单链表
1 题目编写一个程序，实现链表的各种基本运算，包括：链表操作：初始化链表、输出链表、输出链表长度和释放链表链表元素操作：插入元素、删除元素、输出元素（注意元素的位置）
2 目标熟悉单链表的定义及其基本操作的实现
3 设计思想
链表由多个结点通过next 指针连接成一个完整的数据结构，每个几点包括一个数据域和一个指向下一个结点的next 指针。通过对指针的改写与结点的增减，我们可以实现单链表的插入、删除、输入、输出、求长等操作。
4 算法描述
（1 ）初始化链表：输入元素个数n ，分配n 个结点空间，输入元素值，按元素顺序初始化next 指针，使之连接成串，尾指针赋值NULL 。
（2 ）输出链表：从表头开始沿next 指针遍历各结点，每次访问结点输出结点数据值，直至next 为空。
（3 ）输出链表长度：从表头开始沿next 指针遍历各结点，每次访问结点计数器加一，直至next 为空，返回计数器值。
（4 ）释放链表：沿next 指针从前向后依次释放结点，直至next 指空。
（5 ）插入元素：指针沿next 指向移动指定位，新分配一个空间并存入数据，其next 赋值为当前指针指向结点的next ，修改当前指针指向结点的next 指向新加结点。
（6 ）删除元素：指针沿next 指向移动指定位，修改待删结点的前一结点的next 指针指向待删结点的下一结点，保存数值，释放删除结点。
（7 ）输出元素：指针沿next 指向移动指定位，指针指向结点数据区，读出数值返回。
5 程序结构图
6源程序
#i nclude
#i nclude
typedef struct LNode
{
int data;
struct LNode *n ext;
}LNode,*Li nkList;
Lin kList Ini tList_Li nk(L in kList L)
{
L=(L in kList)malloc(sizeof(LNode));
L->data = 0;
L->next = NULL; return L;
} void Createlist(L in kList L)
{
int n;
int i;
int temp;
LinkList T;
printf(" 输入链表元素个数:"); scanf("%d",&n);
L->data=n;
printf(" 输入元素值:\n");
T=L;
for (i=n;i>0;i--)
{
LinkList p=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); scanf("%d",&temp);
p->next=T->next;
p->data = temp;
T->next=p;
T=p;
L->data++;
} printf(" 成功建立链表");
}
void DestroyList_Link(LinkList L)
{
LinkList p = L,q = L;
while(p)
{
p = p->next;
free(q);
q = p;
}
printf(" 成功释放!");
}
void DisplayList_Link(LinkList L) {
LinkList p=L->next;
if(ListEmpty_Link(L)==1) return;
printf(" 链表为：\n");
while(p)
{
printf("%d ",p->data); p=p->next;
}
}
int ListEmpty_Link(LinkList L)
{
if(L->data==0)
{
printf(" 链表为空\n");
return 1;
}
else
return 0;
}
void MainListEmpty_Link(LinkList L)
{
if(L->data==0)
printf(" 链表为空\n");
else
printf(" 链表非空\n");
}
void ListLength_Link(LinkList L)
{
LinkList p = L->next;
int i=0;
while(p)
{
p=p->next;
i++;
}
printf(" 链表长为：%d\n",i);
}
void ListInsert_Link(LinkList L)
{
int i; int e;
LinkList s;
LinkList p = L; int j = 0;
printf(" 输入插入位置:"); scanf("%d",&i);
printf(" 输入插入值:"); scanf("%d",&e);
while(p && j < i - 1) {
p = p->next;
++j;
}
if( !p || j > i-1 )
{ printf("Error\n"); return;
}
s = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); s->data = e;
s->next = p->next; p->next = s;
\n",i,e);
printf(" 成功地在%d 位置插入“ %d ”
L->data++;
}
void GetElem_Link(LinkList L)
{
LinkList p = L->next;
int i;
int j = 1;
printf(" 输入元素位置:"); scanf("%d",&i);
while( p && j < i )
{
p = p->next;
++j;
}
if ( !p || j>i )
{
printf("Over");
return;
}
printf(" 位置%d 的元素是：%d\n",i,p->data);
void ListDelete_Link(LinkList L)
{
LinkList p = L;
LinkList q;
int i;
int temp;
int j=0;
printf(" 输入待删除元素位置:"); scanf("%d",&i);
while( p->next && j < i - 1)
{
p = p->next;
++j;
}
if(!(p->next)||j>i-1)
{
printf(" 删除不成功d"); return;
}
q = p->next;
p->next = q->next;
temp = q->data; free(q);
L->data--;
printf(" 已删除位置%d 元素：}
%d \n",i,temp);
void LocateElem_Link(LinkList L)
{
LinkList p = L->next;
int e;
int j=1,i=0;
printf(" 输入待查找元素:"); scanf("%d",&e);
while(p)
{ if(p->data==e){ printf(" 位置%d\n",j); i++;} p = p->next; j++;
}
if(i==0)
printf(" 未找到\n");
}
... ... Main( )... ...
