数据结构是计算机科学中至关重要的基础学科,它研究如何有效地组织和存储数据,以便于高效地访问和处理这些数据。本题集包含了数据结构的基本概念和相关算法的考察。
我们来理解一下数据结构的基本概念。数据元素是数据的基本单位,它们之间的相互关系被称为数据的结构。数据结构可以分为逻辑结构和物理结构。逻辑结构描述数据元素之间的关系,如线性结构(如数组、链表)和非线性结构(如树、图)。物理结构则是数据在计算机内存中的实际存储方式,如顺序存储(数据元素连续存储)和链式存储(通过指针连接数据元素)。
第一章的作业主要涉及数据结构的基础知识:
1. 数据元素之间的关系通常称为数据的结构。
2. Data_Structure=(D,S)中,D代表数据对象,是数据元素的有限集合。
3. 计算机处理的数据的关系是指数据元素间的关系。
4. 顺序存储结构中,数据元素的逻辑关系由存储位置决定。
5. 链式存储结构中,数据元素的逻辑关系由指针表示。
6. 数据结构逻辑上分为线性结构和非线性结构。
7. 线性结构包括串、栈、队列等;非线性结构如树、图、广义表。
8. 逻辑结构包括线性结构和非线性结构,如链表、栈、队列等。
9. 算法的特性包括可行性、确定性和有穷性。
10. 迭代通常比递归有更高的时空效率,但递归更易理解和实现。
11. 递归算法包含终止条件和递归部分。
接下来是算法的时间复杂度分析:
(1) Prime函数用于判断一个数是否为素数,时间复杂度为O(sqrt(n)),因为循环只到其平方根。
(2) sum1函数计算n的阶乘,时间复杂度为O(n)。
(3) sum2函数计算前n个自然数的乘积之和,时间复杂度为O(n^2)。
(4) fun函数找到使s=n的最小整数i,时间复杂度为O(log n),因为它是一个等差数列求和问题。
(5) mtable函数生成乘法表格,时间复杂度为O(n^2)。
第二章的作业主要关注线性表及其操作:
1. 线性表中的每个元素是不可再分的数据元素。
2. 顺序表是线性表的连续存储表示,使用数组实现。
3. 在顺序表中,第i个位置插入元素,i的合法值为1≤i≤n+1。
4. 顺序查找的平均比较次数为n/2。
5. 在长度为n的顺序表尾部插入元素的时间复杂度为O(1)。
6. 单链表是非顺序存储的线性表。
7. 在单链表上进行插入和删除只需改变节点指针,无需移动节点。
8. 删除带头结点的单链表首元素的正确操作是B. L->next=L->next->next。
9. 在无链尾指针的情况下,将长度为n的链表B接在长度为m的链表A的末尾,时间复杂度为O(m+n)。
这些题目覆盖了数据结构和算法的基础知识,包括基本概念、数据结构分类、逻辑与物理结构的区别、线性表的操作以及算法的时间复杂度分析。通过解答这些题目,学习者可以巩固对数据结构的理解,并提高解决实际问题的能力。