第一章绪论
重点：理解算法五个要素的确切含义：①动态有穷性（能执行结束）；②确定性（对于相同的输入执行相同的路径）；③有输入；④有输出；⑤可行性（用以描述算法的操作都是足够基本的）。掌握计算语句频度和估算算法时间复杂度的方法。
难点：抽象数据类型的定义、表示和实现方法，算法时间复杂度的分析。
1.1 数据结构的基础知识
一．什么是数据结构？
一般地，用计算机解决一个具体问题时，大致需要以下几个步骤：
①找出求解问题的数学模型
②设计一个算法（解此模型的）
③编程调试
下面通过三个典型例子来说明数据结构的概念及所讨论的问题。
例1 图书馆的书目检索系统自动化问题
诸如此类的还有查号系统自动化、仓库帐目管理等。在这类文档管理的数学模型中，计算机处理的对象之间通常存在着的是一种最简单的线性关系，这类数学模型称为线性的数据结构。
例2人机对弈
解决这类问题的数学模型可称为“树形”数据结构。
“树”可以是某些非数值计算问题的数学模型，它也是一种数据结构，是一种非线性的树形数据结构。
例3多叉路口交通灯的管理问题
通常，这种交通、道路问题的数学模型是一种称为“图”的数据结构，是一种复杂的非线性的图形数据结构。
综上所述，描述这类非数值计算问题的数学模型不再是数学方程，而是诸如
表、树和图之类的数据结构。
因此，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操作等的学科。
二．基本术语
数据（data ）
数据元素(data element)
数据元素是数据这个集合中的个体，即数据的基本单位。
数据元素在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。
数据项(data item)
例 一个学生登记表
数据对象(data object)
结构(structure)
数据结构(data structure) （相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合）
数据结构的概念一般包括：数据之间的逻辑关系，数据在计算机中的存储方式和数据的运算三个方面。
为了叙述上的方便，把上述数据结构的三个方面分别称为：
?????数据的运算
数据的存储结构
数据的逻辑结构
)3()2()1( 在理解时，不要孤立地去理解一个方面，而要注意它们之间的联系。
根据元素之间关系的不同特性，通常有四类结构：
① 集合
② 线性结构
③ 树形结构
④图状结构或网状结构
数据结构的形式定义为：数据结构是一个二元组：
）（S D Structure Data ,=-
其中：D ——数据元素的有限集；S ——是D 上元素关系的有限集。 例4 在计算机科学中，复数可如下定义：复数是一种数据结构
()R C complex ,=
其中：C 是含两个实数的集合{}21,c c C =，{}P R =，而P 是定义在
集合C 上的一种关系{2
1,c c P =
，其中有序偶21,c c 表示1c 是复数的实
部，2c 是复数的虚部。
例5 5P 例1.5。
数据的逻辑结构（logical structure ）
数据的存储结构(storage structure):它包括数据元素的存储及元素之间关系的存储，更重要的是元素之间关系的存储！ 位（bit ）
结点（node ）
域（field ）
数据元素之间的关系在计算机中有两种不同的表示方法（但细分有4种不同的存储方式：顺序存储、链式存储、索引存储、哈希存储）：
顺序映象和非顺序映象，由此得到两种不同的存储结构：
??
?链式存储结构顺序存储结构
数据的存储结构是逻辑结构在计算机存储器里的实现。
1．顺序存储结构
主要特点：
2．链式存储结构
主要特点：
** 任何一个算法的设计取决于所选定的数据（逻辑）结构，而算法的实现
则依赖于采用的存储结构。
·数据类型（data type ）
·抽象数据类型(ADT:Abstract Data Type)
元素（element ）
·原子类型——原子类型的变量的值是不可分解的。
·非原子类型——其值可以再分解的数据类型。
从以上对数据类型的讨论中可见，与数据结构密切相关的是定义在数据结构上的一组操作。
·数据的操作（运算）
数据的各种逻辑结构均有的相应运算：
?????????新排列。点按某种指定的顺序重列的结点数不变，把结保持线性结构中结点序排序：查找更新
删除插入
所有的操作分为两类：
·加工型操作（constructor ）——操作改变了（操作前）结构的值。
·引用型（selector ）——不改变结构的值，只是查询或求得结构的值。
1.2 算法的描述和算法分析
一．什么是算法？
算法的五大特征：
（1）有穷性
（2）确定性
（3）可行性
（4）输入
（5）输出：
二．算法的描述
本书采用类C 语言描述。10P （要求：学生必须掌握）。
三．算法设计的原则（性能标准）
通常设计一个“好”算法应达到以下目标：
（1）正确性（correctness ）
（2）可读性（readability ）
（3）健壮性（robustness ）
（4）运行时间（时间复杂性）
（5）占用的存储空间（空间复杂性）
四．算法效率的度量
1．事前估计法
2．事后统计法
