中的各元素,这里存储单元可以是连续的,也可以是不连续的:这种存储结构对于元素的删除或插入运算是不需要移动元素的,只需修改指针即可,所以很容易实现表的容量的扩充。
4. 对于线性表的两种存储结构,若线性表的总数基本稳定,且很少进行插入和删除操作,但要求以最快的速度存取线性表中的元素,应选用何种存储结构?试说明理由。
4.应选用顺序存储结构,因为每个数据元素的存储位置和线性表的起始位置相差一个和数据元素在线性表中的序号成正比的常数。因此,只要确定了其起始位置,线性表中的任一个数据元素都可随机存取,因此,线性表的顺序存储结构是一种随机存取的存储结构,而链表则是一种顺序存取的存储结构。
5. 在单循环链表中设置尾指针比设置头指针好吗?为什么?
5.设尾指针比设头指针好。尾指针是指向终端结点的指针,用它来表示单循环链表可以使得查找链表的开始结点和终端结点都很方便,设一带头结点的单循环链表,其尾指针为rear,则开始结点和终端结点的位置分别是rear->next->next 和 rear, 查找时间都是O(1)。若用头指针来表示该链表,则查找终端结点的时间为O(n)。
6. 假定有四个元素A, B, C, D依次进栈,进栈过程中允许出栈,试写出所有可能的出栈序列。
6.共有14种可能的出栈序列,即为:
ABCD, ABDC,ACBD, ACDB,BACD,ADCB,BADC,BCAD, BCDA,BDCA,CBAD, CBDA,CDBA, DCBA
7. 什么是队列的上溢现象?一般有几种解决方法,试简述之。
7.在队列的顺序存储结构中,设队头指针为front,队尾指针为rear,队列的容量(即存储的空间大小)为maxnum。当有元素要加入队列(即入队)时,若rear=maxnum,则会发生队列的上溢现象,此时就不能将该元素加入队列。对于队列,还有一种“假溢出”现象,队列中尚余有足够的空间,但元素却不能入队,一般是由于队列的存储结构或操作方式的选择不当所致,可以用循环队列解决。
一般地,要解决队列的上溢现象可有以下几种方法:
(1)可建立一个足够大的存储空间以避免溢出,但这样做往往会造成空间使用率低,浪费存储空间。
(2)要避免出现“假溢出”现象可用以下方法解决:
第一种:采用移动元素的方法。每当有一个新元素入队,就将队列中已有的元素向队头移动一个位置,假定空余空间足够。
第二种:每当删去一个队头元素,则可依次移动队列中的元素总是使front指针指向队列中的第一个位置。
第三种:采用循环队列方式。将队头、队尾看作是一个首尾相接的循环队列,即用循环数组实现,此时队首仍在队尾之前,作插入和删除运算时仍遵循“先进先出”的原则。
8. 下述算法的功能是什么?
