数据结构习题集答案--清华大学版

"数据结构习题集答案--清华大学版" 数据结构是计算机科学中一个广泛的领域，它涉及到数据的存储、处理和分析。在本资源中，我们将讨论数据结构的概念、抽象数据类型、数据类型、存储结构等知识点，并通过习题的形式来巩固这些知识点。 1.1 数据、数据元素、数据对象、数据结构、存储结构、数据类型和抽象数据类型的概念 在计算机科学中，数据是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。数据元素是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。数据对象是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。存储结构是数据结构在计算机中的表示。数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。抽象数据类型是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作，是对一般数据类型的扩展。 1.2 数据结构和抽象数据类型的概念与程序设计语言中数据类型概念的区别 抽象数据类型包含一般数据类型的概念，但含义比一般数据类型更广、更抽象。一般数据类型由具体语言系统内部定义，直接提供给编程者定义用户数据，因此称它们为预定义数据类型。抽象数据类型通常由编程者定义，包括定义它所使用的数据和在这些数据上所进行的操作。在定义抽象数据类型中的数据部分和操作部分时，要求只定义到数据的逻辑结构和操作说明，不考虑数据的存储结构和操作的具体实现，这样抽象层次更高，更能为其他用户提供良好的使用接口。 1.3 数据结构(D,R)的逻辑结构图 在图论中，数据结构可以表示为一个图，其中，数据元素是图的顶点，数据元素之间的关系是图的边。图的顶点和边之间的关系可以是多种多样的，如一对一、一对多、多对一、多对多等。 1.4 抽象数据类型的定义 抽象数据类型是一种特殊的数据类型，它可以定义自己的数据和操作。例如，复数和有理数可以定义为抽象数据类型。复数可以定义为： ADT Complex{ 数据对象：D={r,i|r,i 为实数} 数据关系：R={<r,i>} 基本操作： InitComplex(&C,re,im) 操作结果：构造一个复数 C，其实部和虚部分别为 re 和 im DestroyCmoplex(&C) 操作结果：销毁复数 C Get(C,k,&e) 操作结果：用 e 返回复数 C 的第 k 元的值 Put(&C,k,e) 操作结果：改变复数 C 的第 k 元的值为 e IsAscending(C) 操作结果：如果复数 C 的两个元素按升序排列，则返回 1，否则返回 0 IsDescending(C) 操作结果：如果复数 C 的两个元素按降序排列，则返回 1，否则返回 0 Max(C,&e) 操作结果：用 e 返回复数 C 的两个元素中值较大的一个 Min(C,&e) 操作结果：用 e 返回复数 C 的两个元素中值较小的一个 } 有理数可以定义为： ADT RationalNumber{ 数据对象：D={s,m|s,m 为自然数，且 m 不为 0} 数据关系：R={<s,m>} 基本操作： InitRationalNumber(&R,s,m) 操作结果：构造一个有理数 R，其分子和分母分别为 s 和 m DestroyRationalNumber(&R) 操作结果：销毁有理数 R Get(R,k,&e) 操作结果：用 e 返回有理数 R 的第 k 元的值 Put(&R,k,e) 操作结果：改变有理数 R 的第 k 元的值为 e IsAscending(R) 操作结果：若有理数 R 的两个元素按升序排列，则返回 1，否则返回 0 IsDescending(R) 操作结果：若有理数 R 的两个元素按降序排列，则返回 1，否则返回 0 Max(R,&e) 操作结果：用 e 返回有理数 R 的两个元素中值较大的一个 Min(R,&e) 操作结果：用 e 返回有理数 R 的两个元素中值较小的一个 } 1.5 框图的画法 框图是一种常用的程序设计方法，它可以用来描述程序的逻辑结构。框图由多个框组成，每个框代表一个操作，框之间的箭头表示操作的顺序。例如，下面的程序段可以用框图表示： product=1; i=1; while(i<=n){ product *= i; i++; } 框图可以清晰地表示程序的逻辑结构，使得程序的设计和实现更加简洁和容易理解。 1.6 出错处理方式 在程序设计中，出错处理是非常重要的一部分。常用的出错处理方式有三种：(1) 用 exit 语句终止执行并报告错误；(2) 以函数的返回值区别正确返回或错误返回；(3) 设置一个整型变量的函数参数以区别正确返回或某种错误返回。每种方法都有其优缺点，选择哪种方法取决于具体的应用场景。