数据结构考试题1.docx
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数据结构考试题1.docx
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数据结构考试题1
一、单项选择题(每小题分,共计30分)
1.数据结构是指。
A.一种数据类型
B.数据的存储结构
C.一组性质相同的数据元素的集合
D.相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合
2.以下算法的时间复杂度为。
voidfun(intn)
{inti=1;
while(i<=n)
i++;
}
A.O(n)B.O(
)
C.O(nlog2n)D.O(log2n)
3.在一个长度为n的有序顺序表中删除元素值为x的元素时,在查找元素x时采用二分查找,此时的时间复杂度为。
A.O(n)B.O(nlog2n)
C.O(n2)D.O(
)
4.在一个带头结点的循环单链表L中,删除元素值为x的结点,算法的时间复杂度为。
A.O(n)B.O(
)
C.O(nlog2n)D.O(n2)
5.若一个栈采用数组s[0..n-1]存放其元素,初始时栈顶指针为n,则以下元素x进栈的正确操作是。
++;s[top]=x;[top]=x;top++;
;s[top]=x;[top]=x;top--;
6.中缀表达式“2*(3+4)-1”的后缀表达式是,其中#表示一个数值的结束。
A.2#3#4#1#*+-B.2#3#4#+*1#-
C.2#3#4#*+1#-D.-+*2#3#4#1#
7.设环形队列中数组的下标为0~N-1,其队头、队尾指针分别为front和rear(front指向队列中队头元素的前一个位置,rear指向队尾元素的位置),则其元素个数为。
A.rear-frontB.rear-front-1
C.(rear-front)%N+1D.(rear-front+N)%N
8.若用一个大小为6的数组来实现环形队列,队头指针front指向队列中队头元素的前一个位置,队尾指针rear指向队尾元素的位置。
若当前rear和front的值分别为0和3,当从队列中删除一个元素,再加入两个元素后,rear和front的值分别为。
A.1和5B.2和4
C.4和2D.5和1
9.一棵深度为h(h≥1)的完全二叉树至少有个结点。
A.2h-1B.2h
C.2h+1D.2h-1+1
10.一棵含有n个结点的线索二叉树中,其线索个数为。
A.2nB.n-1
C.n+1D.n
11.设一棵哈夫曼树中有1999个结点,该哈夫曼树用于对个字符进行编码。
A.999B.998
C.1000D.1001
12.一个含有n个顶点的无向连通图采用邻接矩阵存储,则该矩阵一定是。
A.对称矩阵B.非对称矩阵
C.稀疏矩阵D.稠密矩阵
13.设无向连通图有n个顶点e条边,若满足,则图中一定有回路。
A.e≥nB.e C.e=n-1D.2e≥n 14.对于AOE网的关键路径,以下叙述是正确的。 A.任何一个关键活动提前完成,则整个工程一定会提前完成 B.完成整个工程的最短时间是从源点到汇点的最短路径长度 C.一个AOE网的关键路径一定是唯一的 D.任何一个活动持续时间的改变可能会影响关键路径的改变 15.设有100个元素的有序表,用折半查找时,不成功时最大的比较次数是。 A.25B.50 C.10D.7 16.在一棵m阶B-树中删除一个关键字会引起合并,则该结点原有个关键字。 A.1B.m/2 C.m/2-1D.m/2+1 17.哈希查找方法一般适用于情况下的查找。 A.查找表为链表 B.查找表为有序表 C.关键字集合比地址集合大得多 D.关键字集合与地址集合之间存在着某种对应关系。 18.对含有n个元素的顺序表采用直接插入排序方法进行排序,在最好情况下算法的时间复杂度为。 A.O(n)B.O(nlog2n) C.O(n2)D.O( ) 19.用某种排序方法对数据序列{24,88,21,48,15,27,69,35,20}进行递增排序,元素序列的变化情况如下: (1){24,88,21,48,15,27,69,35,20} (2){20,15,21,24,48,27,69,35,88} (3){15,20,21,24,35,27,48,69,88} (4){15,20,21,24,27,35,48,69,88} 则所采用的排序方法是。 A.快速排序B.简单选择排序 C.直接插入排序D.归并排序 20.以下序列是堆的是。 A.{75,65,30,15,25,45,20,10}B.{75,65,45,10,30,25,20,15} C.{75,45,65,30,15,25,20,10}D.{75,45,65,10,25,30,20,15} 二、问答题(共4小题,每小题10分,共计40分) 1.