第2章 线性表
1．选择题
（1）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个元素的地址是（ ）。
A．110 B．108 C．100 D．120
答案：B
解释：顺序表中的数据连续存储，所以第5个元素的地址为：100+2*4=108。
（3） 向一个有127个元素的顺序表中插入一个新元素并保持原来顺序不变，平均要移动 的元素个数为（ ）。
A．8 B．63.5 C．63 D．7
答案：B
解释：平均要移动的元素个数为：n/2。
（4）链接存储的存储结构所占存储空间（ ）。
A．分两部分，一部分存放结点值，另一部分存放表示结点间关系的指针 B．只有一部分，存放结点值
C．只有一部分，存储表示结点间关系的指针
D．分两部分，一部分存放结点值，另一部分存放结点所占单元数
答案：A
（5）线性表若采用链式存储结构时，要求内存中可用存储单元的地址（ ）。 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．连续或不连续都可以
答案：D
（6）线性表Ｌ在（ ）情况下适用于使用链式结构实现。
A．需经常修改Ｌ中的结点值 Ｂ．需不断对Ｌ进行删除插入 C．Ｌ中含有大量的结点 Ｄ．Ｌ中结点结构复杂
答案：B
解释：链表最大的优点在于插入和删除时不需要移动数据，直接修改指针即可。
（7）单链表的存储密度（ ）。
A．大于1 B．等于1 C．小于1 D．不能确定
答案：C
解释：存储密度是指一个结点数据本身所占的存储空间和整个结点所占的存储空
间之比，假设单链表一个结点本身所占的空间为D，指针域所占的空间为N，则存储密度为：D/(D+N)，一定小于1。
（8）将两个各有n个元素的有序表归并成一个有序表，其最少的比较次数是（ ）。 A．n B．2n-1 C．2n D．n-1
1
答案：A
解释：当第一个有序表中所有的元素都小于（或大于）第二个表中的元素，只需
要用第二个表中的第一个元素依次与第一个表的元素比较，总计比较n次。
（9）在一个长度为n的顺序表中，在第i个元素（1≤i≤n+1）之前插入一个新元素时须向后移动（ ）个元素。
A．n-i B．n-i+1 C．n-i-1 D．I
答案：B
(10) 线性表L=(a1，a2,……an)，下列说法正确的是（ ）。 A．每个元素都有一个直接前驱和一个直接后继 B．线性表中至少有一个元素
C．表中诸元素的排列必须是由小到大或由大到小
D．除第一个和最后一个元素外，其余每个元素都有一个且仅有一个直接前驱和直接
后继。
答案：D
(12) 以下说法错误的是（ ）。 构时实现的效率低
B．顺序存储的线性表可以随机存取
C．由于顺序存储要求连续的存储区域，所以在存储管理上不够灵活 D．线性表的链式存储结构优于顺序存储结构
A．求表长、定位这两种运算在采用顺序存储结构时实现的效率不比采用链式存储结
答案：D
解释：链式存储结构和顺序存储结构各有优缺点，有不同的适用场合。
(13) 在单链表中，要将s所指结点插入到p所指结点之后，其语句应为（ ）。 A．s->next=p+1; p->next=s; B．(*p).next=s; (*s).next=(*p).next; C．s->next=p->next; p->next=s->next; D．s->next=p->next; p->next=s;
答案：D
(14) 在双向链表存储结构中，删除p所指的结点时须修改指针（ ）。 A．p->next->prior=p->prior; p->prior->next=p->next; B．p->next=p->next->next; p->next->prior=p; C．p->prior->next=p; p->prior=p->prior->prior; D．p->prior=p->next->next; p->next=p->prior->prior; 答案：A
(15) 在双向循环链表中，在p指针所指的结点后插入q所指向的新结点，其修改指针的操作是（ ）。
A．p->next=q; q->prior=p; p->next->prior=q; q->next=q; B．p->next=q; p->next->prior=q; q->prior=p; q->next=p->next;
C．q->prior=p; q->next=p->next; p->next->prior=q; p->next=q; D．q->prior=p; q->next=p->next; p->next=q; p->next->prior=q; 答案：C 2．算法设计题
（1）将两个递增的有序链表合并为一个递增的有序链表。要求结果链表仍使用原来两个链表的存储空间, 不另外占用其它的存储空间。表中不允许有重复的数据。
[算法描述]
void MergeList(LinkList &La,LinkList &Lb,LinkList &Lc) {//合并链表La和Lb，合并后的新表使用头指针Lc指向 pa=La->next; pb=Lb->next;
//pa和pb分别是链表La和Lb的工作指针,初始化为相应链表的第一个结点 Lc=pc=La; //用La的头结点作为Lc的头结点 while(pa && pb)
{if(pa->data {pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next; q=pb->next;delete pb ;pb =q; } } pc->next=pa?pa:pb; //插入剩余段 delete Lb; //释放Lb的头结点 } （6）设计一个算法，通过一趟遍历在单链表中确定值最大的结点。 [算法描述] ElemType Max (LinkList L ){ if(L->next==NULL) return NULL; pmax=L->next; //假定第一个结点中数据具有最大值 p=L->next->next; while(p != NULL ){//如果下一个结点存在 } return pmax->data; if(p->data > pmax->data) pmax=p;//如果p的值大于pmax的值，则重新赋值 p=p->next;//遍历链表 第3章 栈和队列 3 1．选择题 （1）若让元素1，2，3，4，5依次进栈，则出栈次序不可能出现在（ ）种情况。 A．5，4，3，2，1 B．