数据结构C语言版期末总复习题

### 数据结构C语言版期末总复习题解析 #### 一、选择题解析 **1. 数据结构的分类** - **选项解析：** - A. 动态结构和静态结构：这种分类方式不是数据结构的基本分类。 - B. 紧凑结构和非紧凑结构：这种分类方式也不是标准的数据结构分类。 - C. 线性结构和非线性结构：这是根据数据元素之间的逻辑关系来划分的，符合数据结构的基本分类。 - D. 内部结构和外部结构：这种分类方式也不是常见的数据结构分类方式。 - **答案解析：** 数据结构根据数据元素之间的逻辑关系，可分为线性结构和非线性结构两大类，因此正确答案是C。 **2. 数据结构在计算机内存中的表示** - **选项解析：** - A. 数据的存储结构：指的是数据结构在计算机内存中的具体表示形式。 - B. 数据结构：是一个宽泛的概念，不仅仅涉及到存储结构。 - C. 数据的逻辑结构：指的是数据元素之间的逻辑关系。 - D. 数据元素之间的关系：与逻辑结构有关，但不是内存中的表示方式。 - **答案解析：** 数据结构在计算机内存中的表示通常被称为存储结构，因此正确答案是A。 **3. 数据结构的逻辑结构与存储结构** - **选项解析：** - A. 逻辑：指的是数据元素之间的逻辑关系，与使用的计算机硬件无关。 - B. 存储：指的是数据结构在计算机内存中的具体表示形式，会受到计算机硬件的影响。 - C. 逻辑和存储：两者都与数据结构相关，但题目问的是“无关”的部分。 - D. 物理：通常指的是存储结构的具体物理实现方式。 - **答案解析：** 数据结构的逻辑结构描述了数据元素之间的逻辑关系，与具体的存储方式以及使用的计算机硬件无关，因此正确答案是A。 **4. 存储数据时需考虑的因素** - **选项解析：** - A. 数据的处理方法：这通常是算法设计时需要考虑的。 - B. 数据元素的类型：虽然重要，但这并不是存储数据时必须考虑的因素。 - C. 数据元素之间的关系：这是存储数据时需要重点考虑的因素之一。 - D. 数据的存储方法：这也是存储数据时需要考虑的因素之一，但它与选项C紧密相关。 - **答案解析：** 在存储数据时，除了存储数据元素的值之外，还需要存储数据元素之间的关系，因为这些关系决定了数据的组织形式和访问方式，因此正确答案是C。 **5. 决定数据结构存储方式时考虑的因素** - **选项解析：** - A. 各结点的值如何：这不是决定存储结构的关键因素。 - B. 结点个数的多少：会影响存储结构的选择。 - C. 对数据有哪些运算：不同的运算可能需要不同的存储结构支持。 - D. 所用的编程语言实现这种结构是否方便：也是考虑的一个因素。 - **答案解析：** 决定数据结构存储方式时，通常会考虑结点的数量、需要执行的运算以及编程语言的支持等因素，而各结点的值本身并不会直接影响存储结构的选择，因此正确答案是A。 **6. 关于数据结构的描述** - **选项解析：** - A. 数据项是数据的基本单位：数据项是组成数据元素的一部分，而不是数据的基本单位。 - B. 数据元素是数据的最小单位：数据元素是最基本的独立单位，但不是最小单位。 - C. 数据结构是带结构的数据项的集合：这个描述不准确。 - D. 一些表面上很不相同的数据可以有相同的逻辑结构：这是正确的，不同的数据可以通过相同的逻辑结构组织起来。 - **答案解析：** 即使表面上看起来非常不同的数据，也可能通过相同的逻辑结构进行组织，例如，不同类型的列表都可以用线性结构来表示，因此正确答案是D。 **7. 算法分析的目的及两个主要方面** - **选项解析：** - (1) A. 找出数据结构的合理性：这是数据结构设计阶段的任务。 - (1) B. 研究算法中的输入和输出的关系：这是算法设计的一部分。 - (1) C. 分析算法的效率以求改进：这是算法分析的主要目的。 - (1) D. 分析算法的易读性和文档性：虽然重要，但这不是算法分析的主要目的。 - (2) A. 空间复杂度和时间复杂度：这两个方面是算法分析的重点。 - (2) B. 正确性和简明性：正确性是算法设计的基本要求，简明性则是可读性的体现。 - (2) C. 可读性和文档性：这些对于算法的质量很重要，但不是算法分析的重点。 - (2) D. 数据复杂性和程序复杂性：这些概念不太适用于描述算法分析的两个主要方面。 - **答案解析：** 算法分析的主要目的是为了评估和改进算法的效率，主要关注点在于算法的空间复杂度和时间复杂度，因此正确答案分别是C和A。 **8. 时间复杂度分析** - **选项解析：** - 题目中的程序段是一个双重循环，内部循环执行了n次，外部循环也执行了n次，所以总的操作次数为n×n，即O(n²)。 - **答案解析：** 给定的程序段是一个典型的双重循环结构，每次循环都执行了n次，因此时间复杂度为O(n²)。 **9. 时间复杂度分析** - **选项解析：** - 题目中的程序段是一个嵌套循环结构，外部循环执行n次，内部循环执行m次，因此总的循环次数为n×m，即时间复杂度为O(n×m)。 - **答案解析：** 该程序段为两层循环，分别迭代n和m次，因此时间复杂度为O(n×m)。 **10. 时间复杂度分析** - **选项解析：** - 题目中的程序段是一个循环，其中循环变量i每次乘以3，直到i>n为止。这是一个指数增长的情况，因此时间复杂度为O(log₃n)。 - **答案解析：** 由于循环变量i每次都是乘以3，直到超过n为止，这是一个指数增长的过程，因此时间复杂度为O(log₃n)。 **11. 线性表的存储方式** - **选项解析：** - A. 线性表的顺序存储结构优于链表存储结构：这取决于具体的应用场景。 - B. 二维数组是其数据元素为线性表的线性表：这是一个正确的描述。 - C. 栈的操作方式是先进先出：实际上，栈的操作方式是后进先出。 - D. 队列的操作方式是先进后出：实际上，队列的操作方式是先进先出。 - **答案解析：** 二维数组可以视为一个特殊的线性表，其数据元素本身也是一个线性表，因此正确答案是B。 **12. 数据元素的特性** - **选项解析：** - A. 数据元素具有同一特点：这个描述不够具体。 - B. 不仅数据元素所包含的数据项的个数要相同，而且对应的数据项的类型要一致：这是正确的描述。 - C. 每个数据元素都一样：这不符合实际情况。 - D. 数据元素所包含的数据项的个数要相等：这只是部分条件。 - **答案解析：** 通常要求同一逻辑结构中的所有数据元素具有相同的特性，包括数据项的个数和类型的一致性，因此正确答案是B。 **13. 链表的特点** - **选项解析：** - A. 可随机访问任一结点：这是数组的特点，而非链表的特点。 - B. 插入删除不需要移动元素：这是链表的一个优点。 - C. 不必事先估计存储空间：链表可以根据需要动态分配存储空间。 - D. 所需空间与其长度成正比：链表的存储空间确实随着长度的增长而增加。 - **答案解析：** 链表不具备随机访问结点的能力，因此正确答案是A。 **14. 单链表的判空条件** - **选项解析：** - A. head==NULL：这是单链表为空的标准判断条件。 - B. head->next==NULL：这是非空单链表的尾结点的判断条件。 - C. head->next==head：这是循环链表的判空条件。 - D. head!=NULL：这并不能判断单链表是否为空。 - **答案解析：** 当单链表的头指针head指向NULL时，表示单链表为空，因此正确答案是A。 **15. 循环链表的判空条件** - **选项解析：** - A. head==NULL：这表示链表为空。 - B. head->next==NULL：这通常用于判断非空链表的尾结点。 - C. head->next==head：这是循环链表为空的标准判断条件。 - D. head!=NULL：这并不能判断循环链表是否为空。 - **答案解析：** 当循环链表的头结点的next指针指向头结点自身时，表示链表为空，因此正确答案是B。 **16. 最佳存储方式** - **选项解析：** - A. 单链表：不适合频繁地在最后一个结点之后插入或删除。 - B. 给出表头指针的单循环链表：同样不适合。 - C. 