如果对含有n(n>1)个元素的线性表的运算只有4种: 删除第一个元素;删除最后一个元素;在第一个元素前面插入新元素;在最后一个元素的后面插入新元素,则最好使用以下哪种存储结构,并简要说明理由。 (1)只有尾结点指针没有头结点指针的循环单链表 (2)只有尾结点指针没有头结点指针的非循环双链表 (3)只有头结点指针没有尾结点指针的循环双链表 (4)既有头结点指针也有尾结点指针的循环单链表 2.已知一棵度为4的树中,其度为0、1、2、3的结点数分别为14、4、3、2,求该树的结点总数n和度为4的结点个数,并给出推导过程。 3.有人提出这样的一种从图G中顶点u开始构造最小生成树的方法: 假设G=(V,E)是一个具有n个顶点的带权连通无向图,T=(U,TE)是G的最小生成树,其中U是T的顶点集,TE是T的边集,则由G构造从起始顶点u出发的最小生成树T的步骤如下: (1)初始化U={u}。 以u到其他顶点的所有边为候选边。 (2)重复以下步骤n-1次,使得其他n-1个顶点被加入到U中。 从候选边中挑选权值最小的边加入到TE,设该边在V-U中的顶点是v,将v加入U中。 考查顶点v,将v与V-U顶点集中的所有边作为新的候选边。 若此方法求得的T是最小生成树,请予以证明。 若不能求得最小边,请举出反例。 4.有一棵二叉排序树按先序遍历得到的序列为: (12,5,2,8,6,10,16,15,18,20)。 回答以下问题: (1)画出该二叉排序树。 (2)给出该二叉排序树的中序遍历序列。 (3)求在等概率下的查找成功和不成功情况下的平均查找长度。 三、算法设计题(每小题10分,共计30分) 1.设A和B是两个结点个数分别为m和n的单链表(带头结点),其中元素递增有序。 设计一个尽可能高效的算法求A和B的交集,要求不破坏A、B的结点,将交集存放在单链表C中。 给出你所设计的算法的时间复杂度和空间复杂度。 2.假设二叉树b采用二叉链存储结构,设计一个算法voidfindparent(BTNode*b,ElemTypex,BTNode*&p)求指定值为x的结点的双亲结点p,提示,根结点的双亲为NULL,若在b中未找到值为x的结点,p亦为NULL。 3.假设一个连通图采用邻接表G存储结构表示。 设计一个算法,求起点u到终点v的经过顶点k的所有路径。 四、附加题(10分) 说明: 附加题不计入期未考试总分,但计入本课程的总分。 假设某专业有若干个班,每个班有若干学生,每个学生包含姓名和分数,这样构成一棵树,如图1所示。 假设树中每个结点的name域均不相同,该树采用孩子兄弟链存储结构,其结点类型定义如下: typedefstructnode {charname[50]; D2.A3.A4.A5.C 6.B7.D8.B9.A10.C 11.C12.A13.A14.D15.D 16.C17.D18.A19.A20.C 二、问答题(共4小题,每小题10分,共计40分) 1.答: 本题答案为(3),因为实现上述4种运算的时间复杂度均为O (1)。 【评分说明】选择结果占4分,理由占6分。 若结果错误,但对各操作时间复杂度作了分析,可给2~5分。 2.答: 结点总数n=n0+n1+n2+n3+n4,即n=23+n4,又有: 度之和=n-1=0×n0+1×n1+2×n2+3 ×n3+4×n4,即n=17+4n4,综合两式得: n4=2,n=25。 所以,该树的结点总数为25,度为4的结点个数为2。 【评分说明】结果为4分,过程占6分。 3.答: 此方法不能求得最小生成树。 例如,对于如图(a)所示的带权连通无向图,按照上述方法从顶点0开始求得的结果为(b)所示的树,显然它不是最小生成树,正确的最小生成树如图(c)所示。 在有些情况下,上述方法无法求得结果,例如对于如图(d)所示的带权连通无向图,从顶点0出发,找到顶点1(边(0,1)),从顶点1出发,找到顶点3(边(1,3)),再从顶点3出发,找到顶点0(边(3,0)),这样构成回路,就不能求得最小生成树了。 图1求最小生成树的反例 说明: 只需给出一种情况即可。 【评分说明】回答不能求得最小生成树得5分,反例为5分。 若指出可求得最小生成树,根据证明过程给1~2分。 4.答: (1)先序遍历得到的序列为: (12,5,2,8,6,10,16,15,18,20),中序序列是一个有序序列,所以为: (2,5,6,8,10,12,15,16,18,20),由先序序列和中序序列可以构造出对应的二叉树,如图2所示。 (2)中序遍历序列为: 2,5,6,8,10,12,15,16,18,20。 (3)ASL成功=(1×1+2×2+4×3+3×4)/10=29/10。 ASL不成功=(5×3+6×4/11=39/11。 图2 【评分说明】 (1)小题占6分, (2)(3)小题各占2分。 三、算法设计题(每小题10分,共计30分) 1.设A和B是两个结点个数分别为m和n的单链表(带头结点),其中元素递增有序。 设计一个尽可能高效的算法求A和B的交集,要求不破坏A、B的结点,将交集存放在单链表C中。 给出你所设计的算法的时间复杂度和空间复杂度。 