2，1，5，4，3 C．4，3，1，2，5 D．2，3，5，4，1 答案：C 解释：栈是后进先出的线性表，不难发现C选项中元素1比元素2先出栈，违背了栈 的后进先出原则，所以不可能出现C选项所示的情况。 （2）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．i B．n-i C．n-i+1 D．不确定 答案：C 解释：栈是后进先出的线性表，一个栈的入栈序列是1，2，3，…，n，而输出序列的 第一个元素为n，说明1，2，3，…，n一次性全部进栈，再进行输出，所以p1=n，p2=n-1，…，pi=n-i+1。 （3）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，计算队列中元素个数的公式为（ ）。 A．r-f B．(n+f-r)%n C．n+r-f D．（n+r-f)%n 答案：D 解释：对于非循环队列，尾指针和头指针的差值便是队列的长度，而对于循环队列， 差值可能为负数，所以需要将差值加上MAXSIZE（本题为n），然后与MAXSIZE（本题为n）求余，即（n+r-f)%n。 （4）链式栈结点为：(data,link)，top指向栈顶.若想摘除栈顶结点，并将删除结点的值保存到x中,则应执行操作（ ）。 A．x=top->data;top=top->link； B．top=top->link;x=top->link； C．x=top;top=top->link； 答案：A 解释：x=top->data将结点的值保存到x中，top=top->link栈顶指针指向栈顶下一结点， 即摘除栈顶结点。 （5）设有一个递归算法如下 int fact(int n) { //n大于等于0 if(n<=0) return 1; else return n*fact(n-1); } 则计算fact(n)需要调用该函数的次数为（ ）。 A． n+1 B． n-1 C． n D． n+2 答案：A 解释：特殊值法。设n=0，易知仅调用一次fact(n)函数，故选A。 （6）栈在 （ ）中有所应用。 A．递归调用 B．函数调用 C．表达式求值 D．前三个选项都有 答案：D D．x=top->link； 解释：递归调用、函数调用、表达式求值均用到了栈的后进先出性质。 （7）为解决计算机主机与打印机间速度不匹配问题，通常设一个打印数据缓冲区。主机将要输出的数据依次写入该缓冲区，而打印机则依次从该缓冲区中取出数据。该缓冲区的逻辑结构应该是（ ）。 A．队列 B．栈 C． 线性表 D．有序表 答案：A 解释：解决缓冲区问题应利用一种先进先出的线性表，而队列正是一种先进先出的线 性表。 （8）设栈S和队列Q的初始状态为空，元素e1、e2、e3、e4、e5和e6依次进入栈S，一个元素出栈后即进入Q，若6个元素出队的序列是e2、e4、e3、e6、e5和e1，则栈S的容量至少应该是（ ）。 A．2 B．3 C．4 D． 6 答案：B 解释：元素出队的序列是e2、e4、e3、e6、e5和e1，可知元素入队的序列是e2、e4、 e3、e6、e5和e1，即元素出栈的序列也是e2、e4、e3、e6、e5和e1，而元素e1、e2、e3、e4、e5和e6依次进入栈，易知栈S中最多同时存在3个元素，故栈S的容量至少为3。 （9）若一个栈以向量V[1..n]存储，初始栈顶指针top设为n+1，则元素x进栈的正确操作是( )。 A．top++; V[top]=x; C．top--; V[top]=x; 答案：C 解释：初始栈顶指针top为n+1，说明元素从数组向量的高端地址进栈，又因为元素存储在向量空间V[1..n]中，所以进栈时top指针先下移变为n，之后将元素x存储在V[n]。 （10）设计一个判别表达式中左，右括号是否配对出现的算法，采用（ ）数据结构最佳。 A．线性表的顺序存储结构 B．队列 C. 线性表的链式存储结构 D. 栈 答案：D 解释：利用栈的后进先出原则。 （11）用链接方式存储的队列，在进行删除运算时（ ）。 A. 仅修改头指针 B. 仅修改尾指针 C. 头、尾指针都要修改 D. 头、尾指针可能都要修改 答案：D 解释：一般情况下只修改头指针，但是，当删除的是队列中最后一个元素时，队尾指 针也丢失了，因此需对队尾指针重新赋值。 （12）循环队列存储在数组A[0..m]中，则入队时的操作为（ ）。 A. rear=rear+1 B. rear=(rear+1)%(m-1) C. rear=(rear+1)%m D. rear=(rear+1)%(m+1) 5 B．V[top]=x; top++; D．V[top]=x; top--; 答案：D 解释：数组A[0..m]含有m+1个元素，故在求模运算时应除以m+1。 （13）最大容量为n的循环队列，队尾指针是rear，队头是front，则队空的条件是（ ）。 A. (rear+1)%n==front B. rear==front C．rear+1==front D. (rear-l)%n==front 答案：B 解释：最大容量为n的循环队列，队满条件是(rear+1)%n==front，队空条件是 rear==front。 （14）栈和队列的共同点是（ ）。 A. 都是先进先出 B. 都是先进后出 C. 只允许在端点处插入和删除元素 D. 没有共同点 答案：C 解释：栈只允许在栈顶处进行插入和删除元素，队列只允许在队尾插入元素和在队头 删除元素。 （15）一个递归算法必须包括（ ）。 A. 递归部分 B. 终止条件和递归部分 C. 迭代部分 D. 终止条件和迭代部分 答案：B 2．算法设计题 （1）将编号为0和1的两个栈存放于一个数组空间V[m]中，栈底分别处于数组的两端。当第0号栈的栈顶指针top[0]等于-1时该栈为空，当第1号栈的栈顶指针top[1]等于m时该栈为空。两个栈均从两端向中间增长。试编写双栈初始化，判断栈空、栈满、进栈和出栈等算法的函数。双栈数据结构的定义如下： Typedef struct {int top[2],bot[2]; SElemType *V; int m; }DblStack [题目分析] 两栈共享向量空间，将两栈栈底设在向量两端，初始时，左栈顶指针为-1，右栈顶为m。两栈顶指针相邻时为栈满。两栈顶相向、迎面增长，栈顶指针指向栈顶元素。 [算法描述] (1) 栈初始化 int Init() {S.top[0]=-1; S.top[1]=m; return 1; //初始化成功 //栈顶和栈底指针 //栈数组 //栈最大可容纳元素个数 } (2) 入栈操作： int push(stk S ,int i,int x) ∥i为栈号，i=0表示左栈，i=1为右栈，x是入栈元素。入栈成功返回1，失败返回0 {if(i<0||i>1){ cout<<“栈号输入不对”< ElemType pop(stk S,int i) ∥退栈。i代表栈号，i=0时为左栈，i=1时为右栈。退栈成功时返回退栈元素 ∥否则返回-1 {if(i<0 || i>1){cout<<“栈号输入错误”< [算法讨论] 请注意算法中两栈入栈和退栈时的栈顶指针的计算。左栈是通常意义下的栈，而右栈入栈操作时，其栈顶指针左移（减1），退栈时，栈顶指针右移（加1）。 （2）回文是指正读反读均相同的字符序列，如“abba”和“abdba”均是回文，但“good”不是回文。试写一个算法判定给定的字符向量是否为回文。(提示：将一半字符入栈) [题目分析] 将字符串前一半入栈，然后，栈中元素和字符串后一半进行比较。即将第一个出栈元素和后一半串中第一个字符比较，若相等，则再出栈一个元素与后一个字符比较，……，直至栈空，结论为字符序列是回文。在出栈元素与串中字符比较不等时，结论字符序列不是回文。 [算法描述] 7 #define StackSize 100 //假定预分配的栈空间最多为100个元素 typedef char DataType;//假定栈元素的数据类型为字符 typedef struct {DataType data[StackSize]; int top; }SeqStack; int IsHuiwen( char *t) {//判断t字符向量是否为回文，若是，返回1，否则返回0 SeqStack s; int i , len; char temp; InitStack( &s); len=strlen(t); //求向量长度 for ( i=0; i {// 每弹出一个字符与相应字符比较 temp=Pop (&s); if( temp!=S[i]) return 0 ;// 不等则返回0 else i++; } return 1 ; // 比较完毕均相等则返回 1 } （3）设从键盘输入一整数的序列：a1, a2, a3，…，an，试编写算法实现：用栈结构存储输入的整数，当ai≠-1时，将ai进栈；当ai=-1时，输出栈顶整数并出栈。算法应对异常情况（入栈满等）给出相应的信息。 [算法描述] #define maxsize 栈空间容量 void InOutS(int s[maxsize]) //s是元素为整数的栈，本算法进行入栈和退栈操作。 {int top=0; //top为栈顶指针，定义top=0时为栈空。 for(i=1; i<=n; i++) //n个整数序列作处理。 {cin>>x); //从键盘读入整数序列。 if(x!=-1) // 读入的整数不等于-1时入栈。 ｛if(top==maxsize-1){cout<<“栈满”< else //读入的整数等于-1时退栈。 {if(top==0){ cout<<“栈空”< [算法描述] //先定义链队结构: typedef struct queuenode {Datatype data; struct queuenode *next; }QueueNode; //以上是结点类型的定义 typedef struct {queuenode *rear; }LinkQueue; //只设一个指向队尾元素的指针 (1) 置空队 void InitQueue( LinkQueue *Q) { //置空队：就是使头结点成为队尾元素 QueueNode *s; Q->rear = Q->rear->next;//将队尾指针指向头结点 while (Q->rear!=Q->rear->next)//当队列非空，将队中元素逐个出队 {s=Q->rear->next; Q->rear->next=s->next; delete s; }//回收结点空间 } (2) 判队空 int EmptyQueue( LinkQueue *Q) { //判队空。当头结点的next指针指向自己时为空队 return Q->rear->next->next==Q->rear->next; } (3) 入队 void EnQueue( LinkQueue *Q, Datatype x) { //入队。也就是在尾结点处插入元素 9 QueueNode *p=new QueueNode;//申请新结点 p->data=x; p->next=Q->rear->next;//初始化新结点并链入 Q-rear->next=p; Q->rear=p;//将尾指针移至新结点 } (4) 出队 Datatype DeQueue( LinkQueue *Q) {//出队,把头结点之后的元素摘下 Datatype t; QueueNode *p; if(EmptyQueue( Q )) Error(\"Queue underflow\"); p=Q->rear->next->next; //p指向将要摘下的结点 x=p->data; //保存结点中数据 if (p==Q->rear) {//当队列中只有一个结点时，p结点出队后，要将队尾指针指向头结点 Q->rear = Q->rear->next; Q->rear->next=p->next; } else Q->rear->next->next=p->next;//摘下结点p delete p;//释放被删结点 return x; } 第4章 串、数组和广义表 1．选择题 （1）串是一种特殊的线性表，其特殊性体现在（ ）。 A．可以顺序存储 B．数据元素是一个字符 C．可以链式存储 D．数据元素可以是多个字符若 答案：B （2）串下面关于串的的叙述中，（ ）是不正确的？ A．串是字符的有限序列 B．空串是由空格构成的串 C．模式匹配是串的一种重要运算 D．串既可以采用顺序存储，也可以采用链式存储 答案：B 解释：空格常常是串的字符集合中的一个元素，有一个或多个空格组成的串成为空格 串，零个字符的串成为空串，其长度为零。 （3）串“ababaaababaa”的next数组为（ ）。 A．0 B．0 C．0 D．02345 答案：C （4）串“ababaabab”的nextval为（ ）。 A．0 B．0 C．0 D．