数据结构考研知识点总结Word文档格式.docx

数据结构考研知识点总结Word文档格式.docx

《数据结构考研知识点总结Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据结构考研知识点总结Word文档格式.docx（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

n/2）x=2*x;

A.O（logn） 

B.O（n） 

C.O（nlogn） 

D.O（n2）

分析：

答案是A，此题考查的是算法时间复杂度的计算。

可以放在第二章，实际这内容贯穿每一章内容中算法的度量。

（二）综合题

1.（09年）已知一个带有表头结点的单链表结点结构为（data,link），假设该链表只给出了头指针list。

在不改变链表的前提下，请设计一个尽可能高效的算法，查找链表中倒数第k个位置上的结点（k为正整数）。

若查找成功，算法输出该结点的data值，并返回1；

否则，只返回0。

要求：

（1）描述算法的基本设计思想；

（2）描述算法的详细实现步骤；

（3）根据设计思想和实现步骤，采用程序设计语言描述算法（使用C或C++或JAVA语言实现），关键之处给出简要注释。

此题考查线性表的链式存储，主要是线性表的基本操作的应用。

做此题时要把握算法的效率。

（1）算法基本思想如下：

从头到尾遍历单链表，并用指针p指向当前结点的前k个结点。

当遍历到链表的最后一个结点时，指针p所指向的结点即为所查找的结点。

（2）详细实现步骤：

增加两个指针变量和一个整型变量，从链表头向后遍历，其中指针p1指向当前遍历的结点，指针p指向p1所指向结点的前k个结点，如果p1之前没有k个结点，那么p指向表头结点。

用整型变量i表示当前遍历了多少结点，当i>

k时，指针p随着每次遍历，也向前移动一个结点。

当遍历完成时，p或者指向表头结点，或者指向链表中倒数第k个位置上的结点。

（3）算法描述：

intlocate（Linklistlist,intk）

{

p1=list->

link;

p=list;

i=1;

while（p1）

p1=p1->

i++;

if（i>

k）p=p->

next;

//如果i>

k，则p也后移

}

if（p==list）return0;

//链表没有k个结点

else

printf（“%\n”,p->

data）;

return1;

2.（10年）设将n（n,1）个整数存放到一维数组R中，试设计一个在时间和空间两方面尽可能有效的算法，将R中保有的序列循环左移P（0﹤P﹤n）个位置，即将R中的数据由（X0X1……Xn-1）变换为（XpXp+1……Xn-1 

X0 

X1……Xp-1）要求：

（1）给出算法的基本设计思想。

（2）根据设计思想，采用C或C++或JAVA语言表述算法，关键之处给出注释。

（3）说明你所设计算法的时间复杂度和空间复杂度

此题考查的是数组的操作，线性表的顺序存储的核心就是数组，因此此题实质上是考查的线性表的顺序存储的操作及其应用。

做此题时要考虑算法的时间和空间复杂度。

解法一：

（1）算法的基本设计思想：

可以将这个问题看做是把数组ab转化成数组ba（a代表数组的前p个元素，b代表数组中余下的n-p个元素），先将a逆置得到a-1b，再将b逆置得到a-1b-1，最后将整个a-1b-1逆置得到（a-1b-1）-1=ba。

设reverse函数执行将数组元素逆置的操作，对abcdefgh向左循环移动3（p=3）个位置的过程如下：

reverse（0,p-1）得到cbadefgh；

reverse（p,n-1）得到cbahgfde；

reverse（0,n-1）得到defghabc。

注：

reverse中，两个参数分别表示数组中待转换元素的始末位置。

（2）算法描述：

voidreverse（intR[],intlow,inthigh）

{//将数组中从low到high的元素逆置

inttemp;

for（i=0;

i<

=（high-low）/2;

i++）

{

temp=R[low+i];

R[l0ow+i]=R[high-i];

R[high-i]=temp;

voidconverse（intR[],intn,intp）

reverse（R,0,p-1）;

reverse（R,p,n-1）;

reverse（R,0,n-1）;

（3）上述算法中三个reverse函数的时间复杂度分别是O（p/2）、O（（n-p）/2）、O（n/2），故所设计算法的时间复杂度为O（n），空间复杂度为O

（1）。

解法二：

算法思想：

创建大小为p的辅助数组S，将R中前p个整数依次暂存在S中，同时将R中后n-p个整数左移，然后将S中暂存的p个数依次放回到R中的后续单元。

时间复杂度为O（n），空间复杂度为O（p）。

3.（11年）一个长度为L（L>

=1）的生序列S，处在第┌L/2┐个位置的数称为S的中位数，例如，若序列S1=（11,13,15,17,19），则S1的中位数是15，两个序列的中位数是含它们所有元素的升序序列的中位数。