算法分析是确定一个算法需多少计算时间和存储空间的技术。
·问题的规模n （size of problem ）
·空间复杂度)(n S （space complexity ）
·时间复杂度)(n T （time complexity ）
·最坏情况运行时间（复杂度）)(n T
·期望（平均）运行时间（复杂度）)(n T avb
·语句的频度（frnquency count ）
要分析算法，首先要确定要用哪些运算及执行运算所花的时间。
???-+的比较。基本运算的复合：如串，，比较，赋值，调用等，，
，基本运算：)1(/*O
注：各种算术运算和逻辑运算的时间为)1(O （即囿于常数时间）；赋值（数据传递）的时间亦为)1(O 。
))(()(n f O n T =、))(()(n g n T Ω=的含义。
例6 设函数2323)(n n n T +=，证明)()(3n O n T =，)()(3
n n T Ω=。 例7 计算!n 的递归函数)(n fact 的运行时间的分析。
例8 累加求和
常见的算法时间复杂度有：
)()()log ()()(log )1(3
2n O n O n n O n O n O O <<<<<
)()!()2(n n n O n O O << ·算法的空间复杂度
算法的存储量包括:
1．输入数据所占空间
2．程序本身所占空间
3．辅助变量所占空间
注意：算法的所有性能之间都存在着或多或少的相互影响，因此，当设计一个算法，特别是大型算法时，要综合考虑算法的各项性能、算法的使用频率、算法处理的数据量的大小、算法描述语言的特性及算法运行的机器系统环境等各方面因素，才能设计出比较好的算法。
数据结构练习第一章绪论 一、选择题 1.以下数据结构中哪一个是非线性结构？( ) A. 队列 B. 栈 C. 线性表 D. 二叉树 2．设某数据结构的二元组形式表示为A=(D，R)，D={01，02，03，04，05，06，07，08，09}，R={r}，r={<01，02>，<01，03>，<01，04>，<02，05>，<02， 06>，<03，07>，<03，08>，<03，09>}，则数据结构A是（）。 A. 线性结构 B. 树型结构 C. 物理结构 D. 图型结构 3．下面程序的时间复杂为（） for（i=1，s=0； i<=n； i++） {t=1；for(j=1；j<=i；j++) t=t*j；s=s+t；} A. O(n) B.O(n2) C. O(n3) D. O(n4) 4．数据的最小单位是（）。 A.数据项 B. 数据类型 C.数据元素 D. 数据变量 5．程序段s=i=0；do {i=i+1； s=s+i；}while(i<=n)；的时间复杂度为（）。 A. O(n) B. O(nlog 2 n) C. O(n2) D. O(n3/2) 6．下列程序段的时间复杂度为（）。 for(i=0； i 第1章绪论 一、选择题 1. 算法的计算量的大小称为计算的（）。 A．效率 B. 复杂性 C. 现实性 D. 难度 2. 算法的时间复杂度取决于（） A．问题的规模 B. 待处理数据的初态 C. A和B 3.计算机算法指的是（1），它必须具备（2）这三个特性。 (1) A．计算方法 B. 排序方法 C. 解决问题的步骤序列 D. 调度方法 (2) A．可执行性、可移植性、可扩充性 B. 可执行性、确定性、有穷性 C. 确定性、有穷性、稳定性 D. 易读性、稳定性、安全性 4．一个算法应该是（） A．程序 B．问题求解步骤的描述 C．要满足五个基本特性 D．A和C. 5. 下面关于算法说法错误的是（） A．算法最终必须由计算机程序实现 B.为解决某问题的算法同为该问题编写的程序含义是相同的 C. 算法的可行性是指指令不能有二义性 D. 以上几个都是错误的 6. 下面说法错误的是（）【南京理工大学 2000 一、2 （1.5分）】 (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，估算算法执行时间的一个上界 （4）同一个算法，实现语言的级别越高，执行效率就越低 A．(1) B.(1),(2) C.(1),(4) D.(3) 7．从逻辑上可以把数据结构分为（）两大类。【武汉交通科技大学 1996 一、4（2分）】A．动态结构、静态结构 B．顺序结构、链式结构 C．线性结构、非线性结构 D．初等结构、构造型结构 8．以下与数据的存储结构无关的术语是（）。【北方交通大学 2000 二、1（2分）】A．循环队列 B. 链表 C. 哈希表 D. 栈 9．以下数据结构中，哪一个是线性结构（）？【北方交通大学 2001 一、1（2分）】A．广义表 B. 二叉树 C. 稀疏矩阵 D. 串 10．以下那一个术语与数据的存储结构无关？（）【北方交通大学 2001 一、2（2分）】A．栈 B. 哈希表 C. 线索树 D. 双向链表 11．在下面的程序段中，对x的赋值语句的频度为（）【北京工商大学 2001 一、10（3分）】 FOR i:=1 TO n DO FOR j:=1 TO n DO x:=x+1; A． O(2n) B．O(n) C．O(n2) D．O(log2n) 12．