二叉树 1 题目 编写一个程序，实现二叉树的各种运算，并在此基础上设计一个主程序完成如下功能（b 为如图示的一棵二叉树）： 输出二叉树b; 输出‘H’节点的左、 右孩子结点值; 输出二叉树b的深度; 输出二叉树b的结点个数; 输出二叉树b的叶子结点个数。 2 目标 熟悉二叉树的定义及其基本操作的实现 3 设计思想 二叉树的每个结点都有指向其左右孩子的指针，对二叉树的表示可以有很多方法，这里采用中序的带括号表示法，以字符串形式读入输出。建立存储结构的时候，从根结点开始，赋值定义其左右指针，由于二叉树的每个结点操作类似，因此可以采用递归的方法。 4 算法描述 （1）输入建立二叉树：读入字符串，根据括号表示法的规则，a（b,c）的括号中左右元素表示结点的左右子树结点，若结点是树（括号中还有括号），则再调用改操作，直至结点全部读入。 （2）输出二叉树：从根结点开始，打印根结点数据，如果结点的左右孩子指针不为空，就打印左括号，并按先左后右的次序调用此操作，最后输出右括号完成括号表示。 （3）输出二叉树的深度：从根结点开始，如果左或右孩子不是树的话返回深度加一，否则继续调用此操作，直到完全返回(返回深度是左、右深度中的最大值)。 （4）输出二叉树叶子结点数：从根结点开始，用ln和r n分别表示结点左右叶子结点数，函数返回叶子结点数之和，递归调用该函数，直到左右指针指空。 （5）输出二叉树结点数：结点数即是叶子数加一。 5 程序结构图
6 源程序 typedef struct node{ char data; struct node *lchild; struct node *rchild; }*Bitree; Bitree bt; void CreateBitree(Bitree &bt,char *str){ Bitree St[100],p=NULL;//100个结点的二叉树 int top=-1,k,j=0; char ch; bt=NULL; ch=str[j]; while(ch!='\0') { switch(ch) { case'(':top++;St[top]=p;k=1;break; case')':top--;break; case',':k=2;break; default:p = (struct node*)malloc(sizeof(struct node)); p->data=ch;p->lchild=p->rchild=NULL; if (bt==NULL)//是根结点 bt=p; else//是叶子结点
实验一单链表 #include "stdio.h" #include "stdlib.h" typedef int ElemType; typedef struct LNode { ElemType data; struct LNode *next; }LNode,*LinkList; void creatLNode(LinkList &head) { int i,n; LNode *p; head=(LNode*)malloc(sizeof(LNode)); head->next=NULL; printf("请输入链表的元素个数："); scanf("%d",&n); for(i=n;i>0;i--) { p=(LNode*)malloc(sizeof(LNode)); printf("第%d个元素：",i); scanf("%d",&p->data); p->next=head->next; head->next=p; } } void InsertLNode(LinkList &L) { LNode *p=L; int i,j=0,e; printf("请输入你要插入的位置（超过链表长度的默认插在最后！）："); scanf("%d",&i); printf("请输入你要插入的元素："); scanf("%d",&e); while (p->next&&j
LNode *s; s=(LNode*)malloc(sizeof(LNode)); s->data=e; s->next=p->next; p->next=s; } int DeleteLNode(LinkList &L,int i,int &e) { LNode *p; p=L; LNode *q; int j=0; while (p->next&&j
数据结构与算法基础知识总结 1 算法 算法：是指解题方案的准确而完整的描述。 算法不等于程序，也不等计算机方法，程序的编制不可能优于算法的设计。 算法的基本特征：是一组严谨地定义运算顺序的规则，每一个规则都是有效的，是明确的，此顺序将在有限的次数下终止。特征包括： （1）可行性； （2）确定性，算法中每一步骤都必须有明确定义，不充许有模棱两可的解释，不允许有多义性； （3）有穷性，算法必须能在有限的时间内做完，即能在执行有限个步骤后终止，包括合理的执行时间的含义； （4）拥有足够的情报。 算法的基本要素：一是对数据对象的运算和操作；二是算法的控制结构。 指令系统：一个计算机系统能执行的所有指令的集合。 基本运算和操作包括：算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。 算法的控制结构：顺序结构、选择结构、循环结构。 算法基本设计方法：列举法、归纳法、递推、递归、减斗递推技术、回溯法。 算法复杂度：算法时间复杂度和算法空间复杂度。 算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。 算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。 2 数据结构的基本基本概念 数据结构研究的三个方面： （1）数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系，即数据的逻辑结构； （2）在对数据进行处理时，各数据元素在计算机中的存储关系，即数据的存储结构；（3）对各种数据结构进行的运算。 数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。 数据的逻辑结构包含： （1）表示数据元素的信息； （2）表示各数据元素之间的前后件关系。 数据的存储结构有顺序、链接、索引等。 线性结构条件：
