数据结构1800例题与答案
第一章 绪 论
一、选择题（每小题2分）
1．算法的计算量的大小称为计算的（ B ）。 【北京邮电大学2000 二、3 （20/8分）】
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（C）。 【中科院计算所 1998 二、1 （2分）】 A．问题的规模 B．待处理数据的初态 C．A和B D．都不是 3．计算机算法指的是（① C ），它必须具备（② B ） 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 【南京理工大学 1999 一、1（2分） 【武汉交通科技大学 1996 一、1（ 4分）】 4．一个算法应该是（ B ）。【中山大学 1998 二、1（2分）】 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（ D ）【南京理工大学 2000 一、1（1.5分）】
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（ C ）【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（ C ）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（ D ）。【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（ D ）？【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？（ Ａ ）【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（ Ｃ ）【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（Ｄ ）
A. O（n） B. O(nlogn) C. O(n3) D. O(n2) 【南京理工大学1998一、1(2分)】
13．以下哪个数据结构不是多型数据类型（ Ｄ ）【中山大学 1999 一、3（1分）】
A．栈 B．广义表 C．有向图 D．字符串 14．以下数据结构中，（ Ａ ）是非线性数据结构【中山大学 1999 一、4】
A．树 B．字符串 C．队 D．栈 15. 下列数据中，（ Ｃ ）是非线性数据结构。【北京理工大学 2001 六、1（2分）】
A．栈 B. 队列 C. 完全二叉树 D. 堆 16．连续存储设计时，存储单元的地址（ Ａ ）。【中山大学 1999 一、1（1分）】
A．一定连续 B．一定不连续 C．不一定连续 D．部分连续，部分不连续 17．以下属于逻辑结构的是（ Ｃ ）。【西安电子科技大学应用 2001一、1】
A．顺序表 B. 哈希表 C.有序表 D. 单链表
二、判断题
1. 数据元素是数据的最小单位。( ２ )
【北京邮电大学 1998 一、1（2分）】【青岛大学 2000 一、1 （1分）】 【上海交通大学 1998 一、1】 【山东师范大学 2001 一、1 （2分）】 2. 记录是数据处理的最小单位。 ( ２ ) 【上海海运学院 1998 一、5（1分）】
3. 数据的逻辑结构是指数据的各数据项之间的逻辑关系；( ２ )【北京邮电大学2002 一、1（1分）】
4．算法的优劣与算法描述语言无关，但与所用计算机有关。( ２ )
【大连海事大学 2001 一、10（1分）】
5．健壮的算法不会因非法的输入数据而出现莫名其妙的状态。( １ )
【大连海事大学 2001 一、11（1分）】
6．算法可以用不同的语言描述，如果用C 语言或PASCAL语言等高级语言来描述，则算法实际上就是程序了。( ２ )【西安交通大学 1996 二、7（3分）】 7．程序一定是算法。( ２ )【燕山大学 1998 二、2（2分）并改错】
8．数据的物理结构是指数据在计算机内的实际存储形式。( １ )【山东师范大学2001 一、2（2分）】
9. 数据结构的抽象操作的定义与具体实现有关。( ２ )【华南理工大学 2002 一、1（1分）】 10. 在顺序存储结构中，有时也存储数据结构中元素之间的关系。( ２ )
【华南理工大学 2002 一、2 （1分）】
11. 顺序存储方式的优点是存储密度大，且插入、删除运算效率高。( ２ )
【上海海运学院 1999 一、1（1分）】
12. 数据结构的基本操作的设置的最重要的准则是，实现应用程序与存储结构的独立。(１ )
【华南理工大学 2002 一、5（1分）】
13. 数据的逻辑结构说明数据元素之间的顺序关系,它依赖于计算机的储存结构. ( ２ )
【上海海运学院 1998 一、1（1分）】 三、填空
1．数据的物理结构包括 数据元素 的表示和 数据元素间关系 的表示。【燕山大学 1998 一、1（2分）】
2. 对于给定的n个元素,可以构造出的逻辑结构有 集合 ， 线性结构 ， 树形结构 ，__图状结构或网状结构_四种。
【中科院计算所 1999 二、1（4分）】
3．数据的逻辑结构是指 数据的组织形式，即数据元素之间逻辑关系的总体。而逻辑关系是指数据元素之间的关联方式或程“邻接关系”【北京邮电大学 2001 二、1（2分）】 4．一个数据结构在计算机中 表示（又称映像）称为存储结构。【华中理工大学 2000 一、1（1分）】
5．抽象数据类型的定义仅取决于它的一组_逻辑特性_，而与_在计算机内部如何表示和实现_无关，即不论其内部结构如何变化，只要它的_数学特性不变，都不影响其外部使用。【山东大学 2001 三、3（2分）】
6．数据结构中评价算法的两个重要指标是 算法的时间复杂度和空间复杂度 【北京理工大学 2001 七、1（2分）】
7. 数据结构是研讨数据的_逻辑结构_和_物理结构_，以及它们之间的相互关系，并对与这种结构定义相应的_操作（运算）_，设计出相应的算法_。【西安电子科技大学 1998 二、2（3分）】
8． 一个算法具有5个特性: 有穷性 、 确定性、 可行性 ，有零个或多个输入、有一个或多个输出。
【华中理工大学 2000 一、2（5分）】 【燕山大学 1998 一、2（5分）】 9．已知如下程序段
FOR i:= n DOWNTO 1 DO {语句1} BEGIN
x:=x+1； {语句2} FOR j:=n DOWNTO i DO {语句3} y:=y+1; {语句4} END；
语句1执行的频度为 n+1 ；语句2执行的频度为 n ；语句3执行的频度为 n(n+3)/2 ；语句4执行的频度为 n(n+1)/2 。【北方交通大学 1999 二、4（5分）】 10．在下面的程序段中，对ｘ的赋值语句的频度为_1+(1+2++(1+2+3)+…+(1+2+3+…+n)=n(n+1)(n+2)/6 0（n的立方）____（表示为n的函数）
FOR i：＝１ TO n DO FOR j：＝１ TO i DO
FOR k：＝1 TO j DO
ｘ：＝ｘ＋delta；
【北京工业大学 1999 一、6（2分）】
11.下面程序段中带下划线的语句的执行次数的数量级是： 【合肥工业大学1999三、1（2分）】
i：=1； WHILE i 12. 下面程序段中带下划线的语句的执行次数的数量级是( )。【合肥工业大学 2000 三、1（2分）】 i:=1; WHILE i 13. 下面程序段中带有下划线的语句的执行次数的数量级是( ) 【合肥工业大学 2001 三、1（2分）】 i：=n*n WHILE i<>1 DO i:=i div 2; 14. 计算机执行下面的语句时，语句s的执行次数为 _______ 。【南京理工大学2000二、1（1.5分）】 FOR(i=l；i 15. 下面程序段的时间复杂度为________。(n>1) sum=1； for (i=0;sum int f(m,n) int m,n; { if(m==1) return (1) ; if(n==1){ return (2) ;} if(m {return f(m,m);} if (m==n) {return 1+ (3) ;} return f(m.n-1)+f(m-n, (4) ); } ②执行程序，f(6,4)= 。 【中科院软件所 1997 二、1 （9分）】 17. 在有n个选手参加的单循环赛中，总共将进行______场比赛。【合肥工业大学1999三、8（2分）】 四、应用题 1. 数据结构是一门研究什么内容的学科？【燕山大学 1999 二、1 （4分）】 2. 数据元素之间的关系在计算机中有几种表示方法？各有什么特点？【燕山大学1999 二、2（4分）】 3. 数据类型和抽象数据类型是如何定义的。二者有何相同和不同之处，抽象数据类型的主要特点是什么？使用抽象数据类型的主要好处是什么？【北京邮电大学 1994 一（8分）】 4. 回答问题（每题2分）【山东工业大学 1997 一 （8分）】 （1）在数据结构课程中，数据的逻辑结构，数据的存储结构及数据的运算之间存在着怎样的关系？ （2）若逻辑结构相同但存储结构不同，则为不同的数据结构。这样的说法对吗？举例说明之。 （3）在给定的逻辑结构及其存储表示上可以定义不同的运算集合，从而得到不同的数据结构。这样说法对吗？举例说明之。 （4）评价各种不同数据结构的标准是什么？ 5．评价一个好的算法，您是从哪几方面来考虑的？ 【大连海事大学 1996 二、3 （2分）】【中山大学 1998 三、1 （5分）】 6．解释和比较以下各组概念【华南师范大学 2000 一（10分）】 （1）抽象数据类型及数据类型 （2）数据结构、逻辑结构、存储结构 （3）抽象数据类型【哈尔滨工业大学 2000 一、1（3分）】 （4）算法的时间复杂性 【河海大学 1998 一、2（3分）】 （5）算法【吉林工业大学1999 一、1（2分）】 （6）频度【吉林工业大学 1999 一、2（2分）】 7. 根据数据元素之间的逻辑关系，一般有哪几类基本的数据结构？ 【北京科技大学 1998 一、1】【同济大学 1998】 8．对于一个数据结构，一般包括哪三个方面的讨论？【北京科技大学 1999 一、1（2分）】 9. 当你为解决某一问题而选择数据结构时，应从哪些方面考虑？【西安电子北京科技大学 2000】 10. 若将数据结构定义为一个二元组（D，R）,说明符号D，R 应分别表示什么？ 【北京科技大学 2001 一、1（2分）】 11．数据结构与数据类型有什么区别？【哈尔滨工业大学 2001 三、1（3分）】 12．数据的存储结构由哪四种基本的存储方法实现？【山东科技大学 2001 一、1（4分）】 13．若有100个学生，每个学生有学号，姓名，平均成绩，采用什么样的数据结构最方便，写出这些结构？ 【山东师范大学 1996 二、2（2分）】 14. 运算是数据结构的一个重要方面。试举一例，说明两个数据结构的逻辑结构和存储方式完全相同，只是对于运算的定义不同。因而两个结构具有显著不同的特性，是两个不同的结构。 【北京大学 1998一、1（5分）】 15. 在编制管理通讯录的程序时, 什么样的数据结构合适? 为什么?【 长沙铁道学院1998四、3(6分)】 16. 试举一例，说明对相同的逻辑结构,同一种运算在不同的存储方式下实现，其运算效率不同。 【北京理工大学 2000 三、1（4.5分）】 17. 有实现同一功能的两个算法A1和A2，其中A1的时间复杂度为Tl=O(2n)，A2的时间复杂度为T2=O(n2)，仅就时间复杂度而言，请具体分析这两个算法哪一个好。【北京航空航天大学 2000 二（10分）】 18．设计一数据结构，用来表示某一银行储户的基本信息： 账号、姓名、开户年月日、储蓄类型、存入累加数、利息、帐面总数。【浙江大学 1994 一 、3（5分）】 19. 写出下面算法中带标号语句的频度。 TYPE ar=ARRAY[1..n] OF datatype; PROCEDURE perm ( a: ar; k, n: integer); VAR x: datatype; i:integer; BEGIN （1）IF k=n THEN BEGIN （2）FOR i:=1 TO n DO （3）write (a[i]); writeln; END ELSE BEGIN （4） FOR i:=k TO n DO （5）a[i]:=a[i]+i*i; （6） perm (a, k+1, n); END; END; 设k的初值等于1。 【北京邮电大学 1997二（10分）】 20. 分析下面程序段中循环语句的执行次数。 i:=0;s:=0;n:=100; REPEAT i:=i+1; s:=s+10*i; UNTIL NOT((i 【北京邮电大学 1998 四、1（5分）】 21．下列算法对一n位二进制数加1，假如无溢出，该算法的最坏时间复杂性是什么？并分析它的平均时间复杂性。 TYPE num=ARRAY [1..n] of [0..1]； PROCEDURE Inc （VAR a：num）； VAR i：integer； BEGIN i：=n； WHILE A[i]=1 DO BEGIN A[i]：=0； i：=i-1；END； END； A[i]：=1； END Inc； 【东南大学1998 三 (8分) 1994 二（15分）】 22. 阅读下列算法，指出算法A的功能和时间复杂性 PROCEDURE A (h,g:pointer); (h,g分别为单循环链表（single linked circular list）中两个结点指针) PROCEDURE B(s,q:pointer)； VAR p:pointer; BEGIN p:=s; WHILE p^.next<>q DO p:=p^.next; p^.next:=s; END;(of B) BEGIN B(h,g); B(g,h); END;（of A） 【东南大学 1999 二（10分）】 23. 调用下列C函数f(n)或PASACAL函数f(n) 回答下列问题 : （1） 试指出f(n)值的大小，并写出f(n) 值的推导过程; （2） 假定n= 5，试指出f(5)值的大小和执行f(5)时的输出结果 。 C函数： int f(int n) { int i,j，k,sum= 0; for(i=l; i sum++; printf(\； } return (sum); } 【华中理工大学 2000 六（10分）】 24．设n是偶数，试计算运行下列程序段后m的值并给出该程序段的时间复杂度。 m:=0; FOR i:=1 TO n DO FOR j:=2*i TO n DO m:=m+1; 【南京邮电大学 2000 一、1】 25．有下列运行时间函数： （1）T1 (n)=1000; （2）T2(n)=n2+1000n; （3）T3(n)=3n3+100n2+n+1; 分别写出相应的大O表示的运算时间。 【吉林工业大学 1999 二（12分）】 26. 试给出下面两个算法的运算时间。 （1） for i←1 to n do x ← x+1 END （2） for i← 1 to n do for j←1 to n do x← x+1 end end 【中科院自动化研究所 1995 二、2 （6分）】 27. 斐波那契数列Fn定义如下 F0=0， Fl=1， Fn=Fn-1+Fn-2, n=2,3... 请就此斐波那契数列，回答下列问题。 (1) (7分) 在递归计算Fn的时候，需要对较小的Fn-1，Fn-2，…, Fl, F0精确计算多少次? (2) (5分) 如果用大O表示法，试给出递归计算Fn时递归函数的时间复杂度录多少? 【清华大学 2000 二（12分）】 28．将下列函数，按它们在n→∝时的无穷大阶数，从小到大排序。 n, n-n+7n, nlogn, 2, n, logn, n+logn, (3/2), 【中科院计算所 1995 】 35n/231/2n ,n!, n+logn 2 第一章 绪论（答案） 三．填空题 1．数据元素 数据元素间关系 2．集合 线性结构 树形结构 图状结构或网状结构。 3．数据的组织形式，即数据元素之间逻辑关系的总体。而逻辑关系是指数据元素之间的关联方式或称“邻接关系”。 4．表示（又称映像）。 5．（1）逻辑特性 （2）在计算机内部如何表示和实现 （3）数学特性。 6．算法的时间复杂度和空间复杂度。7．（1）逻辑结构（2）物理结构（3）操作（运算）（4）算法。 8．（1）有穷性 （2）确定性 （3）可行性。 9．（1）n+1 （2）n （3）n(n+3)/2 （4）n(n+1)/2。 3 10．