程序段 FOR i:=n-1 DOWNTO 1 DO FOR j:=1 TO i DO IF A[j]>A[j+1] THEN A[j]与A[j+1]对换； 其中 n为正整数，则最后一行的语句频度在最坏情况下是（） 数据结构复习资料 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。 12. 在顺序表中插入或删除一个元素，需要平均移动表中一半元素，具体移动的元素个数与表长和该元素在表中的位置有关。 13. 线性表中结点的集合是有限的，结点间的关系是一对一的。 14. 向一个长度为n的向量的第i个元素(1≤i≤n+1)之前插入一个元素时，需向后移动n-i+1 个元素。 15. 向一个长度为n的向量中删除第i个元素(1≤i≤n)时，需向前移动n-i 个元素。 16. 在顺序表中访问任意一结点的时间复杂度均为O(1)，因此，顺序表也称为随机存取的数据结构。 17. 顺序表中逻辑上相邻的元素的物理位置必定相邻。单链表中逻辑上相邻的元素的物理位置不一定相邻。 18．在单链表中，除了首元结点外，任一结点的存储位置由其直接前驱结点的链域的值指示。 19．在n个结点的单链表中要删除已知结点*p，需找到它的前驱结点的地址，其时间复杂度为O（n）。 20. 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。 2017年数据结构期末考试题及答案 一、选择题（共计50分，每题2分，共25题） 1 ?在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分为 C 。 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 2?数据结构在计算机内存中的表示是指 A ° 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 3.在数据结构中，与所使用的计算机无关的是数据的 A 结构。 A. 逻辑B?存储 C.逻辑和存储 D.物理 4 .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 C ° 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 5. 在决定选取何种存储结构时，一般不考虑 A ° 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.所用的编程语言实现这种结构是否方便。 6. 以下说法正确的是D ° A. 数据项是数据的基本单位 B. 数据元素是数据的最小单位 C. 数据结构是带结构的数据项的集合 D. —些表面上很不相同的数据可以有相同的逻辑结构 7. 在以下的叙述中，正确的是B ° A. 线性表的顺序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 8. 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 9 ?链表不具备的特点是 A 。 A.可随机访问任一结点 B.插入删除不需要移动元素 C?不必事先估计存储空间 D.所需空间与其长度成正比 10. 若某表最常用的操作是在最后一个结点之后插入一个结点或删除最后一 个结点，则采用 D 存储方式最节省运算时间。 A.单链表B ?给出表头指针的单循环链表 C.双链表D ?带头结点 的双循环链表 11. 需要分配较大空间，插入和删除不需要移动元素的线性表，其存储结构是 B 。 A.单链表B .静态链表 C.线性链表 D .顺序存储结构 12 .非空的循环单链表head的尾结点（由p所指向）满足C 。 A. p—>next 一NULL B. p — NULL C. p—>next == head D. p = = head 13 .在循环双链表的p所指的结点之前插入s所指结点的操作是 D 。 A .p—> prior-> prior=s B .p—> prior-> n ext=s C.s —> prior—> n ext = s D.s —> prior—> prior = s 14 .栈和队列的共同点是C 。 A.都是先进后出 B .都是先进先出 C.只允许在端点处插入和删除元素 D .没有共同点 1. 快速排序在最坏情况下的时间复杂度为（ D ）。 A．O(log 2n) B．O(nlog 2 n) C．O (n) D. O (n2) 2．设一棵二叉树的深度为k，则该二叉树中最多有（ D ）个结点。 A. 2k-1 B. 2k C.2k-1 D. 2k-1 3．二叉树中第i(i≥1)层上的结点数最多有（ C ）个。 A. 2i B. 2i C. 2i-1 D. 2i-1 4．设指针变量p指向单链表结点A，则删除结点A的后继结点B需要的操作为（ A ）。 A. p->next=p->next->next B. p=p->next C. p=p->next->next D. p->next=p 5．设栈S和队列Q的初始状态为空，元素E1、E2、E3、E4、E5和E6依次通过栈S，一个元素出栈后即进入队列Q，若6个元素出列的顺序为E2、E4、E3、E6、E5和E1，则栈S的容量至少应该是（ C ）。 