双链表：虽然提供了双向链接，但对于频繁的插入删除操作，不如双循环链表高效。 - D. 带头结点的双循环链表：这种结构便于在最后一个结点之后插入或删除，因此能够节省运算时间。 - **答案解析：** 带头结点的双循环链表在最后一个结点之后插入或删除结点的操作更为高效，因此正确答案是D。 **17. 存储结构选择** - **选项解析：** - A. 单链表：需要移动元素才能插入或删除。 - B. 静态链表：是一种预先分配固定大小的链表，插入和删除不需要移动元素。 - C. 线性链表：与单链表类似，也需要移动元素。 - D. 顺序存储结构：虽然可以分配较大空间，但插入和删除通常需要移动元素。 - **答案解析：** 静态链表预先分配了固定大小的空间，并且插入和删除操作不需要移动元素，因此正确答案是B。 **18. 循环单链表的尾结点特征** - **选项解析：** - A. p->next==NULL：这是非循环单链表尾结点的特征。 - B. p==NULL：这通常用于判断链表是否为空。 - C. p->next==head：这是循环单链表尾结点的特征。 - D. p==head：这表示p指向头结点。 - **答案解析：** 循环单链表的尾结点的next指针应该指向头结点，因此正确答案是C。 **19. 循环双链表的插入操作** - **选项解析：** - A. p->prior=s；s->next=p；p->prior->next=s；s->prior=p->prior：这组操作序列错误。 - B. p->prior=s；p->prior->next=s；s->next=p；s->prior=p->prior：这组操作序列也存在错误。 - C. s->next=p；s->prior=p->prior；p->prior=s；p->prior->next=s：这组操作序列错误。 - D. s->next=p；s->prior=p->prior；p->prior->next=s；p->prior=s：这是正确的插入操作序列。 - **答案解析：** 插入操作需要更新新结点s和前后结点之间的指针关系，正确答案是D。 **20. 最佳存储方式** - **选项解析：** - A. 单链表：不适合频繁地获取第i个结点及其前驱。 - B. 双链表：提供双向链接，但在查找结点时不如顺序表高效。 - C. 单循环链表：同样不适合。 - D. 顺序表：提供直接访问任何位置的能力，因此适合频繁地获取第i个结点及其前驱。 - **答案解析：** 顺序表提供直接访问任何位置的能力，因此适合频繁地获取第i个结点及其前驱，因此正确答案是D。 **21. 时间复杂度分析** - **选项解析：** - A. O(1)：表示常数时间复杂度，通常与特定的操作有关。 - B. O(n)：表示线性时间复杂度，适合有序单链表中插入新结点的情况。 - C. O(n²)：表示二次时间复杂度，通常与双重循环有关。 - D. O(nlog₂n)：表示对数线性时间复杂度，通常与排序算法有关。 - **答案解析：** 在有序单链表中插入一个新结点并保持有序通常需要遍历链表找到插入位置，因此时间复杂度为O(n)，正确答案是B。 **22. 与链表长度相关的操作** - **选项解析：** - A. 删除单链表中的第一个元素：与链表长度无关。 - B. 删除单链表中的最后一个元素：通常需要遍历整个链表找到尾结点，与链表长度有关。 - C. 在单链表第一个元素前插入一个新元素：与链表长度无关。 - D. 在单链表最后一个元素后插入一个新元素：通常需要遍历整个链表找到尾结点，与链表长度有关。 - **答案解析：** 删除单链表中的最后一个元素通常需要遍历整个链表找到尾结点，因此与链表长度有关，正确答案是B。 **23. 双链表的优势** - **选项解析：** - A. 插入、删除操作更简单：这取决于具体情况，不一定总是如此。 - B. 可以进行双向遍历：这是双链表的一个优势。 - C. 节省存储空间：实际上，双链表由于需要额外的指针，占用更多的存储空间。 - D. 加快查找速度：这取决于具体的查找算法。 - **答案解析：** 双链表提供双向链接，使得插入和删除操作更加灵活，因此正确答案是D。