1+（1+2++（1+2+3）+…+（1+2+…+n）=n(n+1)(n+2)/6 O(n) 2 11. log2n 12. nlog2n 13. log2n14. (n+3)(n-2)/2 15. O(n) 16. ① (1)1 (2)1 (3)f(m,n-1) (4)n ② 9 17. n(n-1)/2 四．应用题 1．数据结构是一门研究在非数值计算的程序设计问题中，计算机的操作对象及对象间的关系和施加于对象的操作等的学科。 2．四种表示方法 （1）顺序存储方式。数据元素顺序存放，每个存储结点只含一个元素。存储位置反映数据元素间的逻辑关系。存储密度大，但有些操作（如插入、删除）效率较差。 （2）链式存储方式。每个存储结点除包含数据元素信息外还包含一组（至少一个）指针。指针反映数据元素间的逻辑关系。这种方式不要求存储空间连续，便于动态操作（如插入、删除等），但存储空间开销大（用于指针），另外不能折半查找等。 （3）索引存储方式。除数据元素存储在一地址连续的内存空间外，尚需建立一个索引表，索引表中索引指示存储结点的存储位置（下标）或存储区间端点（下标），兼有静态和动态特性。 （4）散列存储方式。通过散列函数和解决冲突的方法，将关键字散列在连续的有限的地址空间内，并将散列函数的值解释成关键字所在元素的存储地址，这种存储方式称为散列存储。其特点是存取速度快，只能按关键字随机存取，不能顺序存取，也不能折半存取。 3．数据类型是程序设计语言中的一个概念，它是一个值的集合和操作的集合。如C语言中的整型、实型、字符型等。整型值的范围（对具体机器都应有整数范围），其操作有加、减、乘、除、求余等。实际上数据类型是厂家提供给用户的已实现了的数据结构。“抽象数据类型（ADT）”指一个数学模型及定义在该模型上的一组操作。“抽象”的意义在于数据类型的数学抽象特性。抽象数据类型的定义仅取决于它的逻辑特性，而与其在计算机内部如何表示和实现无关。无论其内部结构如何变化，只要它的数学特性不变就不影响它的外部使用。抽象数据类型和数据类型实质上是一个概念。此外，抽象数据类型的范围更广，它已不 再局限于机器已定义和实现的数据类型，还包括用户在设计软件系统时自行定义的数据类型。使用抽象数据类型定义的软件模块含定义、表示和实现三部分，封装在一起，对用户透明（提供接口），而不必了解实现细节。抽象数据类型的出现使程序设计不再是“艺术”，而是向“科学”迈进了一步。 4．（1）数据的逻辑结构反映数据元素之间的逻辑关系（即数据元素之间的关联方式或“邻接关系”），数据的存储结构是数据结构在计算机中的表示，包括数据元素的表示及其关系的表示。数据的运算是对数据定义的一组操作，运算是定义在逻辑结构上的，和存储结构无关，而运算的实现则是依赖于存储结构。 （2）逻辑结构相同但存储不同，可以是不同的数据结构。例如，线性表的逻辑结构属于线性结构，采用顺序存储结构为顺序表，而采用链式存储结构称为线性链表。 （3）栈和队列的逻辑结构相同，其存储表示也可相同（顺序存储和链式存储），但由于其运算集合不同而成为不同的数据结构。 （4）数据结构的评价非常复杂，可以考虑两个方面，一是所选数据结构是否准确、完整的刻划了问题的基本特征；二是是否容易实现（如对数据分解是否恰当；逻辑结构的选择是否适合于运算的功能，是否有利于运算的实现；基本运算的选择是否恰当。） 5．评价好的算法有四个方面。一是算法的正确性；二是算法的易读性；三是算法的健壮性；四是算法的时空效率（运行）。 6．（1）见上面题3 （2）见上面题4 （3）见上面题3 （4）算法的时间复杂性是算法输入规模的函数。算法的输入规模或问题的规模是作为该算法输入的数据所含数据元素的数目，或与此数目有关的其它参数。有时考虑算法在最坏情况下的时间复杂度或平均时间复杂度。 （5）算法是对特定问题求解步骤的描述，是指令的有限序列，其中每一条指令表示一个或多个操作。算法具有五个重要特性：有穷性、确定性、可行性、输入和输出。 （6）频度。在分析算法时间复杂度时，有时需要估算基本操作的原操作，它是执行次数最多的一个操作，该操作重复执行的次数称为频度。 7．集合、线性结构、树形结构、图形或网状结构。 8．逻辑结构、存储结构、操作（运算）。 9．通常考虑算法所需要的存储空间量和算法所需要的时间量。后者又涉及到四方面：程序运行时所需输入的数据总量，对源程序进行编译所需时间，计算机执行每条指令所需时间和程序中指令重复执行的次数。 10．D是数据元素的有限集合，S是D上数据元素之间关系的有限集合。 11．“数据结构”这一术语有两种含义，一是作为一门课程的名称；二是作为一个科学的概念。作为科学概念，目前尚无公认定义，一般认为，讨论数据结构要包括三个方面，一是数据的逻辑结构，二是数据的存储结构，三是对数据进行的操作（运算）。而数据类型是值的集合和操作的集合，可以看作是已实现了的数据结构，后者是前者的一种简化情况。 12．见上面题2。 13．将学号、姓名、平均成绩看成一个记录（元素，含三个数据项），将100个这样的记录存于数组中。因一般无增删操作，故宜采用顺序存储。 typedef struct {int num;//学号 char name[8];//姓名 float score;/平均成绩 }node； node student[100]; 14. 见上面题4（3）。 15．应从两方面进行讨论：如通讯录较少变动（如城市私人电话号码），主要用于查询，以顺序存储较方便，既能顺序查找也可随机查找；若通讯录经常有增删操作，用链式存储结构较为合适，将每个人的情况作为一个元素（即一个结点存放一个人），设姓名作关键字，链表安排成有序表，这样可提高查询速度。 16．线性表中的插入、删除操作，在顺序存储方式下平均移动近一半的元素，时间复杂度为O（n）；而在链式存储方式下，插入和删除时间复杂度都是O（1）。 2n 17．对算法A1和A2的时间复杂度T1和T2取对数，得nlog和2log。显然，算法A2好于A1。 18. struct node {int year,month,day; }; typedef struct {int num;//帐号 char name[8];//姓名 struct node date;//开户年月日 int tag;//储蓄类型，如：0- 零存，1- 一年定期…… float put;//存入累加数； float interest;//利息 float total;//帐面总数 }count； 19．(1)n (2)n+1 (3)n (4)(n+4)(n-1)/2 (5)(n+2)(n-1)/2 (6)n-1 这是一个递归调用，因k的初值为1，由语句（6）知，每次调用k增1，故第(1)语句执行n次。（2）是FOR循环语句，在满足(1)的条件下执行，该语句进入循环体(3)n次，加上最后一次判断出界，故执行了n+1次。(4)也是循环语句，当k=1时判断n+1次（进入循环体(5)n次），k=2时判断n次，最后一次k=n-1时判断3次，故执行次数是（n+1）+n+…+3=(n+4)(n-1)/2次。语句(5)是(4)的循环体，每次比(4)少一次判断，故执行次数是n+(n-1)+…+2=(n+2)(n-1)/2次。注意分析时，不要把(2)分析成n次，更不是1次。 20．4 （这时i=4， s=100） REPEAT语句先执行循环体，后判断条件，直到条件为真时退出循环。 21．算法在最好情况下，即二进制数的最后一位为零时，只作一次判断，未执行循环体，赋值语句A[i]执行了一次；最坏情况出现在二进制数各位均为1（最高位为零，因题目假设无溢出），这时循环体执行了n-1次，时间复杂度是O(n)，循环体平均执行n/2次，时间复杂度仍是O(n)。 22．该算法功能是将原单循环链表分解成两个单循环链表：其一包括结点h到结点g的前驱结点；另一个包括结点g到结点h的前驱结点。时间复杂度是O(n)。 23．第一层FOR循环判断n+1次，往下执行n次，第二层FOR执行次数为(n+(n-1)+(n-2)+…+1)，第三层循环体受第一层循环和第二层循环的控制，其执行次数如下表： 执行次数为(1+2+…+n)+(2+3+…+n)+…+n=n*n(n+1)/2-n(n-1)/6。在n=5时，f(5)=55，执行过程中，输出结果为：sum=15,sum=29,sum=41,sum=50,sum=55（每个sum= 占一行,为节省篇幅，这里省去换行）。 2 24．O(n),m的值等于赋值语句m:=m+1的运行次数，其计算式为 232 25．(1)O(1) (2)O(n) (3)O(n) 26．(1)O(n) (2)O(n) 27.（1）由斐波那契数列的定义可得： 2 设Fm的执行次数为Bm(m=0、1、2、…、n-1)，由以上等式可知，Fn-1被执行一次，即Bn-1=1；Fn-2被执行两次，即Bn-2=2；直至F1被执行p次、F0被执行q次，即B1=p，B0=q。Bm的执行次数为前两等式第一因式系数之和，即Bm=Bm-1+Bm-2，再有Bn-1=1和Bn-2=2，这也是一个斐波那契数列。可以解得： Bm=[() n-m+2 -() n-m+2 ] (m=0,1,2,…,n-1) （2）时间复杂度为O(n) 1/22335n/2n 28．从小到大排列为：logn, n+logn, n, nlogn, n+logn，n, n-n+7n, 2, (3/2), n!, 第2章 线性表 一 选择题 1．下述哪一条是顺序存储结构的优点？（ ）【北方交通大学 2001 一、4（2分）】 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？（ ）【北方交通大学 2001 一、14（2分）】 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（ ）的有限序列（n>0）。 【清华大学 1998 一、4（2分）】 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（ ）存储方式最节省时间。【哈尔滨工业大学 2001 二、1（2分）】 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（ ）存储方式最节省运算时间。【南开大学 2000 一、3】 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．设一个链表最常用的操作是在末尾插入结点和删除尾结点，则选用( )最节省时间。 A. 单链表 B.单循环链表 C. 带尾指针的单循环链表 D.带头结点的双循环链表 【合肥工业大学 2000 一、1（2分）】 7．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（ ）存储方式最节省运算时间。【北京理工大学 2000 一、1（2分）】 A．单链表 B．双链表 C．单循环链表 D．带头结点的双循环链表 8. 静态链表中指针表示的是（ ）. 【北京理工大学 2001 六、2（2分）】 A． 内存地址 B．数组下标 C．下一元素地址 D．左、右孩子地址 9. 链表不具有的特点是（ ） 【福州大学 1998 一、8 (2分)】 A．插入、删除不需要移动元素 B．可随机访问任一元素 C．不必事先估计存储空间 D．所需空间与线性长度成正比 10. 下面的叙述不正确的是（ ）【南京理工大学 1996 一、10（2分）】 A．线性表在链式存储时，查找第i个元素的时间同i的值成正比 B. 线性表在链式存储时，查找第i个元素的时间同i的值无关 C. 线性表在顺序存储时，查找第i个元素的时间同i 的值成正比 D. 线性表在顺序存储时，查找第i个元素的时间同i的值无关 12.(1) 静态链表既有顺序存储的优点，又有动态链表的优点。所以，它存取表中第i个元 素的时间与i无关。 (2) 静态链表中能容纳的元素个数的最大数在表定义时就确定了，以后不能增加。 (3) 静态链表与动态链表在元素的插入、删除上类似，不需做元素的移动。 以上错误的是（ ）【南京理工大学 2000 一、3（1.5分）】 A．（1），（2） B．（1） C．（1），（2）,(3) D.（2） 13. 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（ ）(1<=i<=n+1)。【北京航空航天大学 1999 一、1（2分）】 2 A. O(0) B. O(1) C. O(n) D. O(n) 14. 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（ ）。 A．O(n) O(n) B. O(n) O(1) C. O(1) O(n) D. O(1) O(1) 【青岛大学 2000 五、1（2分）】 15．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（ ） A．O（i） B．O（1） C．O（n） D．O（i-1）【中山大学 1999 一、2】 16．非空的循环单链表head的尾结点p↑满足（ ）。【武汉大学 2000 二、10】 A．p↑.link=head B．p↑.link=NIL C．p=NIL D．p= head 17．循环链表H的尾结点P的特点是（ ）。【中山大学 1998 二、2（2分）】 A．P^.NEXT:=H B．P^.NEXT:= H^.NEXT C．P:=H D．P:=H^.NEXT 18．在一个以 h 为头的单循环链中，p 指针指向链尾的条件是（）【南京理工大学1998 一、15（2分）】 A. p＾.next=h B. p＾.next=NIL C. p＾.next.＾next=h D. p＾.data=-1 19．完成在双循环链表结点p之后插入s的操作是（ ）；【北方交通大学 1999 一、4（3分）】 A． p^.next:=s ; s^.priou:=p; p^.next^.priou:=s ; s^.next:=p^.next; B． p^.next^.priou:=s; p^.next:=s; s^.priou:=p; s^.next:=p^.next; C． s^.priou:=p; s^.next:=p^.next; p^.next:=s; p^.next^.priou:=s ; D． s^.priou:=p; s^.next:=p^.next; p^.next^.priou:=s ; p^.next:=s; 20．在双向循环链表中,在p指针所指向的结点前插入一个指针q所指向的新结点,其修改指针的操作是( )。【北京邮电大学 1998 二、2（2分）】 注:双向链表的结点结构为(llink,data,rlink)。 供选择的答案： A． p↑.llink：=q； q↑.rlink：=p； p↑.llink↑.rlink：=q； q↑.llink：=q； B． p↑.llink：=q； p↑.llink↑.rlink：=q ； q↑.rlink：= p； q↑.llink:=p↑.llink； C． q↑.rlink：=p； q↑.llink：=p↑.llink； p↑.llink↑.rlink：=q; p↑.llink：=q; D． q↑.llink:=p↑.llink；q↑.rlink:=p； p↑.llink：=q；p↑.llink：=q；（编者按：原题如此） 21．在非空双向循环链表中q所指的结点前插入一个由p所指的链结点的过程依次为: rlink(p) ← q; llink(p) ← llink(q); llink(q) ← p; （ ） A．rlink(q) ← p B．rlink(llink(q)) ← p C．rlink(llink(p)) ← p D．rlink(rlink(p)) ← p 【北京航空航天大学 2000 一、1（2分）】 22． 双向链表中有两个指针域，llink和rlink，分别指回前驱及后继，设p指向链表中的一个结点，q指向一待插入结点，现要求在p前插入q，则正确的插入为（ ）【南京理工大学1996 一、1（2分）】 A. p＾.llink:=q; q＾.rlink:=p; p＾.llink＾.rlink:=q; q^.llink:=p^.llink; B. q＾.llink:=p^.llink; p＾.llink^.rlink:=q; q＾.rlink:=p; p^.llink:=q^.rlink; C. q^.rlink:=p; p^.rlink:=q; p^.llink^.rlink:=q; q^.rlink:=p; D. p^.llink^.rlink:=q; q^.rlink:=p; q^.llink:=p^.llink; p^.llink:=q; 23．在双向链表指针p的结点前插入一个指针q的结点操作是（ ）。