例如，若S2=（2,4,6,8,20），则S1和S2的中位数是11。

现在有两个等长升序序列A和B，试设计一个在时间和空间方面都尽可能高效的算法，找出两个序列A和B的中位数。

（2）根据设计思想，采用C或C++或JAVA语言描述算法，关键之处给出注释。

解答：

此题考查线性表的顺序存储，主要是线性表的基本操作的应用。

（1）算法的基本设计思想如下：

分别求出序列A和B的中位数，设为a和b，求序列A和B的中位数过程如下：

1）若a=b，则a或b即为所求中位数，算法结束；

2）若a<

b，则舍弃序列A中较小的一半，同时舍弃序列B中较大的一半，要求舍弃的长度相等；

3）若a>

b，则舍弃序列A中较大的一半，同时舍弃序列B中较小的一半，要求舍弃的长度相等；

在保留的两个升序序列中，重复过程1）-3），直到两个序列中只含一个元素时为止，较小者即为所求的中位数。

（2）算法实现如下：

intM_search（intA[],intB[].intn）

ints1=0,d1=n-1,m1,s2=0,d2=n-1,m2;

//分别表示序列A和B的首位数、末尾数和中位数

While（s1!

=d1||s2!

=d2）

m1=（s1+d1）/2;

m2=（s2+d2）/2;

if（A[m1]==B[m2]）returnA[m1];

elseif（A[m1<

B[m2]）

if（s1+d1）%2==0

{s1=m1;

d2=m2;

}

else{s1=m1+1;

else

if（s1+d1）%2==0

{d1=m1;

s2=m2;

else{d1=m1+1;

returnA[s1]<

B[s2]?

A[s1]:

B[s2];

（3）算法的时间复杂度为O（logn），空间负责杂度为O

（1）。

三、考查重点

1．线性结构的特点；

2．线性表在顺序存储及链式存储方式下的基本操作及其应用；

3．线性表的顺序存储及链式存储情况下，其不同和优缺点比较，及其各自适用的场合。

单链表中设置头指针、循环链表中设置尾指针而不设置头指针的各自好处；

4．能分析所写算法的时间和空间复杂度。

线性表一章在线性结构的学习乃至整个数据结构学科的学习中，其作用都是不可低估的。

线性表一章小的知识点比较少，一般会出一个综合题，并且容易和第三章、第九章和第十章的内容结合来考，注意对基本知识的理解，能够利用书上的理论解决具体问题。

学习过程中要注意多积累，多看、多写一些相关算法。

四、练习题

1．下述哪一条是顺序存储结构的优点？

（A）

A．存储密度大B．插入运算方便

C．删除运算方便D．可方便地用于各种逻辑结构的存储表示

2．下面关于线性表的叙述中，错误的是哪一个？

（B）

A．线性表采用顺序存储，必须占用一片连续的存储单元。

B．线性表采用顺序存储，便于进行插入和删除操作。

C．线性表采用链接存储，不必占用一片连续的存储单元。

D．线性表采用链接存储，便于插入和删除操作。

3．线性表是具有n个（C）的有限序列（n>

0）。

A．表元素B．字符C．数据元素D．数据项E．信息项

4．若某线性表最常用的操作是存取任一指定序号的元素和在最后进行插入和删除运算，则利用（A）存储方式最节省时间。

A．顺序表B．双链表C．带头结点的双循环链表D．单循环链表

5．某线性表中最常用的操作是在最后一个元素之后插入一个元素和删除第一个元素，则采用（D）存储方式最节省运算时间。

A．单链表B．仅有头指针的单循环链表

C．双链表D．仅有尾指针的单循环链表

6．若长度为n的线性表采用顺序存储结构，在其第i个位置插入一个新元素的算法的时间复杂度为（C）（1<

=i<

=n+1）。

A.O（0）B.O

（1）C.O（n）D.O（n2）

7.对于顺序存储的线性表，访问结点和增加、删除结点的时间复杂度为（C）。

A．O（n）O（n）B.O（n）O

（1）C.O

（1）O（n）D.O

（1）O

（1）

8．线性表（a1,a2,…,an）以链接方式存储时，访问第i位置元素的时间复杂性为（C）。

A．O（i）B．O

（1）C．O（n）D．O（i-1）

1．掌握线性表中几个最基本的操作算法

（1）逆置操作

顺序表的就地逆置

voidreverse（SqList&

A）

for（i=1,j=A.length;

j;

i++,j--）

A.elem[i]<

->

A.elem[j];

//元素交换

链表的就地逆置

voidLinkList_reverse（Linklist&

L）

p=L->

q=p->

while（q）

r=q->

q->

next=p;

p=q;

q=r;

L->

next->

next=NULL;

//修改第一个元素的指针值

//修改表头结点指针值

（2）线性表的合并

顺序表的合并：

顺序存储的线性表la，lb的关键字为整数，元素非递减有序，线性表空间足够大，试编写高效算法，将lb中元素合并到la中，使新的la的元素仍非递减有序。

从后往前插入，避免移动元素

voidunion（Sqlistla,Sqlistlb）

m=la.length;

n=lb.length;

k=m+n;

i=m;

j=n;

//循环指针赋值，从后往前比较

while（i>

0&

&

j>

0）

if（la.elem[i]>

=lb.elem[j]）

{la.elem[k]=la.elem[i];

k--;

i--;