A. 6 B. 4 C. 3 D. 2 6.设有以下四种排序方法，则（ B ）的空间复杂度最大。 A. 冒泡排序 B. 快速排 C. 堆排序 D. 希尔排序7．设结点A有3个兄弟结点且结点B为结点A的双亲结点，则结点B的度数数为（ B ）。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 1 8．根据二叉树的定义可知二叉树共有（ B ）种不同的形态。 A. 4 B. 5 C. 6 D. 7 9．对一个算法的评价，不包括如下（ A ）方面的内容。 A．并行性 B．健壮性和可读性 C．正确性 D．时空复杂度10．在二叉排序树中插入一个结点的时间复杂度为（ C ）。 A．O(1) B．O(n) C．O(log 2 n) D．O(n2) 《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。 复习提纲 第一章数据结构概述 基本概念与术语（P3） 1．数据结构是一门研究非数值计算程序设计问题中计算机的操作对象以及他们之间的关系和操作的学科. 2．数据是用来描述现实世界的数字,字符,图像,声音,以及能够输入到计算机中并能被计算机识别的符号的集合 2．数据元素是数据的基本单位 3．数据对象相同性质的数据元素的集合 4．数据结构包括三方面内容:数据的逻辑结构.数据的存储结构.数据的操作. （1）数据的逻辑结构指数据元素之间固有的逻辑关系. （2）数据的存储结构指数据元素及其关系在计算机内的表示 ( 3 ) 数据的操作指在数据逻辑结构上定义的操作算法,如插入,删除等. 5.时间复杂度分析 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1、名词解释：数据结构、二元组 2、根据数据元素之间关系的不同，数据的逻辑结构可以分为 集合、线性结构、树形结构和图状结构四种类型。 3、常见的数据存储结构一般有四种类型，它们分别是___顺序存储结构_____、___链式存储结构_____、___索引存储结构_____和___散列存储结构_____。 4、以下程序段的时间复杂度为___O(N2)_____。 int i,j,x; for(i=0;i 第一章绪论 一、问答题 1. 什么是数据结构？ 2. 叙述四类基本数据结构的名称与含义。 3. 叙述算法的定义与特性。 4. 叙述算法的时间复杂度。 5. 叙述数据类型的概念。 6. 叙述线性结构与非线性结构的差别。 7. 叙述面向对象程序设计语言的特点。 8. 在面向对象程序设计中，类的作用是什么？ 9. 叙述参数传递的主要方式及特点。 10. 叙述抽象数据类型的概念。 二、判断题（在各题后填写“√”或“×”） 1. 线性结构只能用顺序结构来存放，非线性结构只能用非顺序结构来存放。（） 2. 算法就是程序。（） 3. 在高级语言（如C或 PASCAL）中，指针类型是原子类型。（） 三、计算下列程序段中X=X+1的语句频度 for(i=1;i<=n;i++) for(j=1;j<=i;j++) for(k=1;k<=j;k++) x=x+1; 四、试编写算法，求一元多项式Pn(x)=a0+a1x+a2x2+a3x3+…anxn的值Pn(x0)，并确定算法中的每一语句的执行次数和整个算法的时间复杂度，要求时间复杂度尽可能小，规定算法中不能使用求幂函数。注意：本题中的输入ai(i=0,1,…,n),x和n，输出为Pn(x0)。通常算法的输入和输出可采用下列两种方式之一： （1）通过参数表中的参数显式传递。（2）通过全局变量隐式传递。 试讨论这两种方法的优缺点，并在本题算法中以你认为较好的一种方式实现输入和输出。 第二章线性表 2.1 描述以下三个概念的区别：头指针，头结点，首元素结点。 2.2 填空： （1）在顺序表中插入或删除一个元素，需要平均移动＿＿＿＿元素，具体移动的元 素个数与＿＿插入或删除的位置＿＿有关。 （2）在顺序表中，逻辑上相邻的元素，其物理位置＿＿＿＿＿＿相邻。在单链表中，逻辑上相邻的元素，其物理位置＿＿＿＿＿＿相邻。 （3）在带头结点的非空单链表中，头结点的存储位置由＿＿＿＿＿＿指示，首元素结点的存储位置由＿＿＿＿＿＿指示，除首元素结点外，其它任一元素结点的存储位置由＿＿＿＿指示。 2.3 已知L是无表头结点的单链表，且P结点既不是首元素结点，也不是尾元素结点。按要求从下列语句中选择合适的语句序列。 第一章数据结构概述 基本概念与术语 1．数据：数据是对客观事物的符号表示，在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序所处理的符号的总称。 2.数据元素：数据元素是数据的基本单位，是数据这个集合中的个体，也称之为元素，结点，顶点记录。 （补充：一个数据元素可由若干个数据项组成。数据项是数据的不可分割的最小单位。）3．数据对象：数据对象是具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。（有时候也叫做属性。） 4．