【青岛大学 2000 五、2（2分）】 A. p->Llink=q;q->Rlink=p;p->Llink->Rlink=q;q->Llink=q； B. p->Llink=q;p->Llink->Rlink=q;q->Rlink=p;q->Llink=p->Llink; C. q->Rlink=p;q->Llink=p->Llink;p->Llink->Rlink=q;p->Llink=q; D. q->Llink=p->Llink;q->Rlink=q;p->Llink=q;p->Llink=q; 24．在单链表指针为p的结点之后插入指针为s的结点，正确的操作是：（ ）。 A．p->next=s;s->next=p->next; B． s->next=p->next;p->next=s; C．p->next=s;p->next=s->next; D． p->next=s->next;p->next=s; 【青岛大学 2001 五、3（2分）】 25．对于一个头指针为head的带头结点的单链表，判定该表为空表的条件是（ ） A．head==NULL B．head→next==NULL C．head→next==head D．head!=NULL 【北京工商大学 2001 一、5（3分）】 26. 在双向链表存储结构中，删除p所指的结点时须修改指针（ ）。 A． (p^.llink)^.rlink:=p^.rlink (p^.rlink)^.llink:=p^.llink; B． p^.llink:=(p^.llink)^.llink (p^.llink)^.rlink:=p; C． (p^.rlink)^.llink:=p p^.rlink:=(p^.rlink)^.rlink D． p^.rlink:=(p^.llink)^.llink p^.llink:=(p^.rlink)^.rlink; 【西安电子科技大学 1998 一、1（2分）】 27. 双向链表中有两个指针域，llink和rlink分别指向前趋及后继，设p指向链表中的一个结点，现要求删去p所指结点，则正确的删除是（ ）（链中结点数大于2，p不是第一个结点） A．p^.llink^.rlink:=p^.llink; p^.llink^.rlink:=p^.rlink; dispose(p); B．dispose(p); p^.llink^.rlink:=p^.llink; p^.llink^,rlink:=p^.rlink; C．p^.llink^.rlink:=p^.llink; dispose(p); p^.llink^.rlink:=p^.rlink; D．以上A，B，C都不对。 【南京理工大学 1997 一、1（2分）】 二、判断 1. 链表中的头结点仅起到标识的作用。( )【南京航空航天大学 1997 一、1（1分）】 2. 顺序存储结构的主要缺点是不利于插入或删除操作。( )【南京航空航天大学1997 一、2（1分）】 3．线性表采用链表存储时，结点和结点内部的存储空间可以是不连续的。( ) 【北京邮电大学 1998 一、2（2分）】 4．顺序存储方式插入和删除时效率太低，因此它不如链式存储方式好。( ) 【北京邮电大学 2002 一、2（1分）】 5. 对任何数据结构链式存储结构一定优于顺序存储结构。( )【南京航空航天大学 1997 一、3（1分）】 6．顺序存储方式只能用于存储线性结构。( ) 【中科院软件所 1999 六、1-2（2分）】【上海海运学院 1997 一、1（1分）】 7．集合与线性表的区别在于是否按关键字排序。( )【大连海事大学 2001 一、5 ( 1分)】 8. 所谓静态链表就是一直不发生变化的链表。( )【合肥工业大学 2000 二、1（1分）】 9. 线性表的特点是每个元素都有一个前驱和一个后继。( )【合肥工业大学2001 二、1（1分）】 10. 取线性表的第i个元素的时间同i的大小有关. ( )【南京理工大学 1997 二、9（2分）】 11. 循环链表不是线性表. ( )【南京理工大学 1998 二、1（2分）】 12. 线性表只能用顺序存储结构实现。( )【青岛大学 2001 四、2（1分）】 13. 线性表就是顺序存储的表。( )【青岛大学 2002 一、1（1分）】 14．为了很方便的插入和删除数据，可以使用双向链表存放数据。( ) 【上海海运学院 1995 一、1（1分）】 【上海海运学院 1997 一、2（1分）】 15. 顺序存储方式的优点是存储密度大，且插入、删除运算效率高。( ) 【上海海运学院 1996 一、1（1分）】 【上海海运学院 1999 一、1（1分）】 16. 链表是采用链式存储结构的线性表,进行插入、删除操作时，在链表中比在顺序存储结构中效率高。 ( ) 【上海海运学院 1998 一、2（1分）】 三、填空 1．当线性表的元素总数基本稳定，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时，应采用_______存储结构。【北方交通大学 2001 二、4】 2．线性表L=（a1,a2,…,an）用数组表示，假定删除表中任一元素的概率相同，则删除一个元素平均需要移动元素的个数是________。【北方交通大学 2001 二、9】 3．设单链表的结点结构为(data,next)，next为指针域，已知指针px指向单链表中data为x的结点，指针py指向data为y的新结点 , 若将结点y插入结点x之后，则需要执行以下语句:_______； ______;【华中理工大学 2000 一、4（2分）】 4．在一个长度为n的顺序表中第i个元素（1<=i<=n）之前插入一个元素时，需向后移动________个元素。 【北京工商大学 2001 二、4（4分）】 5．在单链表中设置头结点的作用是________。【哈尔滨工业大学 2000 二、1（1分）】 6．对于一个具有n个结点的单链表，在已知的结点*p后插入一个新结点的时间复杂度为________,在给定值为x的结点后插入一个新结点的时间复杂度为________。【哈尔滨工业大学 2001 一、1（2分）】 7．根据线性表的链式存储结构中每一个结点包含的指针个数，将线性链表分成________和_______；而又根据指针的连接方式，链表又可分成________和________。【西安电子科技大学1998 二、4（3分）】 8． 在双向循环链表中,向p所指的结点之后插入指针f所指的结点，其操作是_______、_______、_______、________。【中国矿业大学 2000 一、1（3分）】 9. 在双向链表结构中，若要求在p 指针所指的结点之前插入指针为s 所指的结点，则需执行下列语句： s^ .next:=p； s^ .prior:= ________；p^ .prior:=s；________:=s； 【福州大学 1998 二、7 (2分)】 10．链接存储的特点是利用________来表示数据元素之间的逻辑关系。【中山大学 1998 一、1 （1分）】 11.顺序存储结构是通过________表示元素之间的关系的;链式存储结构是通过________表示元素之间的关系的。【北京理工大学 2001 七、2 （2分）】 12. 对于双向链表,在两个结点之间插入一个新结点需修改的指针共 ______个，单链表为 _______个。 【南京理工大学 2000 二、2 （3分）】 13. 循环单链表的最大优点是：________。【福州大学 1998 二、3 (2分)】 14. 已知指针p指向单链表L中的某结点，则删除其后继结点的语句是：________ 【合肥工业大学 1999 三、2 （2分）】 15. 带头结点的双循环链表L中只有一个元素结点的条件是：________ 【合肥工业大学 1999 三、3 2000 三、2（2分）】 16. 在单链表L中，指针p所指结点有后继结点的条件是：__ 【合肥工业大学 2001 三、3 （2分）】 17.带头结点的双循环链表L为空表的条件是：________。 【北京理工大学 2000 二、1 （2分）】 【青岛大学 2002 三、1 （2分）】 18. 在单链表p结点之后插入s结点的操作是：_______。【青岛大学 2002 三、2（2分）】 19. 请在下列算法的横线上填入适当的语句。【清华大学 1994 五 （15分）】 FUNCTION inclusion(ha,hb:linklisttp):boolean; {以ha和hb为头指针的单链表分别表示有序表A和B，本算法判别表A是否包含在表B内，若是，则返回“true”，否则返回“false”} BEGIN pa:=ha^.next; pb:=hb^.next; （1） ; WHILE（2） DO IF pa^.data=pb^.data THEN（3） ELSE（4） ; （5） END; 20．完善算法：已知单链表结点类型为： TYPE ptr=^node； node=RECORD data：integer； next：ptr END； 过程create建立以head为头指针的单链表。 PROCEDURE create ( (1) )； VAR p,q：ptr； k：integer； BEGIN new（head）； q:=head；read（k）； WHILE k>0 DO BEGIN (2); (3); (4); (5); read（k） END; q^.next：=NIL; END;【北京师范大学 1999 三】 21. 已给如下关于单链表的类型说明： TYPE list=^node ; node=RECORD data: integer; next: list; END; 以下程序采用链表合并的方法，将两个已排序的单链表合并成一个链表而不改变其排序性（升序），这里两链表的头指针分别为p和q. PROCEDURE mergelink(VAR p,q:list): VAR h,r: list; BEGIN （1）______ h^.next:= NIL; r:=h; WHILE((p<>NIL) AND (q<>NIL)) DO IF (p^.data<=q^.data) THEN BEGIN （2）___； r:=p; p:=p^.next； END ELSE BEGIN （3）____； r:=q; q:=q^.next; END; IF (p=NIL) THEN r^.next:=q; （4）__； p:=h^.next; dispose(h); END;【厦门大学 2000 三、2 （8分）】 22．假设链表p和链表q中的结点值都是整数,且按结点值的递增次序链接起来的带表头结点的环形链表。各链表的表头结点的值为max,且链表中其他结点的值都小于max，在程序中取max为9999。在各个链表中，每个结点的值各不相同，但链表p和链表q可能有值相同的结点（表头结点除外）。下面的程序将链表q合并到链表p中，使得合并后的链表是按结点值递增次序链接起来的带表头结点的环形链表，且链表中各个结点的值各不相同。请在划线处填上适当内容，每个框只填一个语句或一个表达式，链表的结点类型如下 TYPE nodeptr=^nodetype； nodetype=RECORD data：integer； link：nodeptr; END； CONST max=9999; PROCEDURE merge(VAR p:nodeptr;q:nodeptr); VAR r,s: nodeptr; BEGIN r:=p; WHILE (A)___ DO BEGIN WHILE r^.link^.data ELSE BEGIN (H)__; s:=q^.link; (I)__; dispose(s) END END; dispose(q) END;【复旦大学 1997 五（18分）】 23．PROC ins__linklist(la:linkisttp; i:integer; b:elemtp); {la为指向带头结点的单链表的头指针，本算法在表中第i个元素之前插入元素b} p:=(1) ; j:=(2) ;{指针初始化，j为计数器} WHILE (p<>NIL) AND ((3) ) DO [p:=(4) ; j:=j+1；] {寻找第 i-1 个结点} IF (p=NIL) OR ((5) ) THEN error (‘No this position’) ELSE [new(s) ; s↑.data:=b; s↑.next:=p↑.next; p↑.next:=s;] ENDP;{ins-linklist}【燕山大学 1998 四、1（15分）】 24. 已知双链表中结点的类型定义为： TYPE dpointer=^list; list=RECORD data:integer; left,right:dpointer; END; 如下过程将在双链表第i个结点（i>=0）之后插入一个元素为x的结点，请在答案栏给出题目中______处应填入的语句或表达式，使之可以实现上述功能。 PROCEDURE insert(VAR head:dpointer;i,x:integer); VAR s,p:dpointer; j: integer; BEGIN new(s); s^.data:=x; IF(i=0)THEN BEGIN s^.right:=head; (1)___ head:=s END{如果i=0,则将s结点插入到表头后返回} ELSE BEGIN p:=head; (2)_______；{在双链表中查找第i个结点,由p所指向} WHILE ((p<>NIL) AND (j IF （p^.right=NIL） THEN BEGIN p^.right:=s; s^.right:=NIL; (4) __END ELSE BEGIN s^.right:=p^.right; (5) _;p^.right:=s; (6) END ELSE writeln(‘can not find node!’) END END;【厦门大学 2002 二 （12分）】 25．阅读以下算法，填充空格，使其成为完整的算法。其功能是在一个非递减的顺序存储线性表中，删除所有值相等的多余元素。 CONST maxlen=30 TYPE sqlisttp=RECORD elem:ARRAY[1..maxlen] OF integer; last:0..maxlen END; PROC exam21(VAR L:sqlisttp); j:=1; i:=2; WHILE (1)______ DO [ IF L.elem[i]<>L.elem[j] THEN [ (2)_______; (3)______]; i:=i+1 ] (4) ________; ENDP;【同济大学 2000 二、1 (10分)】 26．在本题的程序中，函数过程Create_link_list(n)建立一个具有n个结点的环形链表;程序过程 josephus(n,i,m)对由Create_link_list(n)所建立的具有n个结点的环形链表按 一定的次序逐个输出并删除链表中的所有结点，参数 n(n>0)指明环形链表的结点个数，参数 i(1<=i<=n)指明起始结点，参数 m (m>0)是步长，指明从起始结点或前次被删除并输出的结点之后的第m个结点作为本次被输出并删除的结点。例如，对于下图中具有6个结点的环形链 表，在调用 josephus(6,3,2)后，将输出 5,1,3,6,4,2 请在横线处填上适当内容，每空只填一个语句。 TYPE nodeptr=^nodetype; nodetype=RECORD data: intrger; link: nodeptr END; VAR n,i,m: integer; FUNCTION Create_link_list(n: integer): nodeptr; VAR head,p,q: nodeptr; i:integer; BEGIN head := NIL; IF n>0 THEN BEGIN new(head); p: =head; FOR i:=1 TO n-1 DO BEGIN p^.data:=i; new(q); (A)____; (B)____ END； p^.data:=n; (C)___; END; Creat_link_list:=head END; PROCEDURE josephus(n,i,m:integer); VAR p,q:nodeptr; j:integer; BEGIN p:=Creat_link_list(n); WHILE i>1 DO BEGIN p:=p^.link; i:=i-1 END; (D)___ ; WHILE j FOR i:=1 TO m-1 DO p:=p^.link; (E)___; write(q^.data:8); (F)__ ; dispose(q); j:=j+1 END END;【复旦大学 1997 四（12分）】 27．