（1）有且只有一个根结点； （2）每一个结点最多有一个前件，也最多有一个后件。 非线性结构：不满足线性结构条件的数据结构。 3 线性表及其顺序存储结构 线性表由一组数据元素构成，数据元素的位置只取决于自己的序号，元素之间的相对位置是线性的。 在复杂线性表中，由若干项数据元素组成的数据元素称为记录，而由多个记录构成的线性表又称为文件。 非空线性表的结构特征： （1）且只有一个根结点a1，它无前件； （2）有且只有一个终端结点an，它无后件； （3）除根结点与终端结点外，其他所有结点有且只有一个前件，也有且只有一个后件。结点个数n称为线性表的长度，当n=0时，称为空表。 线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点： （1）线性表中所有元素的所占的存储空间是连续的； （2）线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的。 ai的存储地址为：adr(ai)=adr(a1)+(i-1)k,，adr(a1)为第一个元素的地址，k代表每个元素占的字节数。 顺序表的运算：插入、删除。（详见14--16页） 4 栈和队列 栈是限定在一端进行插入与删除的线性表，允许插入与删除的一端称为栈顶，不允许插入与删除的另一端称为栈底。 栈按照“先进后出”（filo）或“后进先出”（lifo）组织数据，栈具有记忆作用。用top表示栈顶位置，用bottom表示栈底。 栈的基本运算：（1）插入元素称为入栈运算；（2）删除元素称为退栈运算；（3）读栈顶元素是将栈顶元素赋给一个指定的变量，此时指针无变化。 队列是指允许在一端（队尾）进入插入，而在另一端（队头）进行删除的线性表。rear指针指向队尾，front指针指向队头。 队列是“先进行出”（fifo）或“后进后出”（lilo）的线性表。 队列运算包括（1）入队运算：从队尾插入一个元素；（2）退队运算：从队头删除一个元素。循环队列：s=0表示队列空，s=1且front=rear表示队列满
数据结构与算法课程设计报告 题目 两两相连的房间问题： 一所奇怪的房子，这所房子里有n个房间，每个房间里有一些门通向别的房间，可是这些门十分奇怪，它们只能从房间a开向房间b，也就是说，一扇从a开向b的门是不能让一个人从b房间走到a房间的。你能计算一下任意两个房间之间都互相相通吗？ 问题分析 此程序需要完成如下要求：在这所房子里，从任意一个房间开始，按照开门的方向，均能够找到一个合适的路线，使得一个人能够不重复的到达其他的每一个房间，所以，需以每一个房间都为一次起始点来走向其他的房间，以此来判断这所房子里的任意两个房间之间是否互相相通。 实现本程序需要解决以下问题： 1.如何表示每一个房间，即存储房间的信息，并且还要确定这所房子里的各个房间的位置。 2.各个房间之间的门，以及门是从哪个房间开向哪个房间的该如何表示和存储的。 3.从某一个房间开始，如何走到其他各个房间，即如何对房间进行遍历。 4.为了在遍历过程中，不重复的遍历每一个房间，该如何标记已被遍历过的房间，从而只 访问未走过的房间。 5.最后通过什么的遍历方式才能判断各个房间之间是否互相相通。
数据结构的选择和概要设计 通过对题目要求的理解，我们可以用图来表示这所房子，而房子中的各个房间就相当于图中的各个结点，由于房间的门是有方向的，一扇从a开向b的门是不能让一个人从b房间走到a 房间的，从而可知该图为有向图，那么门就相当于有向图中的弧，从一个门开向另一个门即代表有向图中弧的起始点和终止点。 对于图的存储，我采用邻接表的形式来存储，并将每一个房间进行编号，对于邻接表，则需要定义一个邻接表结点类型、邻接表表头结点类型，通过表头与结点的连接而将有向图中弧的信息存储起来。那么人从任意一个房间走向另一个房间，即相当于有向图中从一个结点按照弧的信息访问其他的结点，可以采用深度优先搜索遍历。如果从每一个结点以起始点开始一次遍历就都能访问到其他结点的话则说明有向图是连通图，即该房子里的各个房间能够互相相通。定义一个全局的整形变量flag，如果是连通图的话则flag=1，否则flag=0。 程序实现的流程图如下：
大学 《数据结构与算法分析》课程 习题及参考答案 模拟试卷一 一、单选题（每题 2 分，共20分） 1.以下数据结构中哪一个是线性结构？( ) A. 有向图 B. 队列 C. 线索二叉树 D. B树 2.在一个单链表HL中，若要在当前由指针p指向的结点后面插入一个由q指向的结点， 则执行如下( )语句序列。 A. p=q; p->next=q; B. p->next=q; q->next=p; C. p->next=q->next; p=q; D. q->next=p->next; p->next=q; 3.以下哪一个不是队列的基本运算？（） A. 在队列第i个元素之后插入一个元素 B. 从队头删除一个元素 C. 判断一个队列是否为空 D.读取队头元素的值 4.字符A、B、C依次进入一个栈，按出栈的先后顺序组成不同的字符串，至多可以组成( ) 个不同的字符串？ A.14 B.5 C.6 D.8 5.由权值分别为3,8,6,2的叶子生成一棵哈夫曼树，它的带权路径长度为( )。 以下6-8题基于图1。 6.该二叉树结点的前序遍历的序列为( )。 A.E、G、F、A、C、D、B B.E、A、G、C、F、B、D C.E、A、C、B、D、G、F D.E、G、A、C、D、F、B 7.该二叉树结点的中序遍历的序列为( )。 A. A、B、C、D、E、G、F B. E、A、G、C、F、B、D C. E、A、C、B、D、G、F E.B、D、C、A、F、G、E 8.该二叉树的按层遍历的序列为( )。