数据结构：数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 （1）数据的逻辑结构：数据的逻辑结构是指数据元素之间存在的固有逻辑关系，常称为数据结构。 数据的逻辑结构是从数据元素之间存在的逻辑关系上描述数据与数据的存储无关，是独立于计算机的。 依据数据元素之间的关系，可以把数据的逻辑结构分成以下几种： 1.集合：数据中的数据元素之间除了“同属于一个集合“的关系以外，没有其他关系。 2.线性结构：结构中的数据元素之间存在“一对一“的关系。若结构为非空集合，则除了第一个元素之外，和最后一个元素之外，其他每个元素都只有一个直接前驱和一个直接后继。 3.树形结构：结构中的数据元素之间存在“一对多“的关系。若数据为非空集，则除了第一个元素（根）之外，其它每个数据元素都只有一个直接前驱，以及多个或零个直接后继。 4.图状结构：结构中的数据元素存在“多对多”的关系。若结构为非空集，折每个数据可有多个（或零个）直接后继。 （2）数据的存储结构：数据元素及其关系在计算机的表示称为数据的存储结构。 想要计算机处理数据，就必须把数据的逻辑结构映射为数据的存储结构。逻辑结构可以映射为以下两种存储结构： 1.顺序存储结构：把逻辑上相邻的数据元素存储在物理位置也相邻的存储单元中，借助元素在存储器中的相对位置来表示数据之间的逻辑关系。 2.链式存储结构：借助指针表达数据元素之间的逻辑关系。不要求逻辑上相邻的数据元素物理位置上也相邻。 5.时间复杂度分析：1.常量阶：算法的时间复杂度与问题规模n无关系T(n)=O(1) 2.线性阶：算法的时间复杂度与问题规模n成线性关系T(n)=O(n) 3.平方阶和立方阶：一般为循环的嵌套，循环体最后条件为i++ 时间复杂度的大小比较： O(1)< O(log 2 n)< O(n )< O(n log 2 n)< O(n2)< O(n3)< O(2 n ) 2005年－2006学年第二学期“数据结构”考试试题（A） 姓名学号(序号)_ 答案隐藏班号 要求：所有的题目的解答均写在答题纸上（每张答题纸上要写清楚姓名、班号和学号），需写清楚题目的序号。每张答题纸都要写上姓名和序号。 一、单项选择题（每小题2分，共20分） 1．数据的运算a 。 A.效率与采用何种存储结构有关 B.是根据存储结构来定义的 C.有算术运算和关系运算两大类 D.必须用程序设计语言来描述 答：A。 2. 链表不具备的特点是 a 。 A.可随机访问任一结点 B.插入删除不需要移动元素 C.不必事先估计存储空间 D.所需空间与其长度成正比 答：参见本节要点3。本题答案为：A。 3. 在顺序表中删除一个元素的时间复杂度为 c 。 A.O(1) B.O(log2n) C.O(n) D.O(n2) 答：C。 4．以下线性表的存储结构中具有随机存取功能的是 d 。 A. 不带头结点的单链表 B. 带头结点的单链表 C. 循环双链表 D. 顺序表 解 D。 5. 一个栈的进栈序列是a，b，c，d，e，则栈的不可能的输出序列是 c 。 A.edcba B.decba C.dceab D.abcde 答：C。 6. 循环队列qu的队空条件是 d 。 A. (qu.rear+1)%MaxSize==(qu.front+1)%MaxSize B. (qu.rear+1)%MaxSize==qu.front+1 C.(qu.rear+1)%MaxSize==qu.front D.qu.rear==qu.front 答：D。 7. 两个串相等必有串长度相等且 b 。 A.串的各位置字符任意 B.串中各位置字符均对应相等 C.两个串含有相同的字符 D.两个所含字符任意 答：B。 8. 用直接插入排序对下面四个序列进行递增排序，元素比较次数最少的是c 。 A.94,32,40,90,80,46,21,69 B.32,40,21,46,69,94,90, 80 C.21,32,46,40,80,69,90,94 D.90,69,80,46,21,32,94, 40 答：C。 9. 以下序列不是堆（大根或小根）的是 d 。 A.{100,85,98,77,80,60,82,40,20,10,66} B.{100,98,85,82,80, 77,66,60,40,20,10} C.{10,20,40,60,66,77,80,82,85,98,100} D.{100,85,40,77,80, 60,66,98,82,10,20} 一、选择题 1、数据结构通常是研究数据的（）及它们之间的相互联系。 A、存储和逻辑结构 B、存储结构 C、顺序结构 D、链式存储结构 2、数据在计算机存储器内表示时，物理地址和逻辑位置相同并且是连续的，称之为（） A、存储结构 B、逻辑结构 C、顺序存储结构 D、链式存储结构 3、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 4、计算机算法指的是（），它具备输入、输出和（）等五个特性。 