数据结构第3章习题答案.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流数据结构第3章习题答案.精品文档.11级计本、信本第3章 栈和队列 自测卷答案一、填空题（每空1分，共15分）1.向量、栈和队列都是 线性 结构，可以在向量的 任何 位置插入和删除元素；对于栈只能在 栈顶 插入和删除元素；对于队列只能在 队尾 插入和 队首 删除元素。2. 栈是一种特殊的线性表，允许插入和删除运算的一端称为 栈顶 。不允许插入和删除运算的一端称为 栈底 。3. 队列 是被限定为只能在表的一端进行插入运算，在表的另一端进行删除运算的线性表。4. 在一个循环队列中，队首指针指向队首元素的 前一个 位置。5. 在具有n个单元的循环队

2、列中，队满时共有 n-1 个元素。6. 向栈中压入元素的操作是先 移动栈顶指针 ，后 存入元素 。7. 从循环队列中删除一个元素时，其操作是 先 移动队首指针 ，后 取出元素 。8.带表头结点的空循环双向链表的长度等于 0 。L=head头结点R=headhead解：二、判断正误（判断下列概念的正确性，并作出简要的说明。）（每小题1分，共10分）（ ）1. 线性表的每个结点只能是一个简单类型，而链表的每个结点可以是一个复杂类型。 错，线性表是逻辑结构概念，可以顺序存储或链式存储，与元素数据类型无关。（ ）2. 在表结构中最常用的是线性表，栈和队列不太常用。 错，不一定吧？调用子程序或函数常用，

3、CPU中也用队列。（ ）3. 栈是一种对所有插入、删除操作限于在表的一端进行的线性表，是一种后进先出型结构。（ ）4. 对于不同的使用者，一个表结构既可以是栈，也可以是队列，也可以是线性表。 正确，都是线性逻辑结构，栈和队列其实是特殊的线性表，对运算的定义略有不同而已。（ ）5. 栈和链表是两种不同的数据结构。 错，栈是逻辑结构的概念，是特殊殊线性表，而链表是存储结构概念，二者不是同类项。（ ）6. 栈和队列是一种非线性数据结构。 错，他们都是线性逻辑结构，栈和队列其实是特殊的线性表，对运算的定义略有不同而已。（ ）7. 栈和队列的存储方式既可是顺序方式，也可是链接方式。 （ ）8. 两个栈共

4、享一片连续内存空间时，为提高内存利用率，减少溢出机会，应把两个栈的栈底分别设在这片内存空间的两端。 （ ）9. 队是一种插入与删除操作分别在表的两端进行的线性表，是一种先进后出型结构。 错，后半句不对。（ ）10. 一个栈的输入序列是12345，则栈的输出序列不可能是12345。 错，有可能。三、单项选择题（每小题1分，共20分）（ B ）1.栈中元素的进出原则是 先进先出 后进先出 栈空则进 栈满则出（ C ）2.若已知一个栈的入栈序列是1，2，3，n，其输出序列为p1，p2，p3，pn，若p1=n，则pi为 i n=i n-i+1 不确定解释：当p1=n，即n是最先出栈的，根据栈的原理，n

5、必定是最后入栈的（事实上题目已经表明了），那么输入顺序必定是1，2，3，n，则出栈的序列是n，3，2，1。（若不要求顺序出栈，则输出序列不确定）（ B ）3.判定一个栈ST（最多元素为m0）为空的条件是 ST-top0 ST-top=0 ST-topm0 ST-top=m0（ A ）4.判定一个队列QU（最多元素为m0）为满队列的条件是 QU-rear QU-front = = m0 QU-rear QU-front 1= = m0 QU-front = = QU-rear QU-front = = QU-rear+1解：队满条件是元素个数为m0。由于约定满队时队首指针与队尾指针相差1，所以不