A．E、G、F、A、C、D、B B. E、A、C、B、D、G、F C. E、A、G、C、F、B、D D. E、G、A、C、D、F、B 9.下面关于图的存储的叙述中正确的是( )。 A．用邻接表法存储图，占用的存储空间大小只与图中边数有关，而与结点个数无关 B．用邻接表法存储图，占用的存储空间大小与图中边数和结点个数都有关 C. 用邻接矩阵法存储图，占用的存储空间大小与图中结点个数和边数都有关 D．用邻接矩阵法存储图，占用的存储空间大小只与图中边数有关，而与结点个数无关 10.设有关键码序列(q，g，m，z，a，n，p，x，h)，下面哪一个序列是从上述序列出发建 堆的结果?( ) A. a，g，h，m，n，p，q，x，z B. a，g，m，h，q，n，p，x，z C. g，m，q，a，n，p，x，h，z D. h，g，m，p，a，n，q，x，z 二、填空题（每空1分，共26分） 1.数据的物理结构被分为_________、________、__________和___________四种。 2.对于一个长度为n的顺序存储的线性表，在表头插入元素的时间复杂度为_________， 在表尾插入元素的时间复杂度为____________。 3.向一个由HS指向的链栈中插入一个结点时p时，需要执行的操作是________________; 删除一个结点时，需要执行的操作是______________________________（假设栈不空而 且无需回收被删除结点）。 4.对于一棵具有n个结点的二叉树，一个结点的编号为i(1≤i≤n)，若它有左孩子则左 孩子结点的编号为________，若它有右孩子，则右孩子结点的编号为________，若它有 双亲，则双亲结点的编号为________。 5.当向一个大根堆插入一个具有最大值的元素时，需要逐层_________调整，直到被调整 到____________位置为止。 6.以二分查找方法从长度为10的有序表中查找一个元素时，平均查找长度为________。 7.表示图的三种常用的存储结构为_____________、____________和_______________。 8.对于线性表（70，34，55，23，65，41，20）进行散列存储时，若选用H（K）=K %7 作为散列函数，则散列地址为0的元素有________个，散列地址为6的有_______个。 9.在归并排序中，进行每趟归并的时间复杂度为______，整个排序过程的时间复杂度为 ____________，空间复杂度为___________。 10.在一棵m阶B_树上，每个非树根结点的关键字数目最少为________个，最多为________ 个，其子树数目最少为________，最多为________。 三、运算题（每题 6 分，共24分） 1.写出下列中缀表达式的后缀形式： （1）3X/(Y-2)+1 （2）2+X*(Y+3) 2.试对图2中的二叉树画出其： (1)顺序存储表示的示意图； (2)二叉链表存储表示的示意图。 3.判断以下序列是否是小根堆? 如果不是, 将它调 图2 整为小根堆。 （1）{ 12, 70, 33, 65, 24, 56, 48, 92, 86, 33 } （2）{ 05, 23, 20, 28, 40, 38, 29, 61, 35, 76, 47, 100 } 4.已知一个图的顶点集V和边集E分别为： V={1,2,3,4,5,6,7};
数据结构的概念： 数据的逻辑结构+ 数据的存储结构+ 数据的操作； 数据的数值：=====》数据===》数值型数据整形浮点数ASCII 非数值型数据图片声音视频字符 =====》数据元素=====》基本项组成（字段，域，属性）的记录。 数据的结构： 逻辑结构 ----》线性结构（线性表，栈，队列） ----》顺序结构 ----》链式结构 ----》非线性结构(树，二叉树，图) ----》顺序结构 ----》链式结构 存储结构 -----》顺序存储 -----》链式存储 -----》索引存储 -----》哈希存储==散列存储 数据的操作： 增 删 改 查 DS ====》数据结构===》DS = (D,R); 数据结构中算法： 1、定义：有穷规则的有序集合。 2、特性： 有穷性 确定性
输入 输出 3、算法效率的衡量 时间复杂度计算===》算法中可执行依据的频度之和，记为：T(n)。 是时间的一种估计值不是准确值。 计算结果的分析：1 将最终结果的多项式中常数项去掉 2 只保留所有多项式中最高阶的项 3 最后的最高阶项要去掉其常数项 时间复杂度的量级关系： 常量阶====》对数阶===》线性阶===》线性对数阶====》平方阶===》立方阶===》指数阶 以上关系可以根据曲线图来判断算法对时间复杂度的要求 空间复杂度计算====》算法执行过程中所占用的存储空间的量级，记为：D（n）。 计算方法是在运行过程中申请的动态内存的量级计算。 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 线性表 顺序存储====》顺序表（数组） 链式存储====》单链表 特征：对于非空表，a0是表头没有前驱。 an-1 是表尾没有后继 ai的每个元素都有一个直接前驱和直接后继 基本操作：创建表=====》增加元素====》删除元素====》改变元素值====》查询元素 1、顺序表的操作 1.1 创建顺序表=====》定义个指定类型的数组====》int a[100] ={0};
前端如何搞定数据结构与算法(先导篇) 「观感度：?」 「口味：锅包肉」 「烹饪时间：20min」 本文已收录在Github? 为什么要学习数据结构与算法？ 在0202年的今天，由于每天被无数的信息轰炸，大多数人已经变得越来越浮躁了，并且丧失了独立思考的能力。 你可能会经常听到这样的感慨： 技术人究竟能走多远？我遇到了天花板 35岁的程序员要如何面对中年危机？ 技术更新太快，好累，学不动了 然后，你也变得焦虑起来。那你有没有静下心来想过，如何才能抵御年龄增长并且使自己增值呢？ 无非是终身学习，持续修炼自己的内功。内功也就是基础知识和核心概念，这些轰轰烈烈发展的技术本质，其实都是基础知识，也就是我们在大学里学过的基础课-程。 操作系统 计算机组成原理 计算机网络 编译原理