0 答案：A （5）串的长度是指（ ）。 A．串中所含不同字母的个数 B．串中所含字符的个数 C．串中所含不同字符的个数 D．串中所含非空格字符的个数 答案：B 解释：串中字符的数目称为串的长度。 （6）假设以行序为主序存储二维数组A=array[1..100,1..100]，设每个数据元素占2个存储单元，基地址为10，则LOC[5,5]=（ ）。 A．808 B．818 C．1010 D．1020 答案：B 解释：以行序为主，则LOC[5,5]=[（5-1）*100+（5-1）]*2+10=818。 （7）设有数组A[i,j]，数组的每个元素长度为3字节，i的值为1到8，j的值为1到10，数组从内存首地址BA开始顺序存放，当用以列为主存放时，元素A[5,8]的存储首地址为（ ）。 A．BA+141 B．BA+180 C．BA+222 D．BA+225 答案：B 解释：以列序为主，则LOC[5,8]=[（8-1）*8+（5-1）]*3+BA=BA+180。 （8）设有一个10阶的对称矩阵A，采用压缩存储方式，以行序为主存储，a11为第一元素，其存储地址为1，每个元素占一个地址空间，则a85的地址为（ ）。 A．13 B．32 C．33 D．40 答案：C （9）若对n阶对称矩阵A以行序为主序方式将其下三角形的元素(包括主对角线上所有元素)依次存放于一维数组B[1..(n(n+1))/2]中，则在B中确定aij（i 11 答案：B （10）二维数组A的每个元素是由10个字符组成的串，其行下标i=0,1,…,8,列下标 j=1,2,…,10。若A按行先存储，元素A[8,5]的起始地址与当A按列先存储时的元素（ ）的起始地址相同。设每个字符占一个字节。 A．A[8,5] B．A[3,10] C. A[5,8] D．A[0,9] 答案：B 解释：设数组从内存首地址M开始顺序存放，若数组按行先存储，元素A[8,5]的起 始地址为：M+[（8-0）*10+（5-1）]*1=M+84；若数组按列先存储，易计算出元素A[3,10]的起始地址为：M+[（10-1）*9+（3-0）]*1=M+84。故选B。 （11）设二维数组A[1.. m，1.. n]（即m行n列）按行存储在数组B[1.. m*n]中，则二维数组元素A[i,j]在一维数组B中的下标为（ ）。 A．(i-1)*n+j B．(i-1)*n+j-1 C．i*(j-1) D．j*m+i-1 答案：A 解释：特殊值法。取i=j=1，易知A[1,1]的的下标为1，四个选项中仅有A选项能 确定的值为1，故选A。 （12）数组A[0..4,-1..-3,5..7]中含有元素的个数（ ）。 A．55 B．45 C．36 D．16 答案：B 解释：共有5*3*3=45个元素。 （13）广义表A=(a,b,(c,d),(e,(f,g)))，则Head(Tail(Head(Tail(Tail(A)))))的值为（ ）。 A．(g) B．(d) C．c D．d 答案：D 解释：Tail(A)=(b,(c,d),(e,(f,g)))；Tail(Tail(A))=( (c,d),(e,(f,g)))； Head(Tail(Tail(A)))= (c,d)；Tail(Head(Tail(Tail(A))))=(d)；Head(Tail(Head(Tail(Tail(A)))))=d。 （14）广义表((a,b,c,d))的表头是（ ），表尾是（ ）。 A．a B．( ) C．(a,b,c,d) D．(b,c,d) 答案：C、B 解释：表头为非空广义表的第一个元素，可以是一个单原子，也可以是一个子表， ((a,b,c,d))的表头为一个子表(a,b,c,d)；表尾为除去表头之外，由其余元素构成的表，表为一定是个广义表，((a,b,c,d))的表尾为空表( )。 （15）设广义表L=((a,b,c))，则L的长度和深度分别为（ ）。 A．1和1 B．1和3 C．1和2 D．2和3 答案：C 解释：广义表的深度是指广义表中展开后所含括号的层数，广义表的长度是指广义表 中所含元素的个数。根据定义易知L的长度为1，深度为2。 2．应用题 (4)请将香蕉banana用工具 H( )—Head( )，T( )—Tail( )从L中取出。 L=(apple,(orange,(strawberry,(banana)),peach),pear) 答案：H（H（T（H（T（H（T（L））））））） 3．算法设计题 （1）写一个算法统计在输入字符串中各个不同字符出现的频度并将结果存入文件（字符串中的合法字符为A-Z这26个字母和0-9这10个数字）。 [题目分析] 由于字母共26个，加上数字符号10个共36个，所以设一长36的整型数组，前10个分量存放数字字符出现的次数，余下存放字母出现的次数。从字符串中读出数字字符时，字符的ASCII代码值减去数字字符 ‘0’的ASCII代码值，得出其数值(0..9)，字母的ASCII代码值减去字符‘A’的ASCII代码值加上10，存入其数组的对应下标分量中。遇其它符号不作处理，直至输入字符串结束。 [算法描述] void Count（） //统计输入字符串中数字字符和字母字符的个数。 ｛int i，num[36]； char ch； for（i＝0；i<36；i++）num[i]＝０；// 初始化 while（（ch＝getchar（））!=‘#’） //‘#’表示输入字符串结束。 if（‘0’<=ch<=‘9’）｛i=ch－48;num[i]++；｝ // 数字字符 else if（‘A’<=ch<=‘Z’）｛i=ch-65+10;num[i]++；｝// 字母字符 for（i=0；i<10；i++） // 输出数字字符的个数 （2）写一个递归算法来实现字符串逆序存储，要求不另设串存储空间。 [题目分析]实现字符串的逆置并不难，但本题“要求不另设串存储空间”来实现字符串逆序存储，即第一个输入的字符最后存储，最后输入的字符先存储，使用递归可容易做到。 [算法描述] void InvertStore(char A[]) //字符串逆序存储的递归算法。 {char ch; static int i = 0;//需要使用静态变量 cin>>ch; if (ch!= '.') //规定'.'是字符串输入结束标志 {InvertStore(A); A[i++] = ch;//字符串逆序存储 13 ｝ cout<<“数字”< } （3）编写算法，实现下面函数的功能。