6、必再减1了，应当选A。当然，更正确的答案应该取模，即：QU-front = = (QU-rear+1)% m0（ D ）5数组用来表示一个循环队列，为当前队列头元素的前一位置，为队尾元素的位置，假定队列中元素的个数小于，计算队列中元素的公式为（）rf; （）（nfr）% n; （）nrf; （）（nrf）% n6. 从供选择的答案中，选出应填入下面叙述 ？ 内的最确切的解答，把相应编号写在答卷的对应栏内。设有4个数据元素a1、a2、a3和a4，对他们分别进行栈操作或队操作。在进栈或进队操作时，按a1、a2、a3、a4次序每次进入一个元素。假设栈或队的初始状态都是空。现要进行的栈操作是进栈两次，

7、出栈一次，再进栈两次，出栈一次；这时，第一次出栈得到的元素是 A ，第二次出栈得到的元素是 B 是；类似地，考虑对这四个数据元素进行的队操作是进队两次，出队一次，再进队两次，出队一次；这时，第一次出队得到的元素是 C ，第二次出队得到的元素是 D 。经操作后，最后在栈中或队中的元素还有 E 个。供选择的答案：AD：a1 a2 a3 a4E： 1 2 3 0答：ABCDE2, 4, 1, 2, 27. 从供选择的答案中，选出应填入下面叙述 ？ 内的最确切的解答，把相应编号写在答卷的对应栏内。栈是一种线性表，它的特点是 A 。设用一维数组A1,n来表示一个栈，An为栈底，用整型变量T指示当前栈顶位

8、置，AT为栈顶元素。往栈中推入（PUSH）一个新元素时，变量T的值 B ；从栈中弹出（POP）一个元素时，变量T的值 C 。设栈空时，有输入序列a，b，c，经过PUSH，POP，PUSH，PUSH，POP操作后，从栈中弹出的元素的序列是 D ，变量T的值是 E 。供选择的答案：A： 先进先出 后进先出 进优于出 出优于进 随机进出B，C： 加1 减1 不变 清0 加2 减2D： a,b b,c c,ab,a c,b a,cE： n+1 n+2 n n-1 n-2答案：ABCDE=2, 2, 1, 6, 4注意，向地址的高端生长，称为向上生成堆栈；向地址低端生长叫向下生成堆栈，本题中底部为n，向

9、地址的低端递减生成，称为向下生成堆栈。8.从供选择的答案中，选出应填入下面叙述 ？ 内的最确切的解答，把相应编号写在答卷的对应栏内。在做进栈运算时，应先判别栈是否 A ；在做退栈运算时，应先判别栈是否 B 。当栈中元素为n个，做进栈运算时发生上溢，则说明该栈的最大容量为 C 。为了增加内存空间的利用率和减少溢出的可能性，由两个栈共享一片连续的内存空间时，应将两栈的 D 分别设在这片内存空间的两端，这样，只有当 E 时，才产生上溢。供选择的答案：A，B：空 满 上溢 下溢C： n-1 n n+1 n/2D： 长度 深度 栈顶 栈底E：两个栈的栈顶同时到达栈空间的中心点 其中一个栈的栈顶到达栈空间

10、的中心点 两个栈的栈顶在达栈空间的某一位置相遇 两个栈均不空，且一个栈的栈顶到达另一个栈的栈底答案：ABCDE2, 1, 2, 4, 3四、简答题（每小题4分，共20分）1. 【严题集3.2和3.11】说明线性表、栈与队的异同点。刘答：相同点：都是线性结构，都是逻辑结构的概念。都可以用顺序存储或链表存储；栈和队列是两种特殊的线性表，即受限的线性表，只是对插入、删除运算加以限制。不同点：运算规则不同，线性表为随机存取，而栈是只允许在一端进行插入、删除运算，因而是后进先出表LIFO；队列是只允许在一端进行插入、另一端进行删除运算，因而是先进先出表FIFO。 用途不同，堆栈用于子程调用和保护现场，队

