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数据结构导论串讲笔记

数据结构导论串讲笔记1)已知出栈序列,写出可能的入栈序列并分析操作过程。

2)已知入栈序列,写出可能的出栈序列并分析操作过程。

[2004/1]如下图所示,输入元素为(A,B,C),在栈的输出端得到一个输出序列ABC,求出在栈的输入端所有可能的输入序列。

AB输输栈【分析】A,B,C三个字符排成的序列可以有:ABC、ACB、BAC、BCA、CAB、CBA 六种,按堆栈操作的先进后出(或后进先出)的原则,只有输入序列为BCA时,输出无法得到ABC。

因为输入序列为BCA时,要想先输出A,必须BCA均入栈,但这样只能得到序列ACB。

其余五种输入序列都可在输出端得到序列ABC。

【解答】ABC、ACB、BAC、CAB、CBA2.队列的操作分析顺序队中元素入队出队操作及队列的状态。

(考过)[2003/10]设有一顺序队列sq ,容量为5,初始状态时sq .front=sq .rear=0,画出做完下列操作后队列及其头尾指针的状态变化情况,若不能入队,请简述其理。

(1) d ,e ,b 入队 (2) d ,e 出队 (3) i ,j 入队 (4) b 出队 (5) n ,o ,p 入队【解答】队列及其头尾指针的状态变化情况如下图所示Sq.fSq.r b e d Sq.f b Sq.f Sq.r j b iSq.f Sq.r j i Sq.f Sq.r(a )初态 (b )d ,e ,b 入队 (c ) d ,e 出队 (d ) i ,j 入队 (e )b 出队第5步操作无法进行,因队列已满。

3.二叉树的存储结构1) 给出一棵二叉树,画出二叉链表示意图及顺序存储示意图。

([2000/10] [2003/10] [2004/10]考过)[2003/10]画出下列二叉树的二叉链表表示图。

【解答】二叉树的二叉链表表示B E D F H GA CB B ∧ ∧AD∧CG ∧ ∧FH ∧ ∧E ∧ ∧2)给出二叉树的顺序存储示意图,画出二叉树。

([2005/1]考过)[2005/1]已知某二叉树的顺序存储结构如下所示,试画出该二叉树。

A B C D ∧∧∧∧E∧∧∧∧∧∧∧∧F G【分析】按照给出的顺序存储结构,先绘制出一棵包括空结点的完全二叉树,然后去掉空结点就是所求的二叉树。

【解答】所求二叉树如下图ACBDEFG4.二叉树的遍历1)给出一棵二叉树,写出对该二叉树进行先根遍历、中根遍历及后根遍历的序列。

([2001/10] [2004/1] [2005/10]考过)[2005/10]对于如下图所示二叉树,分别写出其先根遍历、中根遍历和后根遍历的结点访问序列。

B ED FA C B【分析】根据二叉树三种遍历方法的原理,很容易写出该二叉树的先根遍历、中根遍历和后根遍历的结点访问序【解答】先根遍历的结点访问序:A,B,D,E,F,C中根遍历的结点访问序:B,F,E,D,A,C后根遍历的结点访问序:F,E,D,B,C,A2)给出一棵二叉树的先根遍历和中根遍历序列,恢复二叉树,写出后根遍历的序列。

([2002/10]考过)[2002/10]现有某二叉树,按先根遍历的序列为ABDEFCGH,按中根遍历的序列为DEFBGHCA,试画出此二叉树。

【分析】由先根遍历和中根遍历恢复二叉树的方法:在先根序列中确定根结点(最前面那个结点一定是根结点),然后根据根结点在中根序列中的位置分出根结点的左、右子树(根结点前面的那些结点为根结点的左子树上的结点,根结点后面的那些结点为根结点的右子树上的结点)。

恢复该二叉树的任何一棵子树的过程仍然遵循这个原则。

【解答】二叉树如下图所示3)给出一棵二叉树的后根遍历和中根遍历序列,恢复二叉树,写出先根遍历的序列。

(未考过,但可能考注意第四章的考核知识点的讲解) 5.树的存储结构1)给出一棵树,画出该树的双亲表示法、孩子链表表示法、带双亲的孩子链表表示法及孩子兄弟链表表示法的示意图。