函数void insert(char*s,char*t,int pos)将字符串t插入到字符串s中，插入位置为pos。假设分配给字符串s的空间足够让字符串t插入。（说明：不得使用任何库函数） [题目分析]本题是字符串的插入问题，要求在字符串s的pos位置，插入字符串t。首先应查找字符串s的pos位置，将第pos个字符到字符串s尾的子串向后移动字符串t的长度，然后将字符串t复制到字符串s的第pos位置后。 对插入位置pos要验证其合法性，小于1或大于串s的长度均为非法，因题目假设给字符串s的空间足够大，故对插入不必判溢出。 [算法描述] void insert(char *s,char *t,int pos) //将字符串t插入字符串s的第pos个位置。 {int i=1,x=0; char *p=s,*q=t; //p，q分别为字符串s和t的工作指针 if(pos<1) {cout<<“pos参数位置非法”< q--; //指针q回退到串t的最后一个字符 for(j=1;j<=x;j++) *p--=*q--; //将t串插入到s的pos位置上 [算法讨论] 串s的结束标记('\\0')也后移了，而串t的结尾标记不应插入到s中。 （ } A[i] = '\\0'; //字符串结尾标记 第5章 树和二叉树 1．选择题 （1）把一棵树转换为二叉树后，这棵二叉树的形态是（ ）。 A．唯一的 Ｂ．有多种 C．有多种，但根结点都没有左孩子 Ｄ．有多种，但根结点都没有右孩子 答案：A 解释：因为二叉树有左孩子、右孩子之分，故一棵树转换为二叉树后，这棵二叉树的 形态是唯一的。 （2）由3个结点可以构造出多少种不同的二叉树？（ ） A．2 B．3 C．4 D．5 答案：D 解释：五种情况如下： AABCABABABB C C C C （3）一棵完全二叉树上有1001个结点，其中叶子结点的个数是（ ）。 A．250 B． 500 C．254 D．501 答案：D 解释：设度为0结点（叶子结点）个数为A，度为1的结点个数为B，度为2的结点个数为C，有A=C+1，A+B+C=1001，可得2C+B=1000，由完全二叉树的性质可得B=0或1，又因为C为整数，所以B=0，C=500，A=501，即有501个叶子结点。 （4）一个具有1025个结点的二叉树的高h为（ ）。 A．11 B．10 C．11至1025之间 D．10至1024之间 答案：C 解释：若每层仅有一个结点，则树高h为1025；且其最小树高为 log21025 + 1=11，即h在11至1025之间。 （5）深度为h的满m叉树的第k层有（ ）个结点。(1= B．m-1 C．m D．m-1 h k-1 kh-1h 答案：A 解释：深度为h的满m叉树共有m-1个结点，第k层有m（6）利用二叉链表存储树，则根结点的右指针是（ ）。 A．指向最左孩子 B．指向最右孩子 C．空 D．非空 答案：C 解释：利用二叉链表存储树时，右指针指向兄弟结点，因为根节点没有兄弟结点，故根节点的右指针指向空。 （7）对二叉树的结点从1开始进行连续编号，要求每个结点的编号大于其左、右孩子的编号，同一结点的左右孩子中，其左孩子的编号小于其右孩子的编号，可采用（ ）遍历实现编号。 A．先序 B. 中序 C. 后序 D. 从根开始按层次遍历 答案：C 15 个结点。 解释：根据题意可知按照先左孩子、再右孩子、最后双亲结点的顺序遍历二叉树，即后序遍历二叉树。 （8）若二叉树采用二叉链表存储结构，要交换其所有分支结点左、右子树的位置，利用（ ）遍历方法最合适。 A．前序 B．中序 C．后序 D．按层次 答案：C 解释：后续遍历和层次遍历均可实现左右子树的交换，不过层次遍历的实现消耗比后续大，后序遍历方法最合适。 （9）在下列存储形式中，（ ）不是树的存储形式？ A．双亲表示法 B．孩子链表表示法 C．孩子兄弟表示法 D．顺序存储表示法 答案：D 解释：树的存储结构有三种：双亲表示法、孩子表示法、孩子兄弟表示法，其中孩子兄弟表示法是常用的表示法，任意一棵树都能通过孩子兄弟表示法转换为二叉树进行存储。 （10）一棵非空的二叉树的先序遍历序列与后序遍历序列正好相反，则该二叉树一定满足（ ）。 A．所有的结点均无左孩子 B．所有的结点均无右孩子 C．只有一个叶子结点 D．是任意一棵二叉树 答案：C 解释：因为先序遍历结果是“中左右”，后序遍历结果是“左右中”，当没有左子树时，就是“中右”和“右中”；当没有右子树时，就是“中左”和“左中”。则所有的结点均无左孩子或所有的结点均无右孩子均可，所以A、B不能选，又所有的结点均无左孩子与所有的结点均无右孩子时，均只有一个叶子结点，故选C。 （11）设哈夫曼树中有199个结点，则该哈夫曼树中有（ ）个叶子结点。 A．99 C．101 答案：B 解释：在哈夫曼树中没有度为1的结点，只有度为0（叶子结点）和度为2的结点。设叶子结点的个数为n0，度为2的结点的个数为n2，由二叉树的性质n0=n2+1，则总结点数n= n0+n2=2*n0-1，得到n0=100。 （12）若X是二叉中序线索树中一个有左孩子的结点，且X不为根，则X的前驱为（ ）。 A．X的双亲 B．X的右子树中最左的结点 C．X的左子树中最右结点 D．X的左子树中最右叶结点 答案：C （13）引入二叉线索树的目的是（ ）。 A．加快查找结点的前驱或后继的速度 B．为了能在二叉树中方便的进行插入与删除 C．为了能方便的找到双亲 D．使二叉树的遍历结果唯一 答案：A B．100 D．102 （14）设F是一个森林，B是由F变换得的二叉树。若F中有n个非终端结点，则B中右指针域为空的结点有（ ）个。 A．n−1 答案：C （15）n（n≥2）个权值均不相同的字符构成哈夫曼树，关于该树的叙述中，错误的是（ ）。 A．该树一定是一棵完全二叉树 B．树中一定没有度为1的结点 C．树中两个权值最小的结点一定是兄弟结点 D．树中任一非叶结点的权值一定不小于下一层任一结点的权值 答案：A 解释：哈夫曼树的构造过程是每次都选取权值最小的树作为左右子树构造一棵新的二叉树，所以树中一定没有度为1的结点、两个权值最小的结点一定是兄弟结点、任一非叶结点的权值一定不小于下一层任一结点的权值。 2．