11、列用于多道作业处理、指令寄存及其他运算等等。2.设有编号为1，2，3，4的四辆列车，顺序进入一个栈式结构的车站，具体写出这四辆列车开出车站的所有可能的顺序。刘答：至少有14种。 全进之后再出情况，只有1种：4，3，2，1 进3个之后再出的情况，有3种，3,4,2,1 3,2,4,1 3,2,1,4 进2个之后再出的情况，有5种，2,4,3,1 2,3,4,1 2,1, 3,4 2,1,4,3 2,1,3,4 进1个之后再出的情况，有5种，1,4,3,2 1,3,2,4 1,3,4,2 1, 2,3,4 1,2,4,33.假设正读和反读都相同的字符序列为“回文”，例如，abba和abcba是回文

12、，abcde 和ababab则不是回文。假设一字符序列已存入计算机，请分析用线性表、堆栈和队列等方式正确输出其回文的可能性？答：线性表是随机存储，可以实现，靠循环变量（j-）从表尾开始打印输出；堆栈是后进先出，也可以实现，靠正序入栈、逆序出栈即可；队列是先进先出，不易实现。哪种方式最好，要具体情况具体分析。若正文在机内已是顺序存储，则直接用线性表从后往前读取即可，或将堆栈栈顶开到数组末尾，然后直接用POP动作实现。（但堆栈是先减后压还是）若正文是单链表形式存储，则等同于队列，需开辅助空间，可以从链首开始入栈，全部压入后再依次输出。4.顺序队的“假溢出”是怎样产生的？如何知道循环队列是空还是满？

13、答：一般的一维数组队列的尾指针已经到了数组的上界，不能再有入队操作，但其实数组中还有空位置，这就叫“假溢出”。采用循环队列是解决假溢出的途径。另外，解决队满队空的办法有三： 设置一个布尔变量以区别队满还是队空； 浪费一个元素的空间，用于区别队满还是队空。 使用一个计数器记录队列中元素个数（即队列长度）。我们常采用法，即队头指针、队尾指针中有一个指向实元素，而另一个指向空闲元素。判断循环队列队空标志是： f=rear 队满标志是：f=(r+1)%N5.设循环队列的容量为40（序号从0到39），现经过一系列的入队和出队运算后，有 front=11，rear=19; front=19，rear=11

14、；问在这两种情况下，循环队列中各有元素多少个？答：用队列长度计算公式： (Nrf)% N L=（401911）% 40=8 L=（401119）% 40=32五、阅读理解（每小题5分，共20分。至少要写出思路）1. 【严题集3.7】按照四则运算加、减、乘、除和幂运算（）优先关系的惯例，并仿照教材例3-2的格式，画出对下列算术表达式求值时操作数栈和运算符栈的变化过程：ABC/D+EF答：2. 【严题集3.3】写出下列程序段的输出结果（栈的元素类型SElem Type为char）。void main( )Stack S;Char x,y;InitStack(S);X=c;y=k;Push(S,x)

15、; Push(S,a); Push(S,y);Pop(S,x); Push(S,t); Push(S,x);Pop(S,x); Push(S,s);while(!StackEmpty(S) Pop(S,y);printf(y); ;Printf(x);答：输出为“stack”。3. 【严题集3.12】写出下列程序段的输出结果（队列中的元素类型QElem Type为char）。void main( )Queue Q; Init Queue (Q);Char x=e; y=c;EnQueue (Q,h); EnQueue (Q,r); EnQueue (Q, y);DeQueue (Q,x); E

16、nQueue (Q,x); DeQueue (Q,x); EnQueue (Q,a); while(!QueueEmpty(Q) DeQueue (Q,y);printf(y); ;Printf(x);答：输出为“char”。4. 【严题集3.13】简述以下算法的功能（栈和队列的元素类型均为int）。void algo3(Queue &Q)Stack S; int d;InitStack(S);while(!QueueEmpty(Q) DeQueue (Q,d); Push(S,d);while(!StackEmpty(S) Pop(S,d); EnQueue (Q,d); 答：该算法的功能是

