j];sum=s;
4.下面程序段的时间复杂度是 。
i=1;
while(i<=n)
i=i*3;
5.有如下递归函数fact(n),分析其时间复杂度。
fact(int n){
if(n<=1) return 1;
else return (n*fact(n-1));
}
6.指出下列个算法的时间复杂度。
(1)prime(int n){ //n为一个正整数
int i=2;
while(n%i!=0&&i if(i*1.0>sqrt(n)) printf(“%d 是一素数\\n”,n); else printf(“%d 不是一个素数\\n”,n);
}
(2)sum1(int n){ //n为一个正整数
int p=1,sum=0,i;
for(i=1;i<=n;i++){p*=i; sum+=p;}
return sum;
}
(3)sum2(int n){ //n为一个正整数
int sum=0,i,j;
for(i=1;i<=n;i++){
p=1;
for(j=1;j<=i;j++) p*=j;
sum+=p;
}
return sum;
}
7.求两个n阶矩阵的乘法C=A×B,其算法如下:
#define MAX 100
void MaxtrixMult(int n,float a[MAX][MAX], float b[MAX][MAX],
float c[MAX][MAX]){
int i,j,k;
float x;
for(i=1;i<=n;i++){
for(j=1;j<=n;j++){
x=0;
for(k=1;k<=n;k++) x+=a[i][k]*b[k][j];
c[i][j]+=x;
}
}
}
分析该算法的时间复杂度。
8.设n是偶数,试计算运行下列程序段后m的值并给出该程序段的时间复杂度。
m=0;
for(i=1;i<=n;i++)
for(j=2*i;j<=n;j++)
m++;
9.给定有m个整数的递增有序数组a[1..m]和有n个整数的递减有序数组b[1..n],试写一个算法,将数组a和b归并为递增有序数组c[1..m+n],要求算法的时间复杂度为O(m+n)。
10.求解盘片为n的汉诺塔问题的算法如下,分析其算法时间复杂度。
void hanoi(int n,char x,char y,char z){
if(n==1) printf(“Move disk %d from %c to %c.\\n”,n,x,z);
else{
hanoi(n-1,x,z,y);
printf(“Move disk %d from %c to %c.\\n”,n,x,z);
hanoi(n-1,y,x,z);
}
}
11.分析以下程序段的时间复杂度。
s=0;
for(i=0;i<=n;i++)
for(j=0;j<=n;j++)
for(k=0;k s++;