应用题 （1）试找出满足下列条件的二叉树 ① 先序序列与后序序列相同 ②中序序列与后序序列相同 ③ 先序序列与中序序列相同 ④中序序列与层次遍历序列相同 答案：先序遍历二叉树的顺序是“根—左子树—右子树”，中序遍历“左子树—根—右 子树”，后序遍历顺序是：“左子树—右子树―根＂，根据以上原则有 ① 或为空树，或为只有根结点的二叉树 ② 或为空树，或为任一结点至多只有左子树的二叉树． ③ 或为空树，或为任一结点至多只有右子树的二叉树． ④ 或为空树，或为任一结点至多只有右子树的二叉树 （2）设一棵二叉树的先序序列： A B D F C E G H ，中序序列： B F D A G E H C ①画出这棵二叉树。 ②画出这棵二叉树的后序线索树。 ③将这棵二叉树转换成对应的树（或森林）。 A A B BC D F B．n C．n + 1 D．n + 2 CA B D E C H EnullFDEF GHG GH③ 17 ① ② 3．算法设计题 以二叉链表作为二叉树的存储结构，编写以下算法： （1）统计二叉树的叶结点个数。 [题目分析]如果二叉树为空，返回0，如果二叉树不为空且左右子树为空，返回1，如果二叉树不为空，且左右子树不同时为空，返回左子树中叶子节点个数加上右子树中叶子节点个数。 [算法描述] int LeafNodeCount(BiTree T) { } （2）判别两棵树是否相等。 [题目分析]先判断当前节点是否相等(需要处理为空、是否都为空、是否相等)，如果当前节点不相等，直接返回两棵树不相等;如果当前节点相等，那么就递归的判断他们的左右孩子是否相等。 [算法描述] int compareTree(TreeNode* tree1, TreeNode* tree2) //用分治的方法做，比较当前根，然后比较左子树和右子树 {bool tree1IsNull = (tree1==NULL); bool tree2IsNull = (tree2==NULL); if(tree1IsNull != tree2IsNull) { return 1; } if(tree1IsNull && tree2IsNull) {//如果两个都是NULL，则相等 return 0; }//如果根节点不相等，直接返回不相等，否则的话，看看他们孩子相等不相等 if(tree1->c != tree2->c) { return 1; if(T==NULL) return 0; //如果是空树，则叶子结点个数为0 return 1; //判断结点是否是叶子结点（左孩子右孩子都为空），若是则返回1 return LeafNodeCount(T->lchild)+LeafNodeCount(T->rchild); else if(T->lchild==NULL&&T->rchild==NULL) else } return (compareTree(tree1->left,tree2->left)&compareTree(tree1->right,tree2->right)) (compareTree(tree1->left,tree2->right)&compareTree(tree1->right,tree2->left)); }//算法结束 （3）交换二叉树每个结点的左孩子和右孩子。 [题目分析]如果某结点左右子树为空，返回，否则交换该结点左右孩子，然后递归交换左右子树。 [算法描述] void ChangeLR(BiTree &T) { } （5）计算二叉树最大的宽度（二叉树的最大宽度是指二叉树所有层中结点个数的最大值）。 [题目分析] 求二叉树高度的算法见上题。求最大宽度可采用层次遍历的方法，记下各层结点数，每层遍历完毕，若结点数大于原先最大宽度，则修改最大宽度。 [算法描述] int Width(BiTree bt)//求二叉树bt的最大宽度 {if (bt==null) return (0); //空二叉树宽度为0 else {BiTree Q[];//Q是队列，元素为二叉树结点指针，容量足够大 front=1;rear=1;last=1; //front队头指针,rear队尾指针,last同层最右结点在队列中的位置 temp=0; maxw=0; //temp记局部宽度, maxw记最大宽度 Q[rear]=bt; //根结点入队列 while(front<=last) 19 BiTree temp; if(T->lchild==NULL&&T->rchild==NULL) else { temp = T->lchild; T->lchild = T->rchild; T->rchild = temp; return; }//交换左右孩子 ChangeLR(T->lchild); //递归交换左子树 ChangeLR(T->rchild); //递归交换右子树 {p=Q[front++]; temp++; //同层元素数加1 if (p->lchild!=null) Q[++rear]=p->lchild; //左子女入队 if (p->rchild!=null) Q[++rear]=p->rchild; //右子女入队 if (front>last) //一层结束， {last=rear; if(temp>maxw) maxw=temp; //last指向下层最右元素, 更新当前最大宽度 temp=0; }//if }//while return (maxw); }//结束width 若某个结点左子树空右子树非空或者右子树空左子树非空，则该结点为度为1的结点 第7章 查找 1．选择题 （1）对n个元素的表做顺序查找时，若查找每个元素的概率相同，则平均查找长度为（ ）。 A．(n-1)/2 B． n/2 C．(n+1)/2 D．n 答案：C 解释：总查找次数N=1+2+3+…+n=n(n+1)/2，则平均查找长度为N/n=(n+1)/2。 （2）适用于折半查找的表的存储方式及元素排列要求为（ ）。 A．链接方式存储，元素无序 B．链接方式存储，元素有序 C．顺序方式存储，元素无序 D．顺序方式存储，元素有序 答案：D 解释：折半查找要求线性表必须采用顺序存储结构，而且表中元素按关键字有序排列。 （3）如果要求一个线性表既能较快的查找，又能适应动态变化的要求，最好采用( )查找法。 A．顺序查找 C．分块查找 答案：C 解释：分块查找的优点是：在表中插入和删除数据元素时，只要找到该元素对应的块， 就可以在该块内进行插入和删除运算。由于块内是无序的，故插入和删除比较容易，无需进行大量移动。如果线性表既要快速查找又经常动态变化，则可采用分块查找。 （4）折半查找有序表（4，6，10，12，20，30，50，70，88，100）。