设计模式 数据结构与算法 这也就是为什么越靠谱的面试官越注重你基础知识的掌握程度，为什么越牛的的企业越重视你的算法能力。因为当你拥有了这些，你已经比大多数人优秀了。你的天花板由你自己来决定，大家口中的中年危机可能并不会成为你的危机。新技术来临时，你对它的本质会看得更加透彻，学起来会一通百通。这样的人才，公司培养你也会花费更少的成本。 (不过，一辈子做个开开心心的 CRUD Boy 也是一种选择。) 数据结构与算法之间的关系 Rob Pikes 5 Rules of Programming中的第五条是这样说的： Data dominates. If youve chosen the right data structures and organized things well, the algorithms will almost always be self-evident. Data structures, not algorithms, are central to programming. 数据占主导。如果您选择了正确的数据结构并组织得当，那么这些算法几乎总是不言而喻的。数据结构而非算法是编程的核心。 瑞士计算机科学家，Algol W，Modula，Oberon 和 Pascal 语言的设计师 Niklaus Emil Wirth 写过一本非常经典的书《Algorithms + Data Structures = Programs》，即算法 + 数据结构 = 程序。 我们可以得出结论，数据结构与算法之间是相辅相成的关系。数据结构服务于算法，算法作用于特定的数据结构之上。 数据结构与算法好难，怎么学？
《数据结构与算法分析》课程设计教学任务书 一、课程设计的目的 数据结构与算法课程主要是研究非数值计算的程序设计问题中所出现的计算机操作对象以及它们之间的关系和操作的学科。数据结构是介于数学、计算机软件和计算机硬件之间的一门计算机专业的核心课程，它是计算机程序设计、数据库、操作系统、编译原理及人工智能等的重要基础，广泛的应用于信息学、系统工程等各种领域。 学习数据结构与算法是为了将实际问题中涉及的对象在计算机中表示出来并对它们进行处理。通过课程设计可以提高学生的思维能力，促进学生的综合应用能力和专业素质的提高。通过此次课程设计主要达到以下目的： 了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力； 初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能； 提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力； 训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。 二、课程设计的基本要求 1. 独立思考，独立完成：课程设计中各任务的设计和调试要求独立完成，遇到问题可以讨论，但不可以拷贝。 2. 做好上机准备：每次上机前，要事先编制好准备调试的程序，认真想好调试步骤和有关环境的设置方法，准备好有关的文件。 3. 按照课程设计的具体要求建立功能模块，每个模块要求按照如下几个内容认真完成： a）需求分析： 在该部分中叙述，每个模块的功能要求 b）概要设计： 在此说明每个部分的算法设计说明（可以是描述算法的流程图），每个程序中使用的存储结构设计说明（如果指定存储结构请写出该存储结构的定义） c）详细设计： 各个算法实现的源程序，对每个题目要有相应的源程序（可以是一组程序，每个功能模块采用不同的函数实现） 源程序要按照写程序的规则来编写。要结构清晰，重点函数的重点变量，重点功能部分要加上清晰的程序注释 d）调试分析： 测试数据，测试输出的结果，时间复杂度分析，和每个模块设计和调试时存在问题的思考（问题是哪些，问题如何解决？），算法的改进设想 课程设计总结：（保存在word文档中）总结可以包括：课程设计过程的收获、遇到的问题、解决问题过程的思考、程序调试能力的思考、对数据结构这门课程的思考、在课程设计过程中对《数据结构》课程的认识等内容 4. 实现的结果必须进行检查和演示，程序源代码和程序的说明文件必须上交，作为考核内容的一部分。（上交时每人交一份，文件夹的取名规则为：“学号姓名”，如“09201199王五”。该文件夹下至少包括：“源代码”、“课程设计报告”、“可执行文件”。由学习委员收
Data Structures and Algorithm 习题答案 Preface ii 1 Data Structures and Algorithms 1 2 Mathematical Preliminaries 5 3 Algorithm Analysis 17 4 Lists, Stacks, and Queues 23 5 Binary Trees 32 6 General Trees 40 7 Internal Sorting 46 8 File Processing and External Sorting 54 9Searching 58 10 Indexing 64 11 Graphs 69 12 Lists and Arrays Revisited 76 13 Advanced Tree Structures 82 i
ii Contents 14 Analysis Techniques 88 15 Limits to Computation 94
Preface Contained herein are the solutions to all exercises from the textbook A Practical Introduction to Data Structures and Algorithm Analysis, 2nd edition. For most of the problems requiring an algorithm I have given actual code. In a few cases I have presented pseudocode. Please be aware that the code presented in this manual has not actually been compiled and tested. While I believe the algorithms to be essentially correct, there may be errors in syntax as well as semantics. Most importantly, these solutions provide a guide to the instructor as to the intended answer, rather than usable programs.