对于给定的线性链表head , 下面的程序过程实现了按结点值非降次序输出链表中的所有结点，在每次输出一个结点时，就把刚输出的结点从链表中删去。请在划线处填上适当的内容，使之成为一个完整的程序过程，每个空框只填一个语句。 TYPE nodeptr =^ nodetype； nodetype = RECORD data : integer；link : nodeptr END; VAR head : nodeptr； PROCEDURE sort_output_delete (head : nodeptr); VAR p,q,r,s: nodeptr; BEGIN WHILE head <> NIL DO BEGIN p:= NIL ；q:= head；r:= q ；s:=q^.link ； WHILE s <> NIL DO BEGIN IF s^.data < q^.data THEN BEGIN (1)__; (2)___ END ； r:= s ； (3)___ END； write(q^.data : 5) ； IF p=NIL THEN (4)___ ELSE (5)____ ； dispose (q) ； END； writeln END；【复旦大学 1996 七（20分） 1995 一（12分）与本题相似】 28．下面函数的功能是在一个按访问频度不增有序的，带头结点的双向链环上检索关键值为x的结点，对该结点访问频度计数，并维护该链环有序。若未找到，则插入该结点。所有结点的频度域初值在建表时都为零。请将程序中四处空缺补写完整。 TYPE link=^node node=RECORD key:char; freq:integer; pre,next:link; END; VAR l:link; FUNCTION loc(l:link;x:char):link; VAR p,q:link; BEGIN p:=l^.next; （1）_； WHILE p^.key<>x DO p:=p^.next; IF p=l THEN [ new(q); q^.key:=x; q^.freq:=0 ] ELSE {找到} [ p^.freq:=p^.freq+1; q:=p; （2）______； WHILE q^.freq>p^.pre^.freq DO p:=p^.pre; IF p<>q THEN [ （3）______ ] ]； IF （4）_ THEN [q^.next:=p, q^.pre;=p^.pre; p^.pre^.next:=q; p^.pre:=q] return(q); END;【北京工业大学 1999 五 (12分)】 29．循环链表a和b的结点值为字母，其中a表非递减有序，下面的程序欲构造一个递增有序的循环链表c，其中结点的值为同时在a，b两链表中出现的字母，且c中字母不重复， 请补上程序中空缺的部分，并估计算法的时间复杂度。（设a，b的结点数分别为m，n） TYPE link=^node; node=RECORD key:char; next:link END; PROC jj(a,b:link; VAR c:link); VAR p,q,r,s:link; BEGIN new(c);c^.next:=c; q:=a; p:=a^.next; WHILE p<>a DO [（1）___； WHILE p^.key=p^.next^.key DO [q:=p; p=p^.next];｛跳过相同字母｝ r:=b^.next ; （2）_____; WHILE r^.key <>p^.key DO r:=r^.next; IF r<>b THEN [ s:=p; q^.next:=p^.next; （3） ; s^.next:=c^.next; c^.next:=s; c:=s ] ELSE [ q:=p; p:=p^.next ] ]; c:=c^.next； END; 算法时间复杂度为O（4）___ 【北京工业大学 2000 四 (15分)】 30. 以下程序的功能是实现带附加头结点的单链表数据结点逆序连接，请填空完善之。 void reverse(pointer h) /* h为附加头结点指针；类型pointer同算法设计第3题*/ { pointer p,q; p=h->next; h->next=NULL; while((1)________) {q=p; p=p->next; q->next=h->next; h->next=(2)________; } }【西南交通大学 2000 一、9】 31. 下面是用c语言编写的对不带头结点的单链表进行就地逆置的算法，该算法用L返回逆置后的链表的头指针，试在空缺处填入适当的语句。 void reverse（linklist &L）{ p=null；q=L； while（q！=null） { (1) ; q->next=p；p=q；(2)___ ; } (3)_____; }【北京理工大学 2001 九、1 （6分）】 32．下面程序段是逆转单向循环链表的方法，p0 是原链表头指针，逆转后链表头指针仍为p0。 （可以根据需要增加标识符） p:= p0; q0:=NIL; WHILE （1）________ DO BEGIN （2）________; （3）________;（4）______;（5）________ END; p^.next:= q0; p0 ^.next:=p; p0:=p;【中国人民大学 2000 二、1（4分）】 33．一个无头结点的线性链表(不循环)有两个域。数据域data，指针域 next，链首head，下面算法用read(num)读入数据，当num小于0时，输入结束。建立一个数据以递增序组成的链表。 PROC insert( head, x); {在链首为head的表中按递增序插入x} new(r);r＾.data:=x; IF head=NIL THEN[ head:=(1) _____; r＾.next:= (2)________ ] ELSE IF (3)___ THEN [r＾ .next:=head; head:=r] ELSE [p:=head; WHILE (4)___ AND (p＾.next≠NIL ) DO[q:=p; (5)___ ]; IF (6)___ THEN [ q＾ .next:=(7)___; r＾.next:= (8)____; ] ELSE [p＾.next:=(9)____; r＾.next:= (10)___; ] ] ENDP; PROC creat(head); head:= (11)______; read(num); WHILE num>0 DO [ insert(head,num); read(num) ] ENDP;【南京理工大学 1999 三、4（11分）】 34. 一元稀疏多项式以循环单链表按降幂排列，结点有三个域，系数域coef ，指数域exp和指针域 next；现对链表求一阶导数 ，链表的头指针为ha，头结点的exp域为 –1。 derivative(ha) { q=ha ; pa=ha->next; while( (1)_______) { if ( (2)____) { ( (3)__); free(pa); pa= ( (4) _); } else{ pa->coef ( (5) ___); pa->exp( (6)___); q=( (7) __);} pa=( (8)________); } } 【南京理工大学 2000 三、3（10分）】 35.下面是删除单链表L中最大元素所在结点的类PASCAL语言算法，请在横线填上内容，完成其功能。 TYPE pointer =↑node； node=RECORD data:integer; next: pointer END; PROCEDURE delmax (L:pointer); VAR p,q,r:pointer; m:integer; BEGIN r:=L； p:=L↑.next; IF p<>NIL THEN [ m:=p↑.data; (1)________; p:=p↑.next; WHILE p<>NIL DO [ IF (2)________THEN [ (3)________ ; m:=p↑.data; ] (4)________; p:=p↑.next; ] q:=r↑.next; (5)______; dispose(q); ] END;【北京科技大学 1998 二】 36．对单链表中元素按插入方法排序的C语言描述算法如下，其中L为链表头结点指针。请填充算法中标出的空白处，完成其功能。 typedef struct node {int data; struct node *next; }linknode,*link; void Insertsort(link L) { link p,q,r,u; p=L->next; (1)______; while((2)________) { r=L; q=L->next; while((3)________&& q->data<=p->data) {r=q; q=q->next;} u=p->next; (4)______; (5)______; p=u; } }【北京科技大学 2001 二 （10分）】 37．下面是一个求两个集合A和B之差C=A-B的程序，即当且仅当e是A的一个元素，但不是B中的一个元素时，e才是C中的一个元素。集合用有序链表实现，初始时，A，B集合中的元素按递增排列，C为空；操作完成后A，B保持不变，C中元素按递增排列。下面的函数append(last,e)是把值为e的新结点链接在由指针last指向的结点的后面，并返回新结点的地址；函数difference(A,B)实现集合运算A-B，并返回表示结果集合C的链表的首结点的地址。在执行A-B运算之前，用于表示结果集合的链表首先增加一个附加的表头结点，以便新结点的添加，当A-B运算执行完毕，再删除并释放表示结果集合的链表的表头结点。 程序(a)（编者略去这个PASCAL程序） 程序（b） typedef struct node{ int element; struct node *link; }NODE; NODE *A，*B，*C; NODE *append (NODE *last,int e) { last->link=(NODE*) malloc (sizeof(NODE)); last->link->element=e; return(last->link); } NODE *difference(NODE *A,NODE *B) {NODE *C,*last; C=last=(NODE*) malloc (sizeof(NODE)); while (1)___ if (A->element else if (2) ___ { A=A->link; B=B->link; } ELSE (3) ___ ; while (4) __ { last=append(last,A->element); A=A->link; } (5) ___; last=C; C=C->link; free (last); return (C); } /*call form:C=difference(A,B);*/【上海大学 2000 一、4 （10分）】 四 应用题 1．线性表有两种存储结构：一是顺序表，二是链表。试问： （1）如果有 n个线性表同时并存，并且在处理过程中各表的长度会动态变化，线性表的总数也会自动地改变。在此情况下，应选用哪种存储结构？ 为什么？ （2）若线性表的总数基本稳定，且很少进行插入和删除，但要求以最快的速度存取线性表中的元素，那么应采用哪种存储结构？为什么？【西安电子科技大学 1999软件 二、1 （5分）】 2．线性表的顺序存储结构具有三个弱点：其一，在作插入或删除操作时，需移动大量元素；其二，由于难以估计，必须预先分配较大的空间，往往使存储空间不能得到充分利用；其三，表的容量难以扩充。线性表的链式存储结构是否一定都能够克服上述三个弱点，试讨论之。【重庆大学 2000 二、5】 3．若较频繁地对一个线性表进行插入和删除操作，该线性表宜采用何种存储结构？为什么？ 【北京航空航天大学 1998 一、2（4分）】 4．线性结构包括______、______、_______和_______。线性表的存储结构分成______和______。请用类PASCＡL语言描述这两种结构。【华北计算机系统工程研究所1999一、2（10分）】 5．线性表（a1，a2，…，an）用顺序映射表示时，ai和ai+1（1<=i 【东南大学 1996 一、1 （5分）】 6. 说明在线性表的链式存储结构中，头指针与头结点之间的根本区别；头结点与首元结点的关系。 【厦门大学 2000 五、1 （14%/3分）】 7. 试述头结点,首元结点,头指针这三个概念的区别. 【武汉交通科技大学 1996 二、2 (3分)】【西安电子科技大学2001计应用 二、1（5分）】 8. 已知有如下定义的静态链表： TYPE component=RECORD data:elemtp; next:0..maxsize END VAR stalist:ARRAY[0..maxsize] OF component; 以及三个指针:av指向头结点，p指向当前结点，pre指向前驱结点，现要求修改静态链表中next域中的内容，使得该静态链表有双向链表的功能，从当前结点p既能往后查找，也能往前查找： （1） 定义next域中的内容。(用老的next域中的值表示)； （2） 如何得到当前结点p的前驱（pre）的前驱，给出计算式; （3） 如何得到p的后继，给出计算式;【中科院计算所 2000 四（10分）】 9. 在单链表和双向链表中，能否从当前结点出发访问到任何一个结点? 【西安电子科技大学1999计应用一、1 （5分）】 10. 如何通过改链的方法，把一个单向链表变成一个与原来链接方向相反的单向链表？ 【中国人民大学 2001 二、4 （2分）】 11. 下面是一算法的核心部分，试说明该算法的功能。 pre:=L↑.next; {L是一单链表，结点有数据域 data和指针域 next} IF pre<>NIL THEN WHILE pre↑.next<>NIL DO BEGIN p:=pre↑.next; IF p↑.data>=pre↑.data THEN pre:=p ELSE return(false) END; return(true); 【燕山大学 2000 七、1 （7分）】 12. 设单链表结点指针域为next，试写出删除链表中指针p所指结点的直接后继的C语言语句。 【北京科技大学 2000 一、3】 13. 设单链表中某指针p所指结点（即p结点）的数据域为data，链指针域为next，请写出在p结点之前插入s结点的操作（PASCAL语句）。【北京科技大学 1999 一、2 （2分）】 14. 有线性表(a1,a2,…,an),采用单链表存储，头指针为H，每个结点中存放线性表中一个元素，现查找某个元素值等于X的结点。分别写出下面三种情况的查找语句。要求时间尽量少。 （1）线性表中元素无序。（2）线性表中元素按递增有序。 （3）线性表中元素按递减有序。 【北京邮电大学 1994 七 （7分）】 15．设pa，pb分别指向两个带头结点的有序（从小到大）单链表。仔细阅读如下的程序，并回答问题： （1） 程序的功能。（2） s1，s2中值的含义。（3） pa，pb中值的含义。 PROCEDURE exam(pa,pb) BEGIN p1:=pa↑.next; p2:=pb↑.next; pa↑.next:=∧; s1:=0; s2:=0; WHILE p1≠∧ AND p2≠∧ DO [ CASE p1↑.data dispose(p) ]; p1↑.data>p2↑.data: p2:=p2↑.next; p1↑.data=p2↑.data: [p:=p1; p1:=p1↑.next; p↑.next:= pa↑.next; pa↑.next:= p; p2:= p2↑.next;s1:=s1+1; ]; END ]; WHILE p1≠∧ DO [ p:=p1; p1:=p1↑.next; dispose(p); s2:=s2+1 ] END;【南京航空航天大学 1995 十 （9分）】 16．写出下图双链表中对换值为23和15的两个结点相互位置时修改指针的有关语句。 