解: 算法如下: voidinsertion(LinkList*A,LinkList*B,LinkList*&C) {LinkList*p=A->next,*q=B->next,*s,*t; C=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList)); t=C; while(p! =NULL&&q! =NULL) {if(p->data==q->data) {s=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList)); s->data=p->data; t->next=s; t=s; p=p->next; q=q->next; } elseif(p->data p=p->next; else q=q->next; } t->next=NULL; } 算法的时间复杂度为O(m+n),空间复杂度为O(MIN(m,n))。 【评分说明】算法为8分,算法的时间复杂度和空间复杂度各占1分。 2.假设二叉树b采用二叉链存储结构,设计一个算法voidfindparent(BTNode*b,ElemTypex,BTNode*&p)求指定值为x的结点的双亲结点p,提示,根结点的双亲为NULL,若未找到这样的结点,p亦为NULL。 解: 算法如下: voidfindparent(BTNode*b,ElemTypex,BTNode*&p) {if(b! =NULL) {if(b->data==x)p=NULL; elseif(b->lchild! =NULL&&b->lchild->data==x) p=b; elseif(b->rchild! =NULL&&b->rchild->data==x) p=b; else {findparent(b->lchild,x,p); if(p==NULL) findparent(b->rchild,x,p); } } elsep=NULL; } 【评分说明】本题有多种解法,相应给分。 3.假设一个连通图采用邻接表G存储结构表示。 设计一个算法,求起点u到终点v的经过顶点k的所有路径。 解: 算法如下: intvisited[MAXV]={0};irstarc;//p指向顶点u的第一条弧的弧头节点 while(p! =NULL) {m=p->adjvex;//m为u的邻接点 if(visited[m]==0)//若该顶点未标记访问,则递归访问之 PathAll(G,m,v,l,path,d); p=p->nextarc;//找u的下一个邻接点 } visited[u]=0;//恢复环境: 使该顶点可重新使用 } intIn(intpath[],intd,intk)//判断顶点k是否包含在路径中 {inti; for(i=0;i<=d;i++) if(path[i]==k) return1; return0; } 【评分说明】本题采用DFS算法给出一条路径时给8分,采用BFS算法给出一条路径时给6分。 四、附加题(10分) 说明: 附加题不计入期未考试总分,但计入本课程的总分。 假设某专业有若干个班,每个班有若干学生,每个学生包含姓名和分数,这样构成一棵树,如图1所示。 假设树中每个结点的name域均不相同,该树采用孩子兄弟链存储结构,其结点类型定义如下: typedefstructnode {charname[50];//专业、班号或姓名 floatscore;//分数 structnode*child;//指向最左边的孩子结点 structnode*brother;//指向下一个兄弟结点 }TNode; 完成以下算法: (1)设计一个算法求所有的学生人数。 (2)求指定某班的平均分。 图1一棵学生成绩树 解: (1)算法如下: intCount(TNode*b) { if(b==NULL)return0; if(b->child==NULL)return1; returncount(b->child)+count(b->brother); } 说明: 本题可以从链表的角度求解。 (2)算法如下: intAverage(TNode*b,charclass[],float&avg) { intn=0; floatsum=0; TNode*p=b->child;//p指向班号结点 while(p! =NULL&&strcmp(p->name,class)! =0) p=p->brother; if(p==NULL)return0;//没找到该班号,返回0 p=p->child;//p指向该班的第一个学生 while(p! =NULL) { n++;//累计人数 sum+=p->score;//累计分数 p=p->brother; } avg=sum/n;//求平均分 return1; } 【评分说明】两小题各占5分。
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