17、：利用堆栈做辅助，将队列中的数据元素进行逆置。六、算法设计（每小题5分，共15分。至少要写出思路）1. 【严题集3.19】假设一个算术表达式中包含圆括弧、方括弧和花括弧三种类型的括弧，编写一个判别表达式中括弧是否正确配对的函数correct(exp,tag)；其中：exp为字符串类型的变量（可理解为每个字符占用一个数组元素），表示被判别的表达式，tag为布尔型变量。答：用堆栈st进行判定，将 ( 、 或 入栈，当遇到 、 或 ) 时，检查当前栈顶元素是否是对应的( 、 或 ，若是则退栈，否则返回表示不配对。当整个算术表达式检查完毕时，若栈为空表示括号正确配对，否则不配对。编程后的整个函数如下#

18、define m0 100 /*m0为算术表达式中最多字符个数*/correct(exp,tag)char expm0;int tag;char stm0;int top=0, i=1;tag=1;while (i0)tag=0; /*若栈不空，则不配对*/严题集对应答案：3.19 Status AllBrackets_Test(char *str)/判别表达式中三种括号是否匹配 InitStack(s); for(p=str;*p;p+) if(*p=(|*p=|*p=) push(s,*p); else if(*p=)|*p=|*p=) if(StackEmpty(s) return ER

19、ROR; pop(s,c); if(*p=)&c!=() return ERROR; if(*p=&c!=) return ERROR; if(*p=&c!=) return ERROR; /必须与当前栈顶括号匹配 /for if(!StackEmpty(s) return ERROR; return OK; /AllBrackets_Test 参考程序（已上机通过）#include#includevoid push(char x);void pop();void correct(enum Boolean &tag);/原来的定义是void correct(struct Stack* head

20、,enum Boolean &tag);typedef struct Stackchar data;struct Stack *next;struct Stack *head,*p;enum BooleanFALSE,TRUEtag;void main()head=(struct Stack*)malloc(sizeof(struct Stack);head-data=S;head-next=NULL;/ heads data has not been initialized! correct(tag);if(tag)printf(Right!);elseprintf(Wrong!);void

21、 push(char x)p=(struct Stack*)malloc(sizeof(struct Stack);if(!p)printf(Theres no space.n);elsep-data=x;p-next=head;head=p;/ if you define the Correct function like that/Debug will show that the Push action doesnt take effectionvoid pop()if(head-next=NULL)printf(The stack is empty.n);elsep=head;head=

22、head-next;free(p);/void correct(struct Stack* head,enum Boolean &tag)void correct(enum Boolean &tag)int i;char y;printf(Please enter a bds:);for(i=0;y!=n;i+)scanf(%c,&y);if(y=)&head-data=()|(y=&head-data=)|(y=&head-data=)pop();else if(y=()|(y=)|(y=)push(y);/*调试程序显示，y并没有被推入堆栈中。即head-data的值在Push中显示为y的

23、值，但是出Push函数。马上变成Null。*/elsecontinue;if(head-next=NULL) /原来的程序是if(head =NULL)tag=TRUE;tag=TRUE;elsetag=FALSE;/*总结： 由于head为全局变量，所以不应该将其再次作为函数的变量。因为C语言的函数变量是传值机制，所以在函数中对参数进行了拷贝复本，所以不能改变head的数值。*/2.假设一个数组squm存放循环队列的元素。若要使这m个分量都得到利用，则需另一个标志tag，以tag为0或1来区分尾指针和头指针值相同时队列的状态是“空”还是“满”。试编写相应的入队和出队的算法。解：这就是解决队满

24、队空的三种办法之 设置一个布尔变量以区别队满还是队空（其他两种见简答题）；思路：一开始队空，设tag=0，若从rear一端加到与front指针相同时，表示入队已满，则令tag=1；若从front一端加到与rear指针相同时，则令tag=0，表示出队已空。3.【严题集3.31】试写一个算法判别读入的一个以为结束符的字符序列是否是“回文”。答：编程如下：int Palindrome_Test()/判别输入的字符串是否回文序列,是则返回1,否则返回0InitStack(S);InitQueue(Q);while(c=getchar()!=)Push(S,c);EnQueue(Q,c); /同时使用栈和队列两种结构while(!StackEmpty(S)Pop(S,a);DeQueue(Q,b);if(a!=b) return ERROR;return OK;/Palindrome_Test