LinkList *Demo(LinkList *L) { // L是无头结点的单链表 LinkList *q,*p;
if(L&&L->next) { q=L; L=L->next; p=L; while (p->next)
p=p->next;
p->next=q; q->next=NULL; } return (L); }
8.该算法的功能是:将开始结点摘下链接到终端结点之后成为新的终端结点,而原来的第二个结点成为新的开始结点,返回新链表的头指针。
四、算法设计题
1. 设计在无头结点的单链表中删除第i个结点的算法。 1.算法思想为:
(1)应判断删除位置的合法性,当i<0或i>n-1时,不允许进行删除操作; (2)当i=0时,删除第一个结点:
(3)当0
delete(LinkList *q,int i)
{ //在无头结点的单链表中删除第i个结点 LinkList *p,*s; int j; if(i<0)
printf(\ else if(i= =0) { s=q; q=q->next; free(s); }
else
{ j=0; s=q;
while((jnext;
j++; }
if (s= =NULL)
printf(\ delete\
else
{ p->next=s->next; free(s); } }
}
2. 在单链表上实现线性表的求表长ListLength(L)运算。
2.由于在单链表中只给出一个头指针,所以只能用遍历的方法来数单链表中的结点个数了。算法描述如下:
int ListLength ( LinkList *L ) { //求带头结点的单链表的表长 int len=0; ListList *p; p=L;
while ( p->next!=NULL ) { p=p->next; len++; }
return (len); }
3. 设计将带表头的链表逆置算法。
3.设单循环链表的头指针为head,类型为LinkList。逆置时需将每一个结点的指针域作以修改,使其原前趋结点成为后继。如要更改q结点的指针域时,设s指向其原前趋结点,p指向其原后继结点,则只需进行q->next=s;操作即可,算法描述如下:
void invert(LinkList *head)
{ //逆置head指针所指向的单循环链表 linklist *p, *q, *s; q=head; p=head->next;
while (p!=head) //当表不为空时,逐个结点逆置 { s=q; q=p; p=p->next; q->next=s; } p->next=q; }
4. 假设有一个带表头结点的链表,表头指针为head,每个结点含三个域:data, next和prior。其中data为整型数域,next和prior均为指针域。现在所有结点已经由next域连接起来,试编一个算法,利用prior域(此域初值为NULL)把所有结点按照其值从小到大的顺序链接起来。
4.定义类型LinkList如下:
typedef struct node { int data;
struct node *next,*prior;
}LinkList;
此题可采用插入排序的方法,设p指向待插入的结点,用q搜索已由prior域链接的有序表找到合适位置将p结点链入。算法描述如下:
insert (LinkList *head) { LinkList *p,*s,*q;
p=head->next; //p指向待插入的结点,初始时指向第一个结点 while(p!=NULL)
{ s=head; // s指向q结点的前趋结点
q=head->prior; //q指向由prior域构成的链表中待比较的结点
while((q!=NULL) && (p->data>q->data)) //查找插入结点p的合适的插入位置
{ s=q;
q=q->prior; } s->prior=p;
p->prior=q; //结点p插入到结点s和结点q之间 p=p->next;
} }
5. 已知线性表的元素按递增顺序排列,并以带头结点的单链表作存储结构。试编写一个删除表中所有值大于min且小于max的元素(若表中存在这样的元素)的算法。
5.算法描述如下:
delete(LinkList *head, int max, int min) { linklist *p, *q; if (head!=NULL) { q=head; p=head->next;
while((p!=NULL) && (p->data<=min)) { q=p;
p=p->next; }
while((p!=NULL) && (p->data
} }
6. 已知线性表的元素是无序的,且以带头结点的单链表作为存储结构。设计一个删除表中所有值小于max但大于min的元素的算法。
6.算法描述如下:
delete(LinkList *head, int max, int min) { LinkList *p,*q; q=head; p=head->next;
while (p!=NULL)
if((p->data<=min) || (p->data>=max)) { q=p; p=p->next; }
else
{ q->next=p->next;
free(p); p=q->next; } }
7. 假定用一个单循环链表来表示队列(也称为循环队列),该队列只设一个队尾指针,不设队首指针,试编写下列各种运算的算法:
(1)向循环链队列插入一个元素值为x的结点; (2)从循环链队列中删除一个结点。
7.本题是对一个循环链队列做插入和删除运算,假设不需要保留被删结点的值和不需要回收结点,算法描述如下:
(1)插入(即入队)算法:
insert(LinkList *rear, elemtype x)
{ //设循环链队列的队尾指针为rear,x为待插入的元素 LinkList *p;
p=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));
if(rear= =NULL) //如为空队,建立循环链队列的第一个结点 { rear=p;
rear->next=p; //链接成循环链表 }
else //否则在队尾插入p结点 { p->next=rear->next;
rear->next=p; rear=p; } }
(2)删除(即出队)算法:
delete(LinkList *rear)
{ //设循环链队列的队尾指针为rear if (rear= =NULL) //空队 printf(\
if(rear->next= =rear) //队中只有一个结点 rear=NULL; else
rear->next=rear->next->next; //rear->next指向的结点为循环链队列的队头结点 }