结点结构为：(llink,data,rlink) 【北京邮电大学 1992 三、4 （25/4分）】 17．按照下列题目中的算法功能说明，将算法描述片段中的错误改正过来。 （1） （４分）下面的算法描述片段用于在双链表中删除指针变量p所指的结点： p^.rlink←p^.llink^.rlink; p^.llink←p.^rlink^.llink dispose(p); （2） （６分）下面的算法描述片段用于在双链表中指针变量p所指结点后插入一个新结点： new(q); q^.llink←p; p^.rlink←q; q^.rlink←p^.rlink; q←p^.rlink^.llink; 【山东大学 1999 八（10分）】 18．已知L是一个数据类型linkedlist的单循环链表，pa和pb是指向L中结点的指针。简述下列程序段的功能。【山东科技大学 2001 一、2 （5分）】 TYPE linkedlist=↑node; node=RECORD data:datatype; next:linkedlist END; PROC Mp(pa,pb:linkedlist); PROC subp(s,q: linkedlist); p:=s; WHILE p↑.next<>q DO p:=p↑.next; p↑.next:=s ENDP; subp(pa,pb); subp(pb,pa); ENDP; 19．设双向循环链表中结点的数据域、前驱和后继指针域分别为data,pre和next,试写出在指针p 所指结点之前插入一s结点的C语言描述语句。【北京科技大学 2001 一、3 （2分）】 20．本题给出一个子程序的框图，如图2，试填空完善此算法框图。该子程序用来寻找第一个均出现在三个整数单向链表f1，f2，f3中的相同整数。假定在调用该子程序前，这三个整数链表已按从小到大的次序排序，单向链表的形式如下图1的例子所示。 注：在图2的框图中：found和exit均为布尔型的变量，可取值为true和false。val是整型变量，用来存放第一个均出现在f1，f2，f3中的相同整数。若f1，f2和f3中无相同的整数，found 的值为false，否则found的值为true。f1↑.link表示访问f1所指结点的link域。 【哈尔滨工业大学 1999 三 （15分）】 21. 一线性表存储在带头结点的双向循环链表中，L为头指针。如下算法： （1）说明该算法的功能。（2）在空缺处填写相应的语句。 void unknown (BNODETP *L) { … p=L->next; q=p->next; r=q->next； while (q!=L) { while (p!=L) && (p->data>q->data) p=p->prior； q->prior->next=r；(1) ______； q->next=p->next；q->prior=p； (2) ______；(3) ______； q=r；p=q->prior； (4) ______； } } 【北京理工大学 1999 第二部分 数据结构 [7] （8分）】 五、算法设计题 1． 假设有两个按元素值递增次序排列的线性表，均以单链表形式存储。请编写 算法将这两个单链表归并为一个按元素值递减次序排列的单链表，并要求利用原来两个单链表的结点存放归并后的单链表。 【北京大学 1998 三、1 （5分）】 类似本题的另外叙述有： （1）设有两个无头结点的单链表,头指针分别为ha,hb,链中有数据域data,链域next,两链表的数据都按递增序存放,现要求将hb表归到ha表中,且归并后ha仍递增序,归并中ha表中已有的数据若hb中也有,则hb中的数据不归并到ha中,hb的链表在算法中不允许破坏。【南京理工大学1997 四、3（15分）】 PROCEDURE merge(ha,hb); （2）已知头指针分别为la和lb 的带头结点的单链表中，结点按元素值非递减有序排列。写出将la 和 lb两链表归并成一个结点按元素值非递减有序排列的单链表（其头指针为 lc），并计算算法的时间复杂度。【燕山大学 1998 五 （20分）】 2. 图（编者略）中带头结点且头指针为ha和hb的两线性表A和B 分别表示两个集合。两表中的元素皆为递增有序。请写一算法求A和B的并集AUB。要求该并集中的元素仍保持递增有序。且要利用A和B的原有结点空间。【北京邮电大学 1992 二 （15分）】 类似本题的另外叙述有： (1) 已知递增有序的两个单链表A，B分别存储了一个集合。设计算法实现求两个集合的并集的运算A:=A∪B【合肥工业大学 1999 五、1（8分）】 （2）已知两个链表A和B分别表示两个集合，其元素递增排列。编一函数，求A与B的交集，并存放于A链表中。【南京航空航天大学 2001 六（10分）】 （3）设有两个从小到大排序的带头结点的有序链表。试编写求这两个链表交运算的算法（即L1∩L2）。要求结果链表仍是从小到大排序，但无重复元素。【南京航空航天大学 1996 十一（10分）】 （4）己知两个线性表A ，B均以带头结点的单链表作存储结构，且表中元素按值递增有序排列。设计算法求出A与B的交集C，要求C另开辟存储空间，要求C同样以元素值的递增序的单链表形式存贮。 【西北大学 2000 五 ( 8分)】 （5）已知递增有序的单链表A,B和C分别存储了一个集合，设计算法实现A：=A∪（B∩C），并使求解结构A仍保持递增。要求算法的时间复杂度为O(|A|+|B|+|C|)。其中,|A|为集合A的元素个数。 【合肥工业大学 2000 五、1（8分）】 3. 知L1、L2分别为两循环单链表的头结点指针，m,n分别为L1、L2表中数据结点个数。要求设计一算法，用最快速度将两表合并成一个带头结点的循环单链表。【东北大学1996 二 (12分)】 类似本题的另外叙述有： （1）试用类Pascal语言编写过程PROC join（VAR la：link； lb：link） 实现连 接线性表la和lb(lb在后)的算法，要求其时间复杂度为0（1）， 占用辅助空间尽量小。描述所用结构。 【北京工业大学 1997 一、1 (8分)】 （2）设有两个链表，ha为单向链表，hb为单向循环链表。编写算法，将两个链表合并成一个单向链表，要求算法所需时间与链表长度无关。【南京航空航天大学 1997 四（8分）】 4. 顺序结构线性表LA与LB的结点关键字为整数。LA与LB的元素按非递减有序，线性表空间足够大。试用类PASCAL语言给出一种高效算法，将LB中元素合到LA中，使新的LA的元素仍保持非递减有序。高效指最大限度的避免移动元素。【北京工业大学 1997 一、2 (12分)】 5. 已知不带头结点的线性链表list，链表中结点构造为（data、link），其中data为数据域，link为指针域。请写一算法，将该链表按结点数据域的值的大小从小到大重新链接。要求链接过程中不得使用除该链表以外的任何链结点空间。【北京航空航天大学 1998 五（15分）】 6. 设L为单链表的头结点地址，其数据结点的数据都是正整数且无相同的，试设计利用直接插入的原则把该链表整理成数据递增的有序单链表的算法。【东北大学 1996 六 (14分)】 类似本题的另外叙述有： （1）设一单向链表的头指针为head,链表的记录中包含着整数类型的key域,试设计算法,将此链表的记录按照key递增的次序进行就地排序.【中科院计算所 1999 五、1（10分）】 7. 设 Listhead为一单链表的头指针，单链表的每个结点由一个整数域DATA和指针域NEXT组成，整数在单链表中是无序的。编一PASCAL过程，将 Listhead链中结点分成一个奇数链和一个偶数链，分别由P,Q指向，每个链中的数据按由小到大排列。程序中不得使用 NEW过程申请空间。【山东大学1993六( 15分)】 类似本题的另外叙述有： （1）设计算法将一个带头结点的单链表A分解为两个具有相同结构的链表B、C，其中B表的结点为A表中值小于零的结点，而C表的结点为A表中值大于零的结点（链表A的元素类型为整型，要求B、C表利用A表的结点）。【北京理工大学 2000 四、2（4分）】 (2) 设L为一单链表的头指针，单链表的每个结点由一个整数域 data和指针域NEXT组成，整数在单链表中是无序的。设计算法，将链表中结点分成一个奇数链和一个偶数链，分别由P，Q指向，每个链中的数据按由小到大排列，算法中不得申请新的结点空间。【青岛海洋大学 1999 三（12分）】 (3) 将一个带头结点的单链表A分解为两个带头结点的单链表A和B，使得A表中含有原表中序号为奇数的元素，而B表中含有原表中序号为偶数的元素，且保持其相对顺序不变。 1) 写出其类型定义： 2) 写出算法。【山东大学 1998 九 (9分)】 【山东工业大学 2000 九（9分）】 8. 已知线性表（a1 a2 a3 …an）按顺序存于内存，每个元素都是整数，试设计用最少时间把所有值为负数的元素移到全部正数值元素前边的算法：例：（x,-x,-x,x,x,-x …x）变为（-x,-x,-x…x,x,x）。 【东北大学 1998 二 (15分)】 类似本题的另外叙述有： （1）设有一元素为整数的线性表L=(a1,a2,a3,…,an),存放在一维数组A[N]中,设计一个算法,以表中an作为参考元素,将该表分为左、右两部分,其中左半部分每个元素小于等于an,右半部分每个元素都大于an, an位于分界位置上(要求结果仍存放在A[N]中)。【北京理工大学 1999 八（6分）】 （2）顺序存储的线性表A,其数据元素为整型,试编写一算法,将A拆成B和C两个表,使A中元素值大于等于0的元素放入B,小于0的放入C中.. 要求: 1）表B和C另外设置存储空间; 2）表B和C不另外设置,而利用A的空间.【山东大学 2001 九、1 (12分)】 （3）知线性表（a1, a2,a3,…,an）按顺序存储，且每个元素都是整数均不相同，设计把所有奇数移到所有偶数前边的算法。（要求时间最少，辅助空间最少）【东北大学 1997 三 (15分)】 (4) 编写函数将一整数序列中所有负数移到所有正数之前，要求时间复杂度为O（n） 【南京航空航天大学 2001 八（10分）】 (5) 已知一个由n（ 设n=1000）个整数组成的线性表，试设计该线性表的一种存储结构，并用标准pascal语言描述算法，实现将n个元素中所有大于等于19的整数放在所有小于19的整数之后。要求算法的时间复杂度为O(n),空间复杂度O(1)。【西安交通大学 1996 六（11分）】 9. 试编写在带头结点的单链表中删除（一个）最小值结点的（高效）算法。void delete（Linklist &L） 【北京理工大学 2001 九、3 （8分）】 10. 已知非空线性链表由list指出，链结点的构造为（data,link）.请写一算法，将链表中数据域值最小的那个链结点移到链表的最前面。要求：不得额外申请新的链结点。【北京航空航天大学 2001 四（10分）】 11. 已知p指向双向循环链表中的一个结点，其结点结构为data、llink、rlink三个域，写出算法change(p),交换p所指向的结点和它的前缀结点的顺序。【首都经贸大学 1997 二、2（15分）】 12. 线性表(a1,a2,a3,…,an)中元素递增有序且按顺序存储于计算机内。要求设计一算法完成： （1） 用最少时间在表中查找数值为x的元素。 （2） 若找到将其与后继元素位置相交换。 （3） 若找不到将其插入表中并使表中元素仍递增有序。【东北大学 1996 三 ( 12分)】 13. 设单链表的表头指针为h，结点结构由data和next两个域构成，其中data域为字符型。写出算法dc(h,n),判断该链表的前n个字符是否中心对称。例如 xyx, xyyx都是中心对称。【首都经贸大学1998三、9（15分）】 14. 已知两个单链表A和B,其头指针分别为heada和headb，编写一个过程从单链表A中删除自第i个元素起的共len个元素，然后将单链表A插入到单链表B的第j个元素之前。 【中国矿业大学 2000 三（10分）】 类似本题的另外叙述有： （1）h1、h2为两个链表的表头指针，结点结构为data和link两个域组成。写出算法inde(h1,h2,i,j,l),将链表h1从第i个结点起的l个结点删除，并插入到h2表的第j个结点之前。 【首都经贸大学 1998 三、10（20分）】 15. 设线性表存于A[1..size]的前num各分量中，且递增有序。请设计一个算法，将x插入到线性表的适当位置上，以保持线性表的有序性，并在设计前说明设计思想，最后说明所设计算法的时间复杂度。 【西安电子科技大学 1999计应用 1997 二 （10分）】 类似本题的另外叙述有： (1) 试编制在线性表L={12,13,21,24,28,30,42,}中插入数据元素26的程序。（要求该 程序用turbo Pascal语言编制并能在计算机上运行，结点类型为链式结构）【大连海事大学 1996 二、1 (16分)】 16. 假设一个单循环链表，其结点含有三个域pre、data、link。其中data为数据域；pre为指针域，它的值为空指针（NIL）；link为指针域，它指向后继结点。请设计算法，将此表改成双向循环链表。 【西安电子科技大学 1999软件 五（10分）】 17. 已知递增有序的单链表A,B分别存储了一个集合，请设计算法以求出两个集合A和B 的差集A-B（即仅由在A中出现而不在B中出现的元素所构成的集合），并以同样的形式存储，同时返回该集合的元素个数。 【西安电子科技大学2000计应用1997 二 （10分）】 18. 已知一个单链表中每个结点存放一个整数，并且结点数不少于2，请设计算法以判断该链表中第二项起的每个元素值是否等于其序号的平方减去其前驱的值，若满足则返回ture，否则返回false. 【西安电子科技大学2000软件1997 二（10分）】 19．两个整数序列A=a1,a2,a3,…,am和B=b1,b2,b3,…,bn已经存入两个单链表中，设计一个算法，判断序列B是否是序列A的子序列。【东北大学 1999 二 (10分)】 20．L1与L2分别为两单链表头结点地址指针，且两表中数据结点的数据域均为一个字母。设计把L1中与L2中数据相同的连续结点顺序完全倒置的算法。【东北大学 1997 四 (１５分)】 例： 类似本题的另外叙述有： (1) 知L为链表的头结点地址，表中共有m(m>3)个结点，从表中第i个结点(1 【东北大学 1998 三 (15分)】 21. 请写一个算法将顺序存储结构的线性表（a1...an）逆置为(an...a1)。【大连海事大学1996八(６分)】 类似本题的另外叙述有： (1) 设有一带头结点的单链表,编程将链表颠倒过来.要求不用另外的数组或结点完成. 【南京航空航天大学 1999 八 （10分）】 (2) 设有一个带头结点的单向链表，数据项递减有序。写一算法，重新排列链表，使数据项递增有序，要求算法时间复杂度为O（n）。（注：用程序实现）【南京航空航天大学 1997 七 （12分）】 (3) 试编写求倒排循环链表元素的算法。【南京航空航天大学 1995 十二 （10分）】 (4) 请设计算法将不带头结点的单链表就地逆置。【北方交通大学 2001 三 （12分）】 (5) 试编写算法 ，将不设表头结点的、不循环的单向链表就地逆转。【北方交通大学1997五（10分）】 (6) 有一个单链表L（至少有1个结点），其头结点指针为head，编写一个过程将L逆置，即最后一个结点变成第一个结点，原来倒数第二个结点变成第二个结点，如此等等。【燕山大学 2001 四、2（8分）】 22．设有一个由正整数组成的无序（向后）单链表，编写完成下列功能的算法： （1）找出最小值结点，且打印该数值； （2）若该数值是奇数，则将其与直接后继结点的数值交换； （3）若该数值是偶数，则将其直接后继结点删除。【东北大学 2000 二 (15分)】 23．已知L为没有头结点的的单链表中第一个结点的指针，每个结点数据域存放一个字符，该字符可能是英文字母字符或数字字符或其它字符，编写算法构造三个以带头结点的单循环链表表示的线性表，使每个表中只含同一类字符。（要求用最少的时间和最少的空间）【东北大学 2002 三(15分)】 24．在一个递增有序的线性表中，有数值相同的元素存在。若存储方式为单链表，设计算法去掉数值相同的元素，使表中不再有重复的元素。例如：（7，10，10，21，30，42，42，42，51，70）将变作（7，10，21，30，42，51，70），分析算法的时间复杂度。【北京工业大学 1996 三 (15分)】 25．