([2000/4]考过)B CD A G HFE2)给出一棵树的某一种存储结构的示意图,画出对应的树。

(未考过)6.树的遍历给出一棵树,写出对该树进行先根遍历、后根遍历及层次遍历的序列。

(未考过)7.二叉树与树、林的相互转换1)将一棵二叉树转换为树。

(未考过)2)将一棵树转换为二叉树。

(未考过)3)将林转换为一棵二叉树。

(未考过)4)将二叉树转换为林。

(未考过)8.够造哈夫曼树给出一组权值,构造一棵哈夫曼树并求带权路径长度。

(未考过)9.图的存储结构1)给出一个图,画出该图的邻接矩阵或邻接表存储示意图。

(考过)[2005/10]试给出下图的邻接矩阵和邻接表表示。

【分析】邻接矩阵存储方法是用一个二维数组存放顶点之间关系的信息。

对于不带权的有向图,如果一个顶点到另一个顶点有边,用1表示;否则,用0表示;对于带权的有图,如果一个顶点到另一个顶点有边,用边的权值表示;否则,用∞表示。

邻接表存储方法的核心思想是对于具有n 个顶点的图建立n 个线性链表。

每一个链表最前面都分别设置一个称之为表头结点的结点,n 个结点构成一个数组结构。

第i 个链表中的每一个链结点称之为表结点。

对带权的图,其邻接表中的每个表结点都要增加一个权值域。

【解答】题中图的邻接矩阵为:题中图的邻接表为:V 1 V32143210131178642vv v v v v v v v v ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞V 1 V 2 V 3VV V VV2 234 4 62 7 3 12 13 8∧ ∧∧ ∧∧2)给出一个图的邻接表,画出该图的所有连通分量。

(考过)[2002/10]已知无向图G 的邻接表如下图所示,请画出其所有的连通分量。

【分析】根据邻接表,很容易画出其所有的连通分量。

【解答】画出的连通分量如下图所示V V V VV 4 ∧ 2 ∧ 3 5 ∧5 1 ∧1 3 ∧VVVVV3)给出一个图的邻接矩阵,画出该图的所有连通分量。

(考过)[2003/1]已知无向图G 的邻接矩阵如下图。

假设对其访问时每行元素必须从右到左,请画出其所有的连通分量,并且写出按深度优先搜索时各连通分量的访问序列。

【分析】根据邻接表,很容易画出其所有的连通分量。

【解答】画出的连通分量如下图所示深度优先搜索时各连通分量的访问序列:V 1V 2V 4 V 0V 3 10.图的遍历1)给出一个图的邻接表,写出从某一点出发进V 0 V32104321000100001000101010001000vv v v v v v v v v ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡V 0 V 1 V 2V VVVV行广度优先搜索和深度优先搜索的遍历序列。

([2000/10] [2001/10] [2004/1] [2004/10]考过)[2004/1]已知无向图G 的邻接表如下图所示,请写出其从顶点V 2开始的深度优先搜索的序列。

【分析】根据深度优先搜索的算法思想和题中给定的存储结构,所得到的遍历序列是惟一的。

【解答】深度优先搜索序列:V 2V 5V 3V 1V 42)给出一个图的邻接矩阵,写出从某一点出发进行广度优先搜索和深度优先搜索的遍历序列。

([2003/10]考过)[2003/10]已知无向图G 的邻接矩阵如下图所示,假设对其每行元素访问时必须从右到左,请VV V VV 3 ∧ 2 5 ∧2 1 4 1 ∧ 5 43 23 4 ∧2 3 5 ∧ V0 V3210432100111010110110111110100110vv v v v v v v v v ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡写出从V0开始的深度优先搜索的序列。

【分析】根据深度优先搜索的算法思想和题中给定的存储结构,所得到的遍历序列是惟一的。

【解答】深度优先搜索序列:V0V2V4V3V111.最小生成树给出一个带权图,画出所有可能的最小生成树。

([2005/1] [2006/1]考过)[2006/1]试用Prim算法构造下图的最小生成树,要求分步给出构造过程。

VVVV V3645472【解答】构造最小生成树过程如下图所示VVVV V3 (aVVVVV32(bVVVV V352 (cV VVVV3542(d。

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