《数据结构课程设计》报告 题目：单链表操作 专业：计算机科学与技术 班级： 单链表操作 针对带头结点的单循环链表，编写实现以下操作的算法函数。
实现要求： ⑴单链表建立函数create：先输入数据到一维数组A[M]中，然后根据一维 数组A[M]建立一个单循环链表，使链表中个元素的次序与A[M]中各元素的次序相同，要求该函数的时间复杂度为O(m)； ⑵定位查找函数Locate：在所建立的单循环链表中查找并返回值为key的 第1个元素的结点指针；若找不到，则返回NULL； ⑶求出该链表中值最大和次大的元素值，要求该算法的时间复杂度为O(m)， 最大和次大的元素值通过指针变量带回，函数不需要返回值； ⑷将链表中所有值比key(值key通过形参传入)小的结点作为值为key的结 点前驱，所有值比key大的结点作为值为key的结点后继，并尽量保持原有结点之间的顺序，要求该算法的时间复杂度为O(m); ⑸设计一个菜单，具有上述处理要求和退出系统功能。 ⒈本人完成的工作： 一、定义结构体：LNode 二、编写以下函数： （1）建立单循环链表 （2）建立定位查找函数 （3）求出链表中最大和次大值 （4）将链表中的值和输入的Key比较，小的作为key前驱结点，大的作为key 的后继结点 三、设计具有上述处理要求和退出系统菜单 ⒉所采用的数据结构：单链表 数据结构的定义： typedef struct Node //定义结点的结构体 { DataType data; //数据域 struct Node *next; //指针域
}LNode; //结点的类型 ⒊所设计的函数 （1）Create(void) LNode *Create(void) //建立单循环链表，链表头结点head作为返回值{ int i,j,n,A[M]; //建立数组A【M】 LNode *head,*p,*move; head=(LNode*)malloc(sizeof(LNode)); //创建空单循环链表head->next=head; move=head; printf("请输入数组元素的个数："); //输入数组 scanf("%d",&n); printf("请输入数组："); for(i=0;i
数据结构与算法课程学习总结 2010年 5月 17日 班级：08计本（2）班姓名：谷敏敏学号：0804012023 时光飞逝，转眼之间，经过十几周的学习，“数据结构与算法”这门课程也已经接近尾声。通过学习、实验，我们明白“数据结构与算法”这门课是我们计算机专业人才培养计划中的一门必修的核心课程，同时也是计算机科学与技术专业同学的一门重要的基础专业课，重要之处不言而喻，所以，对于这门课大家也是比较认真投入的，学的也是比较尽心。当然这还与老师独特的教学风格以及不少的实验训练是密不可分的。 对于本学科的知识内容的概括、总结可如下所示： 1.第一章中是介绍的本学科的的一些基础、相关概念，如数据、数据元素、数据类型 以及数据结构的定义。其中，数据结构包括逻辑结构、存储结构和运算集合。逻辑 结构分为四类：集合型、线性、树形和图形结构，数据元素的存储结构分为：顺序 存储、链接存储、索引存储和散列存储四类。紧接着介绍了一些常用的数据运算。 最后着重介绍算法性能分析，包括算法的时间性能分析以及算法的空间性能分析。 2.第二章具体地介绍了顺序表的概念、基本运算及其应用。基本运算有：初始化表、 求表长、排序、元素的查找、插入及删除等。而关于元素查找方法课本例举了多种 方法，有：简单顺序查找、二分查找和分块查找。排序方法有：直接插入排序、希 尔排序、冒泡排序、快速排序、直接选择排序及归并排序等。最后介绍了顺序串的 概念以及字符处理问题，其重点核心内容在于串的模式匹配。 3.第三章介绍的是链表及其应用，链表中数据元素的存储不一定是连续的，还可以占 用任意的、不连续的物理存储区域。与顺序表相比，链表的插入、删除等功能是不 需要移动元素的，只需变化指针的取向即可，算法简单快捷，。链表这一章中介绍 了链表的节点结构、静态与动态链表的概念、链表的基本运算（如求表长、插入、 查找、删除等）、单链表的建立（头插法和尾插法）以及双向循环链表的定义、结 构、功能和基本算法。 4.第四章和第五章是关于堆栈和队列的介绍与应用。堆栈与队列是两种运算受限制的 线性结构。其基本运算方法与顺序表和链表运算方法基本相同，不同的是堆栈须遵 循“先进后出”的规则，对堆栈的操作只能在栈顶进行；而队列要遵循“先进先 出”的规则，课本中列出了两种结构的相应的基本算法，如入栈、出栈、入队、出 队等。在介绍队列时，提出了循环队列的概念，以避免“假溢出”的现象。同时， 对于其应用也分别讲述了如括号匹配问题等。 5.第六章介绍了特殊矩阵和广义表的概念与应用。其中，特殊矩阵包括对称矩阵、三 角矩阵、对角矩阵和稀疏矩阵等，课本中分别详细介绍了它们的存储结构。稀疏矩 阵的应用包括转置和加法运算等。最后介绍了广义表的相关概念及存储结构，关于 关于广义表的应用有：m元多项式的表示问题。 6.第七章是关于二叉树及其应用。在介绍有关概念时，提到了二叉树的性质以及两种 特殊的二叉树：完全二叉树和满二叉树。接着介绍二叉树的顺序存储和链接存储以 及生成算法。重点介绍二叉树的遍历算法（递归算法、先序、中序和后序遍历非递 归算法）和线索二叉树。二叉树的应用：基本算法、哈弗曼树、二叉排序树和堆与 堆排序。本章为本课程重点内容，需要重点掌握。