若查找表中元素58，则它将依次与表中（ ）比较大小，查找结果是失败。 A．20，70，30，50 B．30，88，70，50 C．20，50 D．30，88，50 答案：A 解释：表10个元素，第一次取(1+10)/2=5，与第五个元素20比较，5于20， 再取(6+10)/2=8，与第八个元素70比较，依次类推再与30、50比较，最终查找失败。 （5）对22个记录的有序表作折半查找，当查找失败时，至少需要比较（ ）次关键字。 A．3 B．4 C．5 D．6 答案：B 解释：22个记录的有序表，其折半查找的判定树深度为 log222 + 1=5，且该判定树不 是满二叉树，即查找失败时至多比较5次，至少比较4次。 （6）折半搜索与二叉排序树的时间性能（ ）。 A．相同 B．完全不同 C．有时不相同 D．数量级都是O(log2n) 答案：C （7）分别以下列序列构造二叉排序树，与用其它三个序列所构造的结果不同的是（ ）。 A．（100，80， 90， 60， 120，110，130） B．（100，120，110，130，80， 60， 90） 21 B．折半查找 D．哈希查找 C．（100，60， 80， 90， 120，110，130） D．(100，80， 60， 90， 120，130，110) 答案：C 解释：A、B、C、D四个选项构造二叉排序树都以100为根，易知A、B、D三个序 列中第一个比100小的关键字为80，即100的左孩子为80，而C选项中100的左孩子为60，故选C。 （8）在平衡二叉树中插入一个结点后造成了不平衡，设最低的不平衡结点为A，并已知A的左孩子的平衡因子为0右孩子的平衡因子为1，则应作（ ）型调整以使其平衡。 A．LL B．LR C．RL D．RR 答案：C （9）下列关于m阶B-树的说法错误的是（ ）。 A．根结点至多有m棵子树 B．所有叶子都在同一层次上 C．非叶结点至少有m/2 (m为偶数)或m/2+1（m为奇数）棵子树 D．根结点中的数据是有序的 答案：D （10）下面关于B-和B+树的叙述中，不正确的是（ ）。 A．B-树和B+树都是平衡的多叉树 B．B-树和B+树都可用于文件的索引结构 C．B-树和B+树都能有效地支持顺序检索 D．B-树和B+树都能有效地支持随机检索 答案：C （11）m阶B-树是一棵（ ）。 A．m叉排序树 B．m叉平衡排序树 C．m-1叉平衡排序树 D．m+1叉平衡排序树 答案：B 2．应用题 （1）假定对有序表：（3，4，5，7，24，30，42，54，63，72，87，95）进行折半查找，试回答下列问题： ① 画出描述折半查找过程的判定树； ② 若查找元素54，需依次与哪些元素比较？ ③ 若查找元素90，需依次与哪些元素比较？ ④ 假定每个元素的查找概率相等，求查找成功时的平均查找长度。 答案： ①先画出判定树如下（注：mid=(1+12)/2=6）： 30 5 63 3 7 42 87 4 24 54 72 95 ②查找元素54，需依次与30, 63, 42, 54 元素比较； ③查找元素90，需依次与30, 63,87, 95元素比较； ④求ASL之前，需要统计每个元素的查找次数。判定树的前3层共查找1＋2×2＋4×3=17次； 但最后一层未满，不能用8×4，只能用5×4=20次， 所以ASL＝1/12（17＋20）＝37/12≈3.08 （2）在一棵空的二叉排序树中依次插入关键字序列为12，7，17，11，16，2，13，9，21，4，请画出所得到的二叉排序树。 答案： 12 7 17 2 11 16 21 4 9 13 验算方法： 用中序遍历应得到排序结果：2,4,7,9,11,12,13,16,17,21 3．算法设计题 （1）试写出折半查找的递归算法。 [算法描述] int BinSrch（rectype r[ ]，int k，low，high） //在长为n的有序表中查找关键字k，若查找成功，返回k所在位置，查找失败返回0。 {if（low≤high） //low和high分别是有序表的下界和上界 {mid=（low+high）/2； if（r[mid].key==k）return （mid）； else if（r[mid].key>k）return （BinSrch（r,k，mid+1，high））; else return （BinSrch（r,k，low，mid-1））; } else return （0）；//查找失败。 }//算法结束 （2）试写一个判别给定二叉树是否为二叉排序树的算法。 [题目分析] 根据二叉排序树中序遍历所得结点值为增序的性质，在遍历中将当前遍历结点与其前驱结点值比较，即可得出结论，为此设全局指针变量pre（初值为null）和全局变量flag，初值为true。若非二叉排序树，则置flag为false。 [算法描述] #define true 1 #define false 0 typedef struct node {datatype data; struct node *lchild,*rchild;} *BTree; void JudgeBST（BTree T,int flag） 23 // 判断二叉树是否是二叉排序树，本算法结束后，在调用程序中由flag得出结论。 { if（T!=null && flag） { Judgebst（T->lchild,flag）；// 中序遍历左子树 if（pre==null）pre=T；// 中序遍历的第一个结点不必判断 else if（pre->data 第8章 排序 1．选择题 （1）从未排序序列中依次取出元素与已排序序列中的元素进行比较，将其放入已排序序列的正确位置上的方法，这种排序方法称为（ ）。 A．归并排序 B．冒泡排序 C．插入排序 D．选择排序 答案：C （2）从未排序序列中挑选元素，并将其依次放入已排序序列（初始时为空）的一端的方法，称为（ ）。 A．归并排序 B．冒泡排序 C．插入排序 D．选择排序 答案：D （3）对n个不同的关键字由小到大进行冒泡排序，在下列（ ）情况下比较的次数最多。 A．从小到大排列好的 B．从大到小排列好的 C．元素无序 D．元素基本有序 答案：B 解释：对关键字进行冒泡排序，关键字逆序时比较次数最多。 （4）对n个不同的排序码进行冒泡排序，在元素无序的情况下比较的次数最多为（ ）。 A．n+1 B．n C．n-1 D．n(n-1)/2 答案：D 解释：比较次数最多时，第一次比较n-1次，第二次比较n-2次……最后一次比较1 次，即(n-1)+(n-2)+…+1= n(n-1)/2。 （5）快速排序在下列（ ）情况下最易发挥其长处。 A．被排序的数据中含有多个相同排序码 B．被排序的数据已基本有序 C．被排序的数据完全无序 D．被排序的数据中的最大值和最小值相差悬殊 答案：C 解释：B选项是快速排序的最坏情况。 （6）对n个关键字作快速排序，在最坏情况下，算法的时间复杂度是（ ）。 A．O(n) B．O(n2) C．O(nlog2n) D．O(n3) 答案：B 解释：快速排序的平均时间复杂度为O(nlog2n)，但在最坏情况下，即关键字基本排好 序的情况下，时间复杂度为O(n2)。 （7）若一组记录的排序码为（46, 79，56，38，40，84），则利用快速排序的方法，以第一个记录为基准得到的一次划分结果为（ ）。 A．38，40，46，56，79，84 B．40，38，46，79，56，84 C．40，38，46，56，79，84 D．40，38，46，84，56，79 答案：C （8）下列关键字序列中，（ ）是堆。 A．16，72，31，23，94，53 B．94，23，31，72，16，53 C．16，53，23，94，31，72 D．16，23，53，31，94，72 答案：D 解释：D选项为小根堆 （9）堆是一种（ ）排序。 A．插入 B．选择 C．交换 D．归并 答案：B （10）堆的形状是一棵（ ）。 A．二叉排序树 B．满二叉树 C．完全二叉树 D．平衡二叉树 答案：C （11）若一组记录的排序码为（46，79，56，38，40，84），则利用堆排序的方法建立的初始堆为（ ）。 A．79，46，56，38，40，84 B．84，79，56，38，40，46 C．84，79，56，46，40，38 D．84，56，79，40，46，38 答案：B （12）下述几种排序方法中，要求内存最大的是（ ）。 A．希尔排序 B．快速排序 C．归并排序 D．堆排序 答案：C 解释：堆排序、希尔排序的空间复杂度为O(1)，快速排序的空间复杂度为O(log2n)， 归并排序的空间复杂度为O(n)。 （13）下述几种排序方法中，（ ）是稳定的排序方法。 A．希尔排序 B．快速排序 C．归并排序 D．堆排序 答案：C 解释：不稳定排序有希尔排序、简单选择排序、快速排序、堆排序；稳定排序有直接 插入排序、折半插入排序、冒泡排序、归并排序、基数排序。 25 （14）数据表中有10000个元素，如果仅要求求出其中最大的10个元素，则采用( )算法最节省时间。 A．冒泡排序 B．快速排序 C．简单选择排序 D．堆排序 答案：D （15）下列排序算法中，（ ）不能保证每趟排序至少能将一个元素放到其最终的位置上。 A．希尔排序 B．快速排序 C．冒泡排序 D．堆排序 答案：A 解释：快速排序的每趟排序能将作为枢轴的元素放到最终位置；冒泡排序的每趟排序 能将最大或最小的元素放到最终位置；堆排序的每趟排序能将最大或最小的元素放到最终位置。 2．应用题 （1）设待排序的关键字序列为{12，2，16，30，28，10，16*，20，6，18}，试分别写出使用以下排序方法，每趟排序结束后关键字序列的状态。 ① 直接插入排序 ④ 冒泡排序 ⑤ 快速排序 ⑥ 简单选择排序 ⑦ 堆排序 ①直接插入排序 [2 12] 16 30 28 10 16* 20 6 18 [2 12 16] 30 28 10 16* 20 6 18 [2 12 16 30] 28 10 16* 20 6 18 [2 12 16 28 30] 10 16* 20 6 18 [2 10 12 16 28 30] 16* 20 6 18 [2 10 12 16 16* 28 30] 20 6 18 [2 10 12 16 16* 20 28 30] 6 18 [2 6 10 12 16 16* 20 28 30] 18 [2 6 10 12 16 16* 18 20 28 30] ④ 冒泡排序 2 12 16 28 10 16* 20 6 18 [30] 2 12 16 10 16* 20 6 18 [28 30] 2 12 10 16 16* 6 18 [20 28 30] 2 10 12 16 6 16* [18 20 28 30] 2 10 12 6 16 [16* 18 20 28 30] 2 10 6 12 [16 16* 18 20 28 30] 2 6 10 [12 16 16* 18 20 28 30] 2 6 10 12 16 16* 18 20 28 30] ⑤ 快速排序 12 [6 2 10] 12 [28 30 16* 20 16 18] 6 [2] 6 [10] 12 [28 30 16* 20 16 18 ] 28 2 6 10 12 [18 16 16* 20 ] 28 [30 ] 18 2 6 10 12 [16* 16] 18 [20] 28 30 16* 2 6 10 12 16* [16] 18 20 28 30 左子序列递归深度为1，右子序列递归深度为3 ⑥ 简单选择排序 2 [12 16 30 28 10 16* 20 6 18] 2 6 [16 30 28 10 16* 20 12 18] 2 6 10 [30 28 16 16* 20 12 18] 2 6 10 12 [28 16 16* 20 30 18] 2 6 10 12 16 [28 16* 20 30 18] 2 6 10 12 16 16* [28 20 30 18] 2 6 10 12 16 16* 18 [20 30 28] 2 6 10 12 16 16* 18 20 [28 30] 2 6 10 12 16 16* 18 20 28 [30] （5）借助于快速排序的算法思想，在一组无序的记录中查找给定关键字值等于key的记录。设此组记录存放于数组r[l..n]中。若查找成功，则输出该记录在r数组中的位置及其值，否则显示“not find”信息。请简要说明算法思想并编写算法。 [题目分析]把待查记录看作枢轴，先由后向前依次比较，若小于枢轴，则从前向后，直到查找成功返回其位置或失败返回0为止。 int index (RecType R[],int l,h,datatype key) {int i=l,j=h; while (i 27
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