1）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2）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、确定性和安全性 5、在计算机中数据有链式和顺序两种存储方式，在存储空间利用率上，链式存储比顺序存储更（） A、高 B、低 C、相同 D、不确定 6、计算机内部数据处理的基本单位是（） A、数据 B、数据元素 C、数据项 D、数据库 7、设语句x++的时间是单位时间，则语句： for(I=1;I<=n;I++) x++; 时间复杂度为（） A、O（1） B、O（n） C、O（n2） D、O（n3） 二、填空题 1、数据结构按逻辑结构可分为两大类，分别是（线性结构）和（非线性结构）。 2、一个算法的效率可分为（时间）效率和（空间）效率。 3、在树型结构中，根结点没有（双亲）结点，其余每个结点有且只有（一）个前驱结点；叶子结点没有（孩子）结点，其余每个结点的都可以（一个或多个）个这种结点。 4、下面程序段的时间复杂度是（O(N1/2)） I=s=0; while (s 《数据结构》试题（100分） （供2005级信息管理与信息系统本科专业使用） 学号： 姓名： 座号： 系别： 年级： 专业： 总分合计人： 复核人： 说明：本试卷分为两部分，第I 卷（选择题和判断题）必须在“答题卡”上按规定要求填、涂；第II 卷直接在试卷上作答。不按规定答题、填涂，一律无效。 第I 卷 一、试题类型：单项选择题（每小题2分，共40分） （类型说明：在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请选出正确选项并在“答题卡”的相应位置上涂黑。多涂、少涂、错误均无分。） 1. 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 2. 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 3． 数据在计算机存储器内表示时，物理地址与逻辑地址相同并且是连续的，称为：（ ） （A ）存储结构 （B ）逻辑结构 （C ）顺序存储结构 （D ）链式存储结构 4.一个向量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 5. 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 6. 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 数据结构与算法上机作业第一章绪论 一、选择题 1、数据结构是一门研究非数值计算程序中计算机的○1A 以及它们之间的○2B 和运算等的学科。 ○1 A. 操作对象 B. 计算方法 C. 逻辑存储 D. 数据映像 ○2 A. 结构 B. 关系 C. 运算 D. 算法 2、线性结构的顺序存储结构是一种○1 A 的存储结构，线性结构的链式存储结构是一种○2 B 的存储结构。 ○1 A. 随机存取 B. 顺序存取 C. 索引存取 D. 散列存取 ○2 A. 随机存取 B. 顺序存取 C. 索引存取 D. 散列存取 3、下面程序的时间复杂度为 C 。 for(i=0; i 第二章算法分析 1.算法分析是计算机科学的基础 2.增长函数表示问题（n）大小与我们希望最优化的值之间的关系。该函数表示了该算法的时间复杂度或空间复杂度。增长函数表示与该问题大小相对应的时间或空间的使用 3.渐进复杂度：随着n的增加时增长函数的一般性质，这一特性基于该表达式的主项，即n 增加时表达式中增长最快的那一项。 4.渐进复杂度称为算法的阶次，算法的阶次是忽略该算法的增长函数中的常量和其他次要项，只保留主项而得出来的。算法的阶次为增长函数提供了一个上界。 5.渐进复杂度：增长函数的界限，由增长函数的主项确定的。渐进复杂度类似的函数，归为相同类型的函数。 6.只有可运行的语句才会增加时间复杂度。 7. O() 或者大O记法：与问题大小无关、执行时间恒定的增长函数称为具有O（1）的复杂度。 增长函数阶次 t(n)=17 O(1) t(n)=3log n O(log n) t(n)=20n-4 O(n) t(n)=12n log n + 100n O(n log n) t(n)=3n2+ 5n - 2 O(n2) t(n)=8n3+ 3n2O(n3) t(n)=2n+ 18n2+3n O(2n) 8.所有具有相同阶次的算法，从运行效率的角度来说都是等价的。 9.如果算法的运行效率低，从长远来说，使用更快的处理器也无济于事。 10.要分析循环运行，首先要确定该循环体的阶次n，然后用该循环要运行的次数乘以它。（n 表示的是问题的大小） 11.分析嵌套循环的复杂度时，必须将内层和外层循环都考虑进来。 12.方法调用的复杂度分析： 如：public void printsum(int count){ int sum = 0 ; for (int I = 1 ; I < count ; I++) sum += I ; System.out.println(sun); } printsum方法的复杂度为O（n）,计算调用该方法的初始循环的时间复杂度，只需把printsum方法的复杂度乘以该循环运行的次数即可。所以调用上面实现的printsum方法的复 杂度为O（n2）。 