在输入数据无序的情况下，建立一个数据值为整型的递增有序的顺序存储线性表L，且要求当输入相同数据值时，线性表中不能存在数据值相同的数据元素，试写出其算法。 顺序存储结构的线性表描述为： CONST maxlen={线性表可能达到的最大长度}； TYPE sqlisttp=RECORD elem:array[1..maxlen] of integer; last :0..maxlen END; VAR L: sqlisttp;【同济大学 1998 二 (12分 )】 26．设有一个正整数序列组成的有序单链表（按递增次序有序，且允许有相等的整数存在），试编写能实现下列功能的算法 ：（要求用最少的时间和最小的空间） (1)确定在序列中比正整数x大的数有几个（相同的数只计算一次，如序列{20,20,17,16,15,15,11,10,8,7,7,5,4}中比10大的数有5个）； (2) 在单链表将比正整数x小的数按递减次序排列； (3) 将正整数（比）x大的偶数从单链表中删除。【东北大学 2001 二 (17分)】 27. 编写一个算法来交换单链表中指针P所指结点与其后继结点，HEAD是该链表的头指针，P指向该链表中某一结点。【吉林大学 2001 二、1 (7分)】 类似本题的另外叙述有： (1) 已知非空线性链表第一个结点由List指出，请写一算法，交换p所指的结点与其下一个结点在链表中的位置(设p指向的不是链表最后那个结点)。【北京航空航天大学 1999 五 （10分）】 (2) 已知任意单链表如图所示(编者略去图)。Head为表头指针，指向表的第一个元素，p为指向表中任意结点的指针，试设计一个算法，将p指向的结点和其后面结点交换位置（可采用任何高级语言描述算法）。 【山东大学 1992 二 ( 12分)】 28．设键盘输入n个英语单词，输入格式为n, w1, w2, …,wn,其中n表示随后输入英语单词个数，试编一程序，建立一个单向链表，实现：（10分） （1）如果单词重复出现，则只在链表上保留一个。（单考生做）。 （2）除满足（1）的要求外。链表结点还应有一个计数域，记录该单词重复出现的次数， 然后输出出现次数最多的前k(k<=n)个单词（统考生做）。【南京航空航天大学 1998 九 （10分）】 29．已知一双向循还链表，从第二个结点至表尾递增有序，（设a1 30. 已知长度为n的线性表A采用顺序存储结构，请写一时间复杂度为0(n)、空间复杂度为0(1)的算法，该算法删除线性表中所有值为item的数据元素。（O（1）表示算法的辅助空间为常量）。 【北京航空航天大学 2000 五（10分）】 31．设民航公司有一个自动预订飞机票的系统，该系统中有一张用双重链表示的乘客表，表中结点按乘客姓氏的字母序相链。例如，下面是张某个时刻的乘客表。试为该系统写出一个当任一乘客要订票时修改乘客表的算法。 【北方交通大学 2000 六（17分）】 32．设有一头指针为L的带有表头结点的非循环双向链表，其每个结点中除有pred（前驱指针），data（数据）和next（后继指针）域外，还有一个访问频度域freq。在链表被起用前，其值均初始化为零。每当在链表中进行一次Locate(L,x)运算时，令元素值为x的结点中freq域的值增1，并使此链表中结点保持按访问频度非增（递减）的顺序排列，同时最近访问的结点排在频度相同的结点的最后，以便使频繁访问的结点总是靠近表头。试编写符合上述要求的Locate(L,x)运算的算法，该运算为函数过程，返回找到结点的地址，类型为指针型。【清华大学 1997 二 （10分）】 33．给定(已生成)一个带表头结点的单链表，设head为头指针，结点的结构为(data,next),data为整型元素，next为指针，试写出算法:按递增次序输出单链表中各结点的数据元素，并释放结点所占的存储空间。(要求;不允许使用数组作辅助空间)【华中理工大学 2000 八、2 （13分）】 34．已知三个带头结点的线性链表A、B和C中的结点均依元素值自小至大非递减排列（可能存在两个以上值相同的结点），编写算法对A表进行如下操作：使操作后的链表A中仅留下三个表中均包含的数据元素的结点，且没有值相同的结点，并释放所有无用结点。限定算法的时间复杂度为O（m+n+p），其中m、n和p分别为三个表的长度。【清华大学 1995 一 （15分）】 第2章 线性表（答案） 一．选择题 二．判断题 部分答案解释如下。 1、 头结点并不“仅起”标识作用，并且使操作统一。另外，头结点数据域可写入链表长度， 或作监视哨。 4．两种存储结构各有优缺点，应根据实际情况选用，不能笼统说哪一个好。 7．集合中元素无逻辑关系。 9．非空线性表第一个元素无前驱，最后一个元素无后继。 13．线性表是逻辑结构，可以顺序存储，也可链式存储。 三．填空题 1．顺序 2．（n-1）/2 3．py->next=px->next; px->next=py 4 ．n-i+1 5．主要是使插入和删除等操作统一，在第一个元素之前插入元素和删除第一个结点不必另作判断。另外，不论链表是否为空，链表指针不变。 6．O(1)，O(n) 7．单链表，多重链表，（动态）链表，静态链表 8．f->next=p->next; f->prior=p; p->next->prior=f; p->next=f; 9．p^.prior s^.prior^.next 10． 指针 11．物理上相邻 指针 12．4 2 13．从任一结点出发都可访问到链表中每一个元素。 14．u=p->next; p->next=u->next; free(u); 15．L->next->next==L 16．p->next!=null 17．L->next==L && L->prior==L 18．s->next=p->next;p->next=s; 19．(1) IF pa=NIL THEN return(true); (2) pb<>NIL AND pa^.data>=pb^.data (3) return(inclusion(pa,pb)); (4) pb:=pb^.next; (5) return(false); 非递归算法： (1)pre:=pb; (2) pa<>NIL AND pb<>NIL AND pb^.data>=pa^.data (3)pa:=pa^.next; pb:=pb->next; (4)pb:=pre^.next;pre:=pb;pa:=pa^.next;(5)IF pa=NIL THEN return(true) ELSE return(false); [注]：本题是在链表上求模式匹配问题。非递归算法中用指针pre指向主串中开始结点（初始时为第一元素结点）。若主串与子串对应数据相等，两串工作指针pa和pb后移；否则，主串工作指针从pre的下一结点开始（这时pre又指向新的开始结点），子串工作指针从子串第一元素开始，比较一直继续到循环条件失败。若pa为空，则匹配成功，返回true，否则，返回false。 20．A．VAR head:ptr B. new(p) C. p^.data:=k D. q^.next:=p E. q:=p(带头结点) 21．（1）new(h);∥生成头结点，以便于操作。 （2）r^.next:=p; (3) r^.next:=q; (4) IF (q=NIL) THEN r^.next:=p; 22．A: r^.link^.data<>max AND q^.link^.data<>max B: r:=r^.link C: q^.link D: q^.link E: r^.link F: r^.link G: r:=s（或r:= r^.link） H: r:=r^.link I: q^.link:=s^.link 23．(1)la (2)0 (3)j (2)j:=1; (3)p:=p^.right ∥工作指针后移 (4)s^.left:=p (5)p^.right^.left:=s; ∥p后继的前驱是s (6)s^.left:=p; 25.(1)i<=L.last ∥L.last 为元素个数 (2)j:=j+1 ∥有值不相等的元素 (3)L.elem[j]:=L.elem[i] ∥元素前移 (4)L.last:=j ∥元素个数 26.(A)p^.link:=q;∥拉上链，前驱指向后继 (B)p:=q;∥新的前驱 (C)p^.link:=head;∥形成循环链表 (D)j:=0; ∥计数器，记被删结点 (E)q:=p^.link∥记下被删结点 (F)p^.link=q^.link ∥删除结点 27. (1)p:=r;∥r指向工作指针s的前驱，p指向最小值的前驱。 (2)q:=s;∥q指向最小值结点，s是工作指针 (3)s:=s^.link∥工作指针后移 (4)head:=head^.next;∥第一个结点值最小； (5)p^link:=q^.link;∥跨过被删结点（即删除一结点） 28．(1) l^.key:=x;∥头结点l这时起监视哨作用 (2) l^.freq:=p^.freq ∥头结点起监视哨作用 (3) q->pre->next=q->next; q->next->pre=q->pre; ∥先将q结点从链表上摘下 q^.next:=p; q^.pre:=p^.pre; p^.pre->next:=q; p^.pre:=q; ∥结点q插入 结点p前 (4) q^.freq=0 ∥链表中无值为x的结点，将新建结点插入到链表最后（头结点 前）。 29．(1)a^.key:=’@’∥a的头结点用作监视哨，取不同于a链表中其它数据域的值 (2)b^.key:=p^.key∥b的头结点起监视哨作用 (3)p:=p^.next∥找到a,b表中共同字母，a表指针后移 (4)0(m*n) 30. C 部分：(1)p!=null ∥链表未到尾就一直作 (2)q ∥将当前结点作为头结点后的第一元素结点插入 31. (1)L=L->next; ∥暂存后继 (2)q=L; ∥待逆置结点 (3)L=p; ∥头指针仍为L 32. (1) p^.next<>p0 (2)r:= p^.next (3) p^.next:= q0; (4) q0:= p; (5) p:=r 33. (1)r (2)NIL (3)x (2)pa->exp==0 ∥若指数为0，即本项为常数项 (3)q->next=pa->next ∥删常数项 (4)q->next ∥取下一元素 (5)=pa->coef*pa->exp (6)-- ∥指数项减1 (7)pa ∥前驱后移,或q->next (8)pa->next ∥取下一元素 35．(1)q:=p; ∥q是工作指针p的前驱 (2)p^.data>m ∥p是工作指针 (3)r:=q; ∥r 记最大值的前驱， (4)q:=p; ∥或q:=q^.next; (5)r^.next:=q^.next; ∥或r^.next:=r^.next^.next 删最大值结点 36．(1)L->next=null ∥置空链表,然后将原链表结点逐个插入到有序表中 (2)p!=null ∥当链表尚未到尾，p为工作指针 (3)q!=null ∥查p结点在链表中的插入位置，这时q是工作指针。 (4)p->next=r->next ∥将p结点链入链表中 (5)r->next=p ∥r是q的前驱，u是下个待插入结点的指针。 37．程序（a） PASCAL部分(编者略） 程序（b） C部分 (1)(A!=null && B!=null) ∥两均未空时循环 (2)A->element==B->element ∥两表中相等元素不作结果元素 (3)B=B->link ∥向后移动B表指针 (4)A!=null ∥将A 表剩余部分放入结果表中 (5)last->link=null ∥置链表尾 四、 应用题 1．（1）选链式存储结构。它可动态申请内存空间，不受表长度（即表中元素个数）的 影响，插入、删 除时间复杂度为O（1）。 （2）选顺序存储结构。顺序表可以随机存取，时间复杂度为O（1）。 2．链式存储结构一般说克服了顺序存储结构的三个弱点。首先，插入、删除不需移动元素，只修改指针，时间复杂度为O(1)；其次，不需要预先分配空间，可根据需要动态申请空间；其三，表容量只受可用内存空间的限制。其缺点是因为指针增加了空间开销，当空间不允许时，就不能克服顺序存储的缺点。 3．采用链式存储结构，它根据实际需要申请内存空间，而当不需要时又可将不用结点空间返还给系统。在链式存储结构中插入和删除操作不需要移动元素。 4．线性表 栈 队列 串 顺序存储结构和链式存储结构。 顺序存储结构的定义是： CONST maxlen=线性表可能达到的最大长度； TYPE sqlisttp=RECORD elem:ARRAY[1..maxlen] OF ElemType; last:0..maxlen; END; 链式存储结构的定义是： TYPE pointer=↑nodetype; nodetype=RECORD data:ElemType; next:pointer; END; linklisttp=pointer; 5.顺序映射时，ai与ai+1的物理位置相邻；链表表示时ai与ai+1的物理位置不要求相邻。 6．在线性表的链式存储结构中，头指针指链表的指针，若链表有头结点则是链表的头结点的指针，头指针具有标识作用，故常用头指针冠以链表的名字。头结点是为了操作的统一、方便而设立的，放在第一元素结点之前，其数据域一般无意义（当然有些情况下也可存放链表的长度、用做监视哨等等），有头结点后，对在第一元素结点前插入结点和删除第一结点，其操作与对其它结点的操作统一了。而且无论链表是否为空，头指针均不为空。首元结点也就是第一元素结点，它是头结点后边的第一个结点。 7．见上题6。 8．(1)将next域变为两个域: pre和next，其值域均为0..maxsize。初始化时，头结点（下标为0的元素）其next域值为1，其pre域值为n（设n是元素个数，且n 9. 在单链表中不能从当前结点（若当前结点不是第一结点）出发访问到任何一个结点，链表只能从头指针开始，访问到链表中每个结点。在双链表中求前驱和后继都容易，从当前结点向前到第一结点，向后到最后结点，可以访问到任何一个结点。 10．本题是链表的逆置问题。设该链表带头结点，将头结点摘下，并将其指针域置空。然后从第一元素结点开始，直到最后一个结点为止，依次前插入头结点的后面，则实现了链表的逆置。 11．该算法的功能是判断链表L是否是非递减有序，若是则返回“true”；否则返回“false“。pre指向当前结点，p指向pre的后继。 12．q=p->next; p->next=q->next; free(q); 13. 设单链表的头结点的头指针为head,且pre=head； while(pre->next!=p) pre=pre->next; s->next=p; pre->next=s; 14.设单链表带头结点，工作指针p初始化为p=H->next; (1) while(p!=null && p->data!=X) p=p->next; if(p= =null) return(null);∥查找失败 else return(p);∥查找成功 (2) while(p!=null && p->data if(p==null || p->data>X) return(null);∥查找失败 else return(p); (3) while(p!=null && p->data>X) p=p->next; if(p==null || p->data 15.本程序段功能是将pa和pb链表中的值相同的结点保留在pa链表中（pa中与pb中不同结点删除），pa是结果链表的头指针。链表中结点值与从前逆序。S1记结果链表中结点个数（即pa与pb中相等的元素个数）。S2记原pa链表中删除的结点个数。 16．设 q:=p^.llink; 则 q^.rlink:=p^.rlink; p^.rlink^.llink:=q; p^.llink:=q^.llink; q^.llink^.rlink:=p; p^.rlink:=q; q^.llink:=p 17.(1)前两个语句改为： p.llink^.rlink<- p^.rlink; p^.rlink^.llink<- p^.llink; (2)后三个语句序列应改为： q^.rlink<- p^.rlink;∥以下三句的顺序不能变 p^.rlink^.llink<- q; p^.rlink<- q; 18．mp是一个过程，其内嵌套有过程subp。 subp(s,q)的作用是构造从s到q的循环链表。 subp(pa,pb)调用结果是将pa到pb的前驱构造为循环链表。 subp(pb,pa)调用结果是将pb到pa的前驱（指在L链表中，并非刚构造的pa循环 链表中）构造为循环链表。 总之，两次调用将L循环链表分解为两个。