目录 1 选题背景 (2) 2 方案与论证 (3) 2.1 链表的概念和作用 (3) 2.3 算法的设计思想 (4) 2.4 相关图例 (5) 2.4.1 单链表的结点结构 (5) 2.4.2 算法流程图 (5) 3 实验结果 (6) 3.1 链表的建立 (6) 3.2 单链表的插入 (6) 3.3 单链表的输出 (7) 3.4 查找元素 (7) 3.5 单链表的删除 (8) 3.6 显示链表中的元素个数（计数） (9) 4 结果分析 (10) 4.1 单链表的结构 (10) 4.2 单链表的操作特点 (10) 4.2.1 顺链操作技术 (10) 4.2.2 指针保留技术 (10) 4.3 链表处理中的相关技术 (10) 5 设计体会及今后的改进意见 (11) 参考文献 (12) 附录代码： (13)
1 选题背景 陈火旺院士把计算机60多年的发展成就概括为五个“一”：开辟一个新时代----信息时代，形成一个新产业----信息产业，产生一个新科学----计算机科学与技术，开创一种新的科研方法----计算方法，开辟一种新文化----计算机文化，这一概括深刻影响了计算机对社会发展所产生的广泛而深远的影响。 数据结构和算法是计算机求解问题过程的两大基石。著名的计算机科学家P.Wegner指出，“在工业革命中其核心作用的是能量，而在计算机革命中其核心作用的是信息”。计算机科学就是“一种关于信息结构转换的科学”。信息结构（数据结构）是计算机科学研究的基本课题，数据结构又是算法研究的基础。
2 方案与论证 2.1 链表的概念和作用 链表是一种链式存储结构，链表属于线性表，采用链式存储结构，也是常用的动态存储方法。链表中的数据是以结点来表示的，每个结点的构成：元素(数据元素的映象) + 指针(指示后继元素存储位置)，元素就是存储数据的存储单元，指针就是连接每个结点的地址数据。 以“结点的序列”表示线性表称作线性链表（单链表） 单链表是链式存取的结构，为找第 i 个数据元素，必须先找到第 i-1 个数据元素。 因此，查找第 i 个数据元素的基本操作为：移动指针，比较 j 和 i 单链表 1、链接存储方法 链接方式存储的线性表简称为链表（Linked List）。 链表的具体存储表示为： ① 用一组任意的存储单元来存放线性表的结点（这组存储单元既可以是连续的，也可以是不连续的） ② 链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同。为了能正确表示结点间的逻辑关系，在存储每个结点值的同时，还必须存储指示其后继结点的地址（或位置）信息（称为指针（pointer）或链(link)） 注意： 链式存储是最常用的存储方式之一，它不仅可用来表示线性表，而且可用来表示各种非线性的数据结构。 2、链表的结点结构 ┌───┬───┐ │data │next │ └───┴───┘ data域--存放结点值的数据域 next域--存放结点的直接后继的地址（位置）的指针域（链域） 注意： ①链表通过每个结点的链域将线性表的n个结点按其逻辑顺序链接在一起的。 ②每个结点只有一个链域的链表称为单链表（Single Linked List）。
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目录： 1、数据结构 2、算法的设计原则 3、总结 正文： 本系列博客我们将学习数据结构和算法，为什么要学习数据结构和算法，这里我举个简单的例子。 编程好比是一辆汽车，而数据结构和算法是汽车内部的变速箱。一个开车的人不懂变速箱的原理也是能开车的，同理一个不懂数据结构和算法的人也能编程。但是如果一个开车的人懂变速箱的原理，比如降低速度来获得更大的牵引力，或者通过降低牵引力来获得更快的行驶速度。那么爬坡时使用1档，便可以获得更大的牵引力；下坡时便使用低档限制车的行驶速度。回到编程而言，比如将一个班级的学生名字要临时存储在内存中，你会选择什么数据结构来存储，数组还是ArrayList，或者HashSet，或者别的数据结构。如果不懂数据结构的，可能随便选择一个容器来存储，也能完成所有的功能，但是后期如果随着学生数据量的增多，随便选择的数据结构肯定会存在性能问题，而一个懂数据结构和算法的人，在实际编程中会选择适当的数据结构来解决相应的问题，会极大的提高程序的性能。
1、数据结构 数据结构是计算机存储、组织数据的方式，指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 通常情况下，精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关。 一、数据结构的基本功能 ①、如何插入一条新的数据项 ②、如何寻找某一特定的数据项 ③、如何删除某一特定的数据项 ④、如何迭代的访问各个数据项，以便进行显示或其他操作 二、常用的数据结构 这几种结构优缺点如下：先有个大概印象，后面会详细讲解！！！ 算法简单来说就是解决问题的步骤。 在Java中，算法通常都是由类的方法来实现的。前面的数据结构，比如链表为啥插入、删除快，而查找慢，平衡的二叉树插入、删除、查找都快，这都是实现这些数据结构的算法所造成的。后面我们讲的各种排序实现也是算法范畴的重要领域。