13指数函数增长> 幂函数增长> 对数函数增长 贵州大学理学院数学系信息与计算科学专业 《数据结构》期末考试试题及答案 (2003-2004学年第2学期) 一、单项选择题 1．对于一个算法，当输入非法数据时，也要能作出相应的处理，这种要求称为（）。 (A)、正确性(B). 可行性(C). 健壮性(D). 输入性 2．设S为C语言的语句,计算机执行下面算法时，算法的时间复杂度为（）。 for(i=n-1；i>=0；i--) for(j=0；j 数据结构复习题 一、单选题(每小题2分，共12分) 1．在一个单链表HL中，若要向表头插入一个由指针p指向的结点，则执行( )。 A． HL＝ps p一>next＝HL B． p一>next＝HL；HL＝p3 C． p一>next＝Hl；p＝HL； D． p一>next＝HL一>next;HL一>next＝p； 2．n个顶点的强连通图中至少含有( )。 A.n—l条有向边 B.n条有向边 C.n(n—1)／2条有向边 D.n(n一1)条有向边 3.从一棵二叉搜索树中查找一个元素时，其时间复杂度大致为( )。 A.O(1) B.O(n) C.O(1Ogzn) D.O(n2) 4．由权值分别为3，8，6，2，5的叶子结点生成一棵哈夫曼树，它的带权路径长度为( )。 A．24 B．48 C． 72 D． 53 5．当一个作为实际传递的对象占用的存储空间较大并可能需要修改时，应最好把它说明为( )参数，以节省参数值的传输时间和存储参数的空间。 A.整形 B.引用型 C.指针型 D.常值引用型· 6．向一个长度为n的顺序表中插人一个新元素的平均时间复杂度为( )。 A．O(n) B．O(1) C．O(n2) D．O(10g2n) 二、填空题(每空1分，共28分) 1．数据的存储结构被分为——、——、——和——四种。 2．在广义表的存储结构中，单元素结点与表元素结点有一个域对应不同，各自分别为——域和——域。 3．——中缀表达式 3十x*(2.4／5—6)所对应的后缀表达式为————。 4．在一棵高度为h的3叉树中，最多含有——结点。 5．假定一棵二叉树的结点数为18，则它的最小深度为——，最大深度为——· 6．在一棵二叉搜索树中，每个分支结点的左子树上所有结点的值一定——该结点的值，右子树上所有结点的值一定——该结点的值。 7．当向一个小根堆插入一个具有最小值的元素时，该元素需要逐层——调整，直到被调整到——位置为止。 8．表示图的三种存储结构为——、——和———。 9．对用邻接矩阵表示的具有n个顶点和e条边的图进行任一种遍历时，其时间复杂度为——，对用邻接表表示的图进行任一种遍历时，其时间复杂度为——。 10．从有序表(12，18，30，43，56，78，82，95)中依次二分查找43和56元素时，其查找长度分别为——和——· 11．假定对长度n＝144的线性表进行索引顺序查找，并假定每个子表的长度均为，则进行索引顺序查找的平均查找长度为——，时间复杂度为——· 12．一棵B—树中的所有叶子结点均处在——上。 13．每次从无序表中顺序取出一个元素，把这插入到有序表中的适当位置，此种排序方法叫做——排序； 每次从无序表中挑选出一个最小或最大元素，把它交换到有序表的一端，此种排序方法叫做——排序。 14．快速排序在乎均情况下的时间复杂度为——，最坏情况下的时间复杂度为——。 三、运算题(每小题6分，共24分) 1．假定一棵二叉树广义表表示为a(b(c，d)，c(((，8)))，分别写出对它进行先序、中序、后序和后序遍历的结果。 先序： 中序； 后序： 2．已知一个带权图的顶点集V和边集G分别为： V＝{0，1，2，3，4，5}； 第一章绪论习题练习答案 1.1 简述下列概念：数据、数据元素、数据类型、数据结构、逻辑结构、存储结构、线性结 构、非线性结构。 ●数据：指能够被计算机识别、存储和加工处理的信息载体。 ●数据元素：就是数据的基本单位，在某些情况下，数据元素也称为元素、结点、顶点、 记录。数据元素有时可以由若干数据项组成。 课后答案网https://www.doczj.com/doc/2d11757461.html, ●数据类型：是一个值的集合以及在这些值上定义的一组操作的总称。通常数据类型可以 看作是程序设计语言中已实现的数据结构。 ●数据结构：指的是数据之间的相互关系，即数据的组织形式。一般包括三个方面的内容: 数据的逻辑结构、存储结构和数据的运算。 ●逻辑结构：指数据元素之间的逻辑关系。 ●存储结构：数据元素及其关系在计算机存储器内的表示，称为数据的存储结构. ●线性结构：数据逻辑结构中的一类。它的特征是若结构为非空集，则该结构有且只有一 个开始结点和一个终端结点，并且所有结点都有且只有一个直接前趋 和一个直接后继。线性 表就是一个典型的线性结构。栈、队列、串等都是线性结构。 ●非线性结构：数据逻辑结构中的另一大类，它的逻辑特征是一个结点可能有多个直接前 趋和直接后继。数组、广义表、树和图等数据结构都是非线性结构。 1.2 试举一个数据结构的例子、叙述其逻辑结构、存储结构、运算三个方面的内容。 答： 例如有一张学生体检情况登记表，记录了一个班的学生的身高、体重等各项体检信息。 这张登记表中，每个学生的各项体检信息排在一行上。这个表就是一个数据结构。