第一个循环链表包含从pa到pb的前驱,L中除刚构造的pa到pb前驱外的结点形成第二个循环链表。 19．在指针p所指结点前插入结点s的语句如下： s->pre=p->pre; s->next=p; p->pre->next=s; p->pre=s; 20．(A) f1<>NIL并且f2<>NIL (B) f1↑.data < f2↑.data (C) f2↑.data (E) f1<- f1↑.link 或f2=f2↑.link; 21. 1）本算法功能是将双向循环链表结点的数据域按值自小到大排序，成为非递减（可能包括数据域值相等的结点）有序双向循环链表。 2）(1)r->prior=q->prior;∥将q结点摘下，以便插入到适当位置。 (2)p->next->prior=q;∥（2）（3）将q结点插入 (3)p->next=q; (4)r=r->next;或r=q->next;∥后移指针，再将新结点插入到适当位置。 五、 算法设计题 1．[题目分析]因为两链表已按元素值递增次序排列，将其合并时，均从第一个结点起进行比较，将小的链入链表中，同时后移链表工作指针。该问题要求结果链表按元素值递减次序排列。故在合并的同时，将链表结点逆置。 LinkedList Union(LinkedList la,lb) ∥la,lb分别是带头结点的两个单链表的头指针，链表中的元素值按递增序排列，本算法 将两链表合并成一个按元素值递减次序排列的单链表。 { pa=la->next; pb=lb->next;∥pa，pb分别是链表la和lb的工作指针 la->next=null; ∥la作结果链表的头指针，先将结果链表初始化为空。 while(pa!=null && pb!=null) ∥当两链表均不为空时作 if(pa->data<=pb->data) { r=pa->next; ∥将pa 的后继结点暂存于r。 pa->next=la->next; ∥将pa结点链于结果表中，同时逆置。 la->next=pa; pa=r; ∥恢复pa为当前待比较结点。 } else {r=pb->next;∥ 将pb 的后继结点暂存于r。 pb->next=la->next; ∥将pb结点链于结果表中，同时逆置。 la->next=pb; pb=r; ∥恢复pb为当前待比较结点。 } while(pa!=null) ∥将la表的剩余部分链入结果表，并逆置。 {r=pa->next; pa->next=la->next; la->next=pa; pa=r; } while(pb!=null) {r=pb->next; pb->next=la->next; la->next=pb; pb=r; } }∥算法Union结束。 ［算法讨论］上面两链表均不为空的表达式也可简写为while(pa&&pb),两递增有序表合并成递减有序表时，上述算法是边合并边逆置。也可先合并完，再作链表逆置。后者不如前者优化。算法中最后两个while语句，不可能执行两个，只能二者取一，即哪个表尚未到尾，就将其逆置到结果表中，即将剩余结点依次前插入到结果表的头结点后面。 与本题类似的其它题解答如下： （１）［问题分析］与上题类似，不同之处在于：一是链表无头结点，为处理方便，给加上头结点，处理结束再删除之；二是数据相同的结点，不合并到结果链表中；三是hb链表不能被破坏，即将hb的结点合并到结果链表时，要生成新结点。 LinkedList Union(LinkedList ha, hb) ∥ha和hb是两个无头结点的数据域值递增有序的单链表，本算法将hb中并不出现在ha 中的数据合并到ha中，合并中不能破坏hb链表。 ｛LinkedList la; la=(LinkedList)malloc(sizeof(LNode)); la->next=ha;∥申请头结点，以便操作。 pa=ha; ∥pa是ha链表的工作指针 pb=hb; ∥pb是hb链表的工作指针 pre=la; ∥pre指向当前待合并结点的前驱。 while(pa&&pb) if(pa->data else if(pa->data>pb->data)∥处理hb中数据。 {r=(LinkedList)malloc(sizeof(LNode));∥申请空间 r->data=pb->data; pre->next=r; pre=r;∥将新结点链入结果链表。 pb=pb->next;∥hb链表中工作指针后移。 } else∥处理pa->data=pb->data; {pre->next=pa; pre=pa; pa=pa->next;∥两结点数据相等时，只将ha的数据链入。 pb=pb->next;∥不要hb的相等数据 } if(pa!=null)pre->next=pa;∥将两链表中剩余部分链入结果链表。 else pre->next=pb; free(la);∥释放头结点.ha,hb指针未被破坏。 }∥算法nion结束。 (2)本题与上面两题类似，要求结果指针为lc，其核心语句段如下： pa=la->next;pb=hb->next; lc=(LinkedList )malloc(sizeof(LNode)); pc=lc;∥pc是结果链表中当前结点的前驱 while(pa&&pb) if(pa->data {pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;} else {pc->next=pb;pc=pb;pb=pb->next;} if(pa)pc->next=pa; else pc->next=pb; free(la);free(lb);∥释放原来两链表的头结点。 算法时间复杂度为O（m+n），其中m和n分别为链表la和lb的长度。 2．[题目分析]本组题有6个，本质上都是链表的合并操作，合并中有各种条件。与前组题不同的是，叙述上是用线性表代表集合，而操作则是求集合的并、交、差（A∪B，A∩B，A-B）等。 本题与上面1．（2）基本相同，不同之处1．（2）中链表是“非递减有序”，（可能包含相等元素），本题是元素“递增有序”（不准有相同元素）。因此两表中合并时，如有元素值相等元素，则应删掉一个。 LinkedList Union(LinkedList ha,hb) ∥线性表A和B代表两个集合，以链式存储结构存储，元素递增有序。ha和hb分别 是其链表的头指针。本算法求A和B的并集A∪B，仍用线性表表示，结果链表元素也是递增有序。 { pa=ha->next;pb=hb->next;∥设工作指针pa和pb。 pc=ha;∥pc为结果链表当前结点的前驱指针。 while(pa&&pb) if(pa->data {pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;} else if(pa->data>pb->data) {pc->next=pb;pc=pb;pb=pb->next;} else∥处理pa->data=pb->data. {pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next; u=pb;pb=pb->next;free(u);} if(pa) pc->next=pa;∥ 若ha表未空，则链入结果表。 else pc->next=pb;∥若hb表未空，则链入结果表。 free(hb); ∥释放hb头结点 return(ha); }∥算法Union结束。 与本题类似的其它几个题解答如下： (1) 解答完全同上2。 (2) 本题是求交集，即只有同时出现在两集合中的元素才出现在结果表中。其核心语句段如下： pa=la->next;pb=lb->next;∥设工作指针pa和pb； pc=la;∥结果表中当前合并结点的前驱的指针。 while(pa&&pb) if(pa->data==pb->data)∥交集并入结果表中。 { pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next; u=pb;pb=pb->next;free(u);} else if(pa->data else {u=pb; pb=pb->next; free(u);} while(pa){ u=pa; pa=pa->next; free(u);}∥ 释放结点空间 while(pb) {u=pb; pb=pb->next; free(u);}∥释放结点空间 pc->next=null;∥置链表尾标记。 free(lb); ∥注： 本算法中也可对B表不作释放空间的处理 （3）本题基本与（2）相同，但要求无重复元素，故在算法中，待合并结点数据要与其前驱比较，只有在与前驱数据不同时才并入链表。其核心语句段如下。 pa=L1->next;pb=L2->next;∥pa、pb是两链表的工作指针。 pc=L1;∥L1作结果链表的头指针。 while(pa&&pb) if(pa->data {if(pc==L1) {pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;} ∥处理第一个相等的元 素。 else if(pc->data==pa->data){ u=pa;pa=pa->next;free(u);} ∥重复元 素不进入L1表。 else{ pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;} ∥交集元素并入结果表。 } ∥while while(pa) {u=pa;pa=pa->next;free(u);} ∥ 删L1表剩余元素 pc->next=null; ∥置结果链表尾。 注： 本算法中对L2表未作释放空间的处理。 （4） 本题与上面（3）算法相同，只是结果表要另辟空间。 （5） [题目分析]本题首先求B和C的交集，即求B和C中共有元素，再与A求并集，同时删除重复元素，以保持结果A递增。 LinkedList union(LinkedList A,B,C) ∥A,B和C均是带头结点的递增有序的单链表，本算法实现A= A∪（B∩C），使求解结构保持递增有序。 {pa=A->next;pb=B->next;pc=C->next;∥设置三个工作指针。 pre=A; ∥pre指向结果链表中当前待合并结点的前驱。 if(pa->data {pre->next=pa;pre=pa;pa=pa->next;} else{while(pb&&pc) ∥找B表和C表中第一个公共元素。 if(pb->data else if(pb->data>pc->data)pc=pc->next; else break; ∥找到B表和C表的共同元素就退出while循环。 if(pb&&pc)∥ 因共同元素而非B表或C表空而退出上面while循环。 if(pa->data>pb->data)∥A表当前元素值大于B表和C表的公共元素，先将B 表元素链入。 {pre->next=pb;pre=pb;pb=pb->next;pc=pc->next;}∥ B，C公共元素为结果 表第一元素。 }∥结束了结果表中第一元素的确定 while(pa&&pb&&pc) {while(pb&&pc) if(pb->data else if(pb->data>pc->data) pc=pc->next; else break; ∥B表和C表有公共元素。 if(pb&&pc) {while(pa&&pa->data if(pre->data!=pb->data){pre->next=pb;pre=pb;pb=pb->next;pc=pc->next;} else{pb=pb->next;pc=pc->next;}∥ 若A中已有B，C公共元素，则不再存入结果表。 } }∥ while(pa&&pb&&pc) if(pa) pre->next=pa; ∥当B，C无公共元素（即一个表已空），将A中剩余链入。 }∥算法Union结束 [算法讨论]本算法先找结果链表的第一个元素，这是因为题目要求结果表要递增有序（即删除重复元素）。这就要求当前待合并到结果表的元素要与其前驱比较。由于初始pre=A（头结点的头指针），这时的data域无意义，不能与后继比较元素大小，因此就需要确定第一个元素。当然，不要这样作，而直接进入下面循环也可以，但在链入结点时，必须先判断pre是否等于A，这占用了过多的时间。因此先将第一结点链入是可取的。 算法中的第二个问题是要求时间复杂度为O（|A|+|B|+|C|）。这就要求各个表的工作指针只能后移（即不能每次都从头指针开始查找）。本算法满足这一要求。 最后一个问题是，当B，C有一表为空（即B和C已无公共元素时），要将A的剩余部分链入结果表。 3．[题目分析]循环单链表L1和L2数据结点个数分别为m和n ，将二者合成一个循环单链表时，需要将一个循环链表的结点（从第一元素结点到最后一个结点）插入到另一循环链表的第一元素结点前即可。题目要求“用最快速度将两表合并“，因此应找结点个数少的链表查其尾结点。 LinkedList Union(LinkedList L1,L2;int m,n) ∥L1和L2分别是两循环单链表的头结点的指针，m和n分别是L1和L2的长度。 ∥本算法用最快速度将L1和L2合并成一个循环单链表。 {if(m<0||n<0) {printf(“表长输入错误\\n”)；exit(0);} if(m while(p->next!=L1) p=p->next;∥查最后一个元素结点。 p->next=L2->next;∥将L1循环单链表的元素结点插入到L2的第一元素结点前。 L2->next=L1->next; free(L1);∥释放无用头结点。 } }∥处理完m else∥ 下面处理L2长度小于等于L1的情况 {if(n==0)return(L1);∥L2为空表。 else{p=L2; while(p->next!=L2) p=p->next;∥查最后元素结点。 p->next=L1->next;∥将L2的元素结点插入到L1循环单链表的第一元素结点前。 L1->next=L2->next; free(L2);∥释放无用头结点。 } }∥算法结束。 类似本题叙述的其它题解答如下： （1）[题目分析]本题将线性表la和lb连接，要求时间复杂度为O（1），且占用辅助空间尽量小。应该使用只设尾指针的单循环链表。 LinkedList Union(LinkedList la,lb) ∥la和lb是两个无头结点的循环单链表的尾指针，本算法将lb接在la后，成为一 个单循环链表。 { q=la->next; ∥q指向la的第一个元素结点。 la->next=lb->next; ∥将lb的最后元素结点接到lb的第一元素。 lb->next=q; ∥将lb指向la的第一元素结点，实现了lb接在la后。 return(lb); ∥返回结果单循环链表的尾指针lb。 }∥算法结束。 [算法讨论]若循环单链表带有头结点，则相应算法片段如下： q=lb->next; ∥q指向lb的头结点； lb->next=la->next; ∥lb的后继结点为la的头结点。 la->next=q->next; ∥la的后继结点为lb的第一元素结点。 free(q); ∥释放lb的头结点 return(lb); ∥返回结果单循环链表的尾指针lb。 （2）[题目分析]本题要求将单向链表ha和单向循环链表hb合并成一个单向链表，要求算法所需时间与链表长度无关，只有使用带尾指针的循环单链表，这样最容易找到链表的首、尾结点，将该结点序列插入到单向链表第一元素之前即可。 其核心算法片段如下（设两链表均有头结点） q=hb->next; ∥单向循环链表的表头指针 hb->next=ha->next; ∥将循环单链表最后元素结点接在ha第一元素前。 ha->next=q->next; ∥将指向原单链表第一元素的指针指向循环单链表第一结 点 free(q); ∥释放循环链表头结点。 若两链表均不带头结点，则算法片段如下： q=hb->next; ∥q指向hb首元结点。 hb->next=ha; ∥hb尾结点的后继是ha第一元素结点。 ha=q; ∥头指针指向hb的首元结点。 4．[题目分析]顺序存储结构的线性表的插入，其时间复杂度为O（n），平均移动近一半的元素。线性表LA和LB合并时，若从第一个元素开始，一定会造成元素后移，这不符合本题“高效算法”的要求。另外，题中叙述“线性表空间足够大”也暗示出另外合并方式，即应从线性表的最后一个元素开始比较，大者放到最终位置上。设两线性表的长度各为m和n ，则结果表的最后一个元素应在m+n位置上。这样从后向前，直到第一个元素为止。 PROC Union(VAR LA:SeqList;LB:SeqList) ∥LA和LB是顺序存储的非递减有序线性表，本算法将LB合并到LA中，元素仍非递减有序。 