单链表实验报告 一、实验目的 1、帮助读者复习C++语言程序设计中的知识。 2、熟悉线性表的逻辑结构。 3、熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现，其中以熟悉链表的操作为侧重点。 二、实验内容 [问题描述] 实现带头结点的单链表的建立、求长度，取元素、修改元素、插入、删除等单链表的基本操作。 [基本要求] （1）依次从键盘读入数据，建立带头结点的单链表； （2）输出单链表中的数据元素 （3）求单链表的长度； （4）根据指定条件能够取元素和修改元素； （5）实现在指定位置插入和删除元素的功能。 三、算法设计 （1）建立带表头结点的单链表；首先输入结束标志，然后建立循环逐个输入数据，直到输入结束标志。 （2）输出单链表中所有结点的数据域值；首先获得表头结点地址，然后建立循环逐个输出数据，直到地址为空。 （3）输入x,y在第一个数据域值为x的结点之后插入结点y，若无结点x，则在表尾插入结点y;建立两个结构体指针，一个指向当前结点，另一个指向当前结点的上一结点，建立循环扫描链表。当当前结点指针域不为空且数据域等于x的时候，申请结点并给此结点数据域赋值为y，然后插入当前结点后面，退出函数；当当前结点指针域为空的时候，申请结点并给此结点数据域赋值为y，插入当前结点后面，退出函数。 （4）输入k，删除单链表中所有的结点k，并输出被删除结点的个数。建立三个结构体指针，一个指向当前结点，另一个指向当前结点的上一结点，最后一个备用；建立整形变量l=0；建立循环扫描链表。当当前结点指针域为空的时候，如果当前结点数据域等于k，删除此结点，l++，跳出循环，结束操作；如果当前结点数据域不等于k，跳出循环，结束操作。当当前结点指针域不为空的时候，如果当前结点数据域等于k，删除此结点，l++，继续循环操作；如果当前结点数据域不等于k，指针向后继续扫描。循环结束后函数返回变量l的值，l便是删除的结点的个数。
算法与数据结构总结 算法与数据结构这一门课程，就是描述了数据的逻辑结构，数据的存储结构，以及数据的运算集合在计算机中的运用和体现。数据的逻辑结构就是数据与数据之间的逻辑结构；数据的存储结构就包含了顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储。在这学期当中，老师给我们主要讲了顺序存储和链式存储。最后数据的运算集合就是对于一批数据，数据的运算是定义在数据的逻辑结构之上的，而运算的具体实现依赖于数据的存储结构。 通过这学期的学习，让我在去年C语言的基础上对数据与数据之间的逻辑关系有了更深的理解和认识。以前在学Matlab这一课程的时候，我们如果要实现两个数的加减乘除，或者一系列复杂的数据运算，就直接的调用函数就行，套用规则符号和运算格式，就能立马知道结果。在学习C语言这一课程时，我们逐渐开始了解函数的调用的原理，利用子函数中包含的运算规则，从而实现函数的功能。现今学习了算法，让我更深层次的知道了通过顺序表、指针、递归，能让数据算法的实现更加的简洁，明了，更易于理解。摒弃了数据的冗杂性。 在本书第二章中，主要介绍了顺序表的实现以及运用。顺序表中我认为最重要的是一个实型数组，和顺序表的表长，不论是在一个数据的倒置、插入、删除以及数据的排序过程中，都能将数据依次存入数组当中，利用数组下标之间的关系，就能实现数据的一系列操作
了。在存储栈中，给我留下最深刻的映像就是“先进后出”，由于它特殊的存储特性，所以在括号的匹配，算术表达式中被大量应用。在存储队列之中，数据的删除和存储分别在表的两端进行操作，所以存储数据很方便。为节省队列浪费闲置空间的这一大缺点，所以引入了循环队列这一概念，很好用。 在第三章中，主要讲的是链式存储特性。它最突出的优点就是可以选择连续或者不连续的存储空间都行。所以，不管是数据在插入或者删除一个数据时，会很方便，不会像顺序表那样，要移动数组中的诸多元素。所以链表利用指针能很方便的进行删除或者插入操作。而链式在栈和队列的基础上，也有了多方面的应用，所以在这些方面有了更多的应用。 第四章字符串中，基本的数组内部元素的排序和字符串的匹配大部分代码自己还是能够理解，能够看懂，如果真的要将所学的大量运用于实践的话，那就要多花些功夫和时间了。在对称矩阵的压缩，三角矩阵的压缩，稀疏矩阵在存储中能够合理的进行，能大大提高空间的开支。 在第五章递归当中，就是在函数的定义之中出现了自己本身的调用，称之为递归。而递归设计出来的程序，具有结构清晰，可读性强，便于理解等优点。但是由于递归在执行的过程中，伴随着函数自身的多次调用，因而执行效率较低。如果要在追求执行效率的情况下，往往采用非递归方式实现问题的算法程序。 在第六章数型结构当中，这是区别于线性结构的另一大类数据