每个记录 (有姓名，学号，身高和体重等字段)就是一个结点，对于整个表来说，只有一个开始结点(它 的前面无记录)和一个终端结点(它的后面无记录)，其他的结点则各有一个也只有一个直接前 趋和直接后继(它的前面和后面均有且只有一个记录)。这几个关系就确定了这个表的逻辑结 构是线性结构。 这个表中的数据如何存储到计算机里，并且如何表示数据元素之间的关系呢? 即用一片 连续的内存单元来存放这些记录(如用数组表示)还是随机存放各结点 《数据结构(C语言版)》复习重点 重点在二、三、六、七、九、十章，考试内容两大类：概念，算法 第1章、绪论 1. 数据：是对客观事物的符号表示，在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。 2. 数据元素：是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。 3. 数据结构：是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 其4类基本结构：集合、线性结构、树形结构、图状结构或网状结构 4. 逻辑结构：是数据元素之间的逻辑关系的描述。 5. 物理结构（存储结构）：是数据结构在计算机中的表示（又称映像）。 其4种存储结构：顺序存数结构、链式存数结构、索引存数结构、散列存数结构6. 算法：是对特定问题求解步骤的一种描述，它是指令的有限序列，其中每一条指令表示一个或多个操作。 其5个重要特性：有穷性、确定性、可行性、输入、输出 7. 时间复杂度：算法中基本操作重复执行的次数是问题规模n的某个函数f(n),算法的时间度量记作，T(n)=O(f(n))；他表示随问题规模n的增大，算法执行时间的增长率和f(n)的增长率相同，称做算法的渐进时间复杂度，简称时间复杂度。例如： (a) {++x;s=0;} (b) for(i=1;i<=n;++i){++x;s += x;} (c) for(j=1;j<=n;++j) for(k=1;k<=n;++k){++x;s += x;} 含基本操作“x增1”的语句的频度分别为1、n和n2，则这3个程序段的时间复杂度分别为O(1)、O(n)和O(n2)，分别称为常量阶、线性阶和平方阶。还可呈现对数阶O(log n)、指数阶O(2的n次方)等。 8. 空间复杂度：算法所需存储空间的度量记作，S(n)=O(f(n))。 第2章、线性表 1. 线性表：是最常用最简单的一种数据结构，一个线性表是n个数据元素的有限序列。 2. 线性表的顺序存储结构：是用一组地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素。其特点为逻辑关系上相邻的两个元素在物理位置上也相邻，可以随机存取表中任一元素。 存储位置计算：假设线性表的每个元素需占用L个存储单元，并以所占的第一个单元的存储地址作为数据元素的存储位置，线性表的第i个数据元素ai的存储位置为LOC(ai)=LOC(a1)+(i-1)*L 式中LOC(a1)是线性表第一个元素a1的存储位置，通常称做线性表的起始位置或基地址。 3. 线性表的链式存储结构：是用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素(这组存储单元可以是连续的，也可以是不连续的)。 数据结构的基本概念 选择题 （1）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 （2）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）计算机所处理的数据一般具有某种内在联系，这是指（）。 A．数据和数据之间存在某种关系B．元素和元素之间存在某种关系 C．元素内部具有某种结构D．数据项和数据项之间存在某种关系 （4）在数据结构中，与所使用的计算机无关的是数据的（）。 A．树B．图C．线性表D．集合 （5）在存储数据时，通常不仅要存储各数据元素的值，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 （6）在链接存储结构中，要求（）。 A．每个结点占用一片连续的存储区域B．所有结点占用一片连续的存储区域 C．结点的最后一个域是指针类型D．每个结点有多少个后继就设多少个指针 （7）下列说法不正确的是（）。 A．数据元素是数据的基本单位B．数据项是数据中不可分割的最小单位 C．数据可由若干个数据项构成D．数据元素可由若干个数据项构成 （8）以下与数据的存储结构无关的术语是（）。 A．循环队列B．链表C．散列表D．栈 （9）以下术语属于逻辑结构的是（）。 A．顺序表B．哈希表C．有序表D．单链表 （10）可以用（）定义一个完整的数据结构。 A．数据元素B．数据对象C．数据关系D．抽象数据类型 （11）对于数据结构的描述，下列说法中不正确的是（）。 A．相同的逻辑结构对应的存储结构也必相同 B．数据结构由逻辑结构、存储结构和基本操作三方面组成数据结构 习题 第一章 绪论
数据结构(c语言版)复习资料
2017年数据结构期末考试题及答案A
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