m:=LA.last;n:=LB.last;∥m，n分别为线性表LA和LB的长度。 k:=m+n; ∥k为结果线性表的工作指针（下标）。 i:=m;j:=n; ∥i，j分别为线性表LA和LB的工作指针（下标）。 WHILE(i>0)AND(j>0)DO IF LA.elem[i]>=LB.elem[j] THEN[LA.elem[k]:=LA.elem[i];k:=k-1;i:=i-1;] ELSE[LA.elem[k]:=LB.elem[j];k:=k-1;j:=j-1;] WHILE(j>0) DO [LA.elem[k]:=LB.elem[j];k:=k-1;j:=j-1;] LA.last:=m+n; ENDP; [算法讨论]算法中数据移动是主要操作。在最佳情况下（LB的最小元素大于LA的最大元素），仅将LB的n个元素移（拷贝）到LA中，时间复杂度为O（n），最差情况，LA的所有元素都要移动，时间复杂度为O（m+n）。因数据合并到LA中，所以在退出第一个WHILE循环后，只需要一个WHILE循环，处理LB中剩余元素。第二个循环只有在LB有剩余元素时才执行，而在LA有剩余元素时不执行。本算法利用了题目中“线性表空间足够大”的条件，“最大限度的避免移动元素”，是“一种高效算法”。 5．[题目分析]本题实质上是一个排序问题，要求“不得使用除该链表结点以外的任何链结点空间”。链表上的排序采用直接插入排序比较方便，即首先假定第一个结点有序，然后，从第二个结点开始，依次插入到前面有序链表中，最终达到整个链表有序。 LinkedList LinkListSort(LinkedList list) ∥list是不带头结点的线性链表，链表结点构造为data和link两个域，data是数据域，link是指针域。本算法将该链表按结点数据域的值的大小，从小到大重新链接。 {p=list->link; ∥p是工作指针，指向待排序的当前元素。 list->link=null;∥假定第一个元素有序，即链表中现只有一个结点。 while(p!=null) {r=p->link; ∥r是p的后继。 q=list; if(q->data>p->data)∥处理待排序结点p比第一个元素结点小的情况。 {p->link=list; list=p;∥链表指针指向最小元素。 } else∥查找元素值最小的结点。 {while(q->link!=null&&q->link->data p=r;∥p指向下个待排序结点。 } } [算法讨论]算法时间复杂度的分析与用顺序存储结构时的情况相同。但顺序存储结构将第i(i>1)个元素插入到前面第1至第i-1个元素的有序表时，是将第i个元素先与第i-1个元素比较。而在链表最佳情况均是和第一元素比较。两种存储结构下最佳和最差情况的比较次数相同，在链表情况下，不移动元素，而是修改结点指针。 另一说明是，本题中线性链表list不带头结点，而且要求“不得使用除该链表以外的任何链结点空间“，所以处理复杂，需要考虑当前结点元素值比有序链表第一结点的元素值还小的情况，这时要修改链表指针list。如果list是头结点的指针，则相应处理要简单些，其算法片段如下： p=list->link;∥p指向第一元素结点。 list->link=null;∥有序链表初始化为空 while(p!=null) {r=p->link;∥保存后继 q=list; while(q->link!=null && q->link->data q=r; } 6．[题目分析]本题明确指出单链表带头结点，其结点数据是正整数且不相同，要求利用直接插入原则把链表整理成递增有序链表。这就要求从第二结点开释，将各结点依次插入到有序链表中。 LinkedList LinkListInsertSort(LinkedList la) ∥la是带头结点的单链表，其数据域是正整数。本算法利用直接插入原则将链表整理成递增的有序链表。 {if(la->next!=null)∥链表不为空表。 {p=la->next->next;∥p指向第一结点的后继。 la->next->next=null;∥直接插入原则认为第一元素有序，然后从第二元素起依次插入。 while(p!=null) {r=p->next;∥暂存p的后继。 q=la; while(q->next!=null&&q->next->data q->next=p; p=r; } 与本题有类似叙述的题的解答： （1）本题也是链表排序问题，虽没象上题那样明确要求“利用直接插入的原则”来排序，仍可用上述算法求解，这里不再赘述。 7．[题目分析]本题要求将一个链表分解成两个链表，两个链表都要有序，两链表建立过程中不得使用NEW过程申请空间，这就是要利用原链表空间，随着原链表的分解，新建链表随之排序。 PROC discreat(VAR listhead,P,Q:linkedlist) ∥listhead是单链表的头指针，链表中每个结点由一个整数域DATA和指针域NEXT组成。本算法将链表listhead分解成奇数链表和偶数链表，分解由P和Q指向，且P和Q链表是有序的。 P:=NIL;Q:=NIL;∥P和Q链表初始化为空表。 s:=listhead; WHILE(s<>NIL)DO [r:=s^.NEXT; ∥暂存s的后继。 IF s^.DATA DIV 2=0 ∥处理偶数。 THEN IF P=NIL THEN[P:=s;P^.NEXT:=NIL;] ∥第一个偶数链结点。 ELSE[pre:=P; IF pre^.DATA>s^.DATA THEN[s^.NEXT:=pre;P:=s;∥插入当前最小值结 点修改头指针] ELSE[WHILE pre^.NEXT<>NIL DO IF pre^.NEXT^.DATA s^.NEXT:=pre^.NEXT; ∥链入此结点。 pre^.NEXT:=s; ] ] ELSE∥处理奇数链。 IF Q=NIL THEN[Q:=s;Q^.NEXT:=NIL;] ∥第一奇数链结点。 ELSE[pre:=Q; IF pre^.DATA>s^.DATA THEN[s^.NEXT:=pre; Q:=s; ]∥修改头指针。 ELSE[WHILE pre^.NEXT<>NIL DO ∥查找插入位置。 IF pre^.NEXT^.DATA ]∥结束奇数链结点 s:=r;∥s指向新的待排序结点。 ]∥结束“WHILE(s<>NIL)DO” ENDP；∥结束整个算法。 [算法讨论]由于算法要求“不得使用NEW过程申请空间，也没明确指出链表具有头结点，所以上述算法复杂些，它可能需要在第一个结点前插入新结点，即链表的头指针会发生变化。 如有头结点，算法不必单独处理在第一个结点前插入结点情况，算法会规范统一，下面的（1）是处理带头结点的例子。算法中偶数链上结点是靠数据整除2等于0（DATA DIV 2=0）判断的。 类似本题的其它题解答如下： （1）[题目分析]本题基本类似于上面第7题，不同之处有二。一是带头结点，二是分解后的两个链表，一个是数据值小于0，另一个是数据值大于0。由于没明确要求用类PASCAL书写算法，故用C书写如下。 void DisCreat1(LinkedList A) ∥A是带头结点的单链表，链表中结点的数据类型为整型。本算法将A分解成两个单链表B和C，B中结点的数据小于零，C中结点的数据大于零。 {B=A; C=(LinkedList )malloc(sizeof(LNode));∥为C申请结点空间。 C->next=null ∥C初始化为空表。 p=A->next; ∥p为工作指针。 B->next=null; ∥B表初始化。 while(p!=null) {r=p->next; ∥暂存p的后继。 if (p->data<0)∥小于0的放入B表。 {p->next=B->next; B->next=p; }∥将小于0的结点链入B表。 else {p->next=C->next; C->next=p; } p=r;∥p指向新的待处理结点。 } }∥算法结束。 [算法讨论]因为本题并未要求链表中结点的数据值有序，所以算法中采取最简单方式：将新结点前插到头结点后面（即第一元素之前）。 （2） 本题同上面第7题，除个别叙述不同外，本质上完全相同，故不再另作解答。 （3）[题目分析]本题中的链表有头结点，分解成表A和表B，均带头结点。分解后的A表含有原表中序号为奇数的元素，B表含有原A表中序号为偶数的元素。由于要求分解后两表中元素结点的相对顺序不变，故采用在链表尾插入比较方便，这使用一指向表尾的指针即可方便实现。 void DisCreat3(LinkedList A) ∥A是带头结点的单链表，本算法将其分解成两个带头结点的单链表，A表中含原表中序号为奇数 ∥的结点，B表中含原表中序号为偶数的结点。链表中结点的相对顺序同原链表。 {i=0;∥i记链表中结点的序号。 B=(LinkedList)malloc(sizeof(LNode);∥创建B表表头。 B->next=null; ∥B表的初始化。 LinkedList ra,rb;∥ra和rb将分别指向将创建的A表和B表的尾结点。 ra=A;rb=B; p=A->next; ∥p为链表工作指针，指向待分解的结点。 A->next=null; ∥置空新的A表 while(p!=null) {r=p->next; ∥暂存p的后继。 i++; if(i%2==0) ∥处理原序号为偶数的链表结点。 {p->next=rb->next;∥在B表尾插入新结点； rb->next=p; rb=p;∥rb指向新的尾结点； } else∥处理原序号为奇数的结点。 {p->next=ra->next; ra->next=p; ra=p; } p=r; ∥将p恢复为指向新的待处理结点。 }∥算法结束 8．[题目分析]题目要求重排n个元素且以顺序存储结构存储的线性表，使得所有值为负数的元素移到正数元素的前面。这可采用快速排序的思想来实现，只是提出暂存的第一个元素（枢轴）并不作为以后的比较标准，比较的标准是元素是否为负数。 int Rearrange（SeqList a; int n) ∥a是具有n个元素的线性表，以顺序存储结构存储，线性表的元素是整数。本算法重 排线性表a， ∥使所有值为负数的元素移到所有值为正数的数的前面。 {i=0; j=n-1; ∥ i,j为工作指针（下标），初始指向线性表a的第1个和第n个元 素。 t=a[0]; ∥暂存枢轴元素。 while(i {while(i while(i a[i]=t; ∥将原第一元素放到最终位置。 } [算法讨论] 本算法时间复杂度为O（n）。算法只是按题目要求把正负数分开，如要求统计负数和大于等于零的个数，则最后以t来定。如t为负数，则0至i共i+1个负数，n-1-i个正数（包括零）。另外，题目并未提及零的问题，笔者将零放到正数一边。对此问题的扩充是若元素包含正数、负数和零，并要求按负数、零、正数的顺序重排线性表，统计负数、零、正数的个数。请读者利用上面解题思想自行解答。 类似本题的选了5 个题，其解答如下： （1）与上面第8题不同的是，这里要求以an为参考元素，将线性表分成左右两部分。左半部分的元素都小于等于an，右半部分的元素都大于an，an位于分界位置上。其算法主要片段语句如下: i=1;j=n; t=a[n]; ∥暂存参考元素。 while(i {while(i while(i a[i]=t; ∥参考元素置于分界位置。 (2) [题目分析]本题要求将线性表A分成B和C两个表，表B和表C不另占空间，而是利用表A的空间，其算法与第8题相同。这里仅把表B和表C另设空间的算法解答如下： void Rearrange2(int A[],B[],C[]) ∥线性表A有n个整型元素，顺序存储。本算法将A拆成B和C 两个表，B中存放 大于 ∥等于零的元素，C中存放小于零的元素。 {i=0; ∥i，j，k是工作指针，分别指向A、B和C表的当前元素。 j=k=-1; ∥j，k初始化为-1。 while(i {if(A[i]<0) C[++k]=A[i++]; ∥将小于零的元素放入C表。 else B[++j]=A[i++]; ∥将大于零的元素放入B表。 [算法讨论]本题用一维数组存储线性表，结果线性表B和C中分别有j+1和k+1个元素。若采用教材中的线性表，则元素的表示作相应改变，例如A.elem[i]，而最后B和C表应置上表的长度，如B.length=j和C.length=k。 (3) 本题与第8题本质上相同，第8题要求分开正数和负数，这里要求分开奇数和偶数，判别方式是a[i]%2==0，满足时为偶数，反之为奇数。 (4) 本题与第8题相同，只是叙述不同。 (5) 本题与第8题基本相同，不同之处在于这里的分界元素是整数19（链表中并不要 求一定有19）。本题要求用标准pascal描述算法，如下所示。 TYPE arr=ARRAY[1..1000] OF integer； VAR a：arr； PROCEDURE Rearrange5（VAR a：arr）； ∥a是n（设n=1000）个整数组成的线性表，用一维数组存储。本算法将n个元素 中所有大于等于19的整数放在所有小于19的整数之后。 VAR i,j,t：integer； BEGIN i:=1；j:=n；t:=a[1] ；∥i,j指示顺序表的首尾元素的下标，t暂存分界元素 WHILE（i WHILE （i IF（i IF（i [算法讨论] 分界元素t放入a[i]，而不论它的值如何。算法中只用了一个t中间变量，符合空间复杂度O(1)的要求。算法也满足时间复杂度O(n)的要求。 9．[题目分析] 本题要求在单链表中删除最小值结点。单链表中删除结点，为使结点删除后不出现“断链”，应知道被删结点的前驱。而“最小值结点”是在遍历整个链表后才能知道。所以算法应首先遍历链表，求得最小值结点及其前驱。遍历结束后再执行删除操作。 LinkedList Delete（LinkedList L） ∥L是带头结点的单链表，本算法删除其最小值结点。 {p=L->next； ∥p为工作指针。指向待处理的结点。假定链表非空。 pre=L； ∥pre指向最小值结点的前驱。 q=p； ∥q指向最小值结点，初始假定第一元素结点是最小值结点。 while（p->next!=null） {if（p->next->data pre->next=q->next；∥从链表上删除最小值结点 free（q）； ∥释放最小值结点空间 }∥结束算法delete。 [算法讨论] 算法中函数头是按本教材类C描述语言书写的。原题中void delete（linklist &L），是按C++的“引用”来写的，目的是实现变量的“传址”，克服了C语言函数传递只是“值传递”的缺点。 10．[题目分析] 本题要求将链表中数据域值最小的结点移到链表的最前面。首先要查找最小值结点。将其移到链表最前面，实质上是将该结点从链表上摘下（不是删除并回收空间），再插入到链表的最前面。 LinkedList delinsert（LinkedList list） ∥list是非空线性链表，链结点结构是（data，link），data是数据域，link是链域。 ∥本算法将链表中数据域值最小的那个结点移到链表的最前面。 {p=list->link；∥p是链表的工作指针 pre=list； ∥pre指向链表中数据域最小值结点的前驱。 q=p； ∥q指向数据域最小值结点，初始假定是第一结点 while （p->link!=null） {if（p->link->data if (q!=list->link) ∥若最小值是第一元素结点，则不需再操作 {pre->link=q->link； ∥将最小值结点从链表上摘下； q->link= list->link；∥将q结点插到链表最前面。 list->link=q； } }∥算法结束 [算法讨论] 算法中假定list带有头结点，否则，插入操作变为q->link=list；list=q。 11．[题目分析] 知道双向循环链表中的一个结点，与前驱交换涉及到四个结点（p结点，前驱结点，前驱的前驱结点，后继结点）六条链。 void Exchange（LinkedList p） ∥p是双向循环链表中的一个结点，本算法将p所指结点与其前驱结点交换。 {q=p->llink； q->llink->rlink=p； ∥p的前驱的前驱之后继为p p->llink=q->llink； ∥p的前驱指向其前驱的前驱。 q->rlink=p->rlink； ∥p的前驱的后继为p的后继。 q->llink=p； ∥p与其前驱交换 p->rlink->llink=q； ∥p的后继的前驱指向原p的前驱 p->rlink=q； ∥p的后继指向其原来的前驱