数据结构是计算机科学中至关重要的基础课程,主要研究如何高效地组织和管理数据。这份试卷涵盖了严蔚敏版数据结构教材中的多个核心概念,包括数据结构的类型、操作以及算法实现。以下是试卷中涉及的一些主要知识点:
1. **数据结构**:数据结构包括线性表、栈、队列、树、图、哈希表等。线性表的链式存储结构相比顺序存储结构在插入和删除操作上有优势,因为不需要移动元素。
2. **增长速率比较**:函数`log2n`的增长率小于`n^2/3`,这涉及到算法复杂度分析,通常我们用大O表示法来描述算法的时间复杂度。
3. **拓扑排序与最短路径**:拓扑排序是对有向无环图(DAG)的顶点进行排序,但并不求最短路径,最短路径问题需要使用Dijkstra或Floyd算法。
4. **二叉树遍历**:中序遍历中,第一个遍历的结点可能没有右子树,但不能确定。
5. **最小生成树**:对于无向连通网,最小生成树可能不唯一,但如果有权值相同的边,则最小生成树是唯一的。
6. **满二叉树与叶子结点**:非空的满二叉树的叶子结点数等于非叶子结点数加1,这是满二叉树的特性。
7. **稀疏矩阵存储**:稀疏矩阵的压缩存储是为了节省空间,但在某些情况下,如矩阵大部分元素都不为零,直接存储可能更为合适。
8. **稳定排序**:直接插入排序是一种稳定的排序方法,即相等元素的相对顺序不会改变。
9. **哈夫曼树**:根据哈夫曼算法构造的哈夫曼树不会有度为1的结点,因为哈夫曼树是带权路径长度最短的二叉树。
10. **图的存储结构**:十字链表可以用于有向图和无向图的存储,不是仅限于有向图。
试卷中的题目进一步测试了以下知识点:
- **完全二叉树的性质**:深度为h的完全二叉树至少有2^(h-1)个结点。
- **链表操作**:设置头结点便于进行头插法和头删法操作。
- **压缩存储对角矩阵**:对角矩阵的压缩存储需要考虑元素的排列方式。
- **关键路径**:关键路径是项目管理中的概念,表示从起点到终点的最长路径,决定了项目的最短完成时间。
- **递归算法**:递归过程中使用了递归栈来保存中间状态。
此外,试卷还涉及了以下具体问题:
- **二叉树遍历**:不同遍历方式下的序列特点,例如中序遍历和后序遍历。
- **广义表操作**:广义表的深度、长度、表头、表尾以及表尾的表头的计算。
- **二叉树遍历序列**:给定二叉树的先序、后序遍历序列,以及由森林转换得到的二叉树。
- **二叉排序树**:构建和遍历二叉排序树,以及如何保持其平衡。
- **哈希表**:线性探测再散列解决冲突,构建哈希表并计算平均查找长度。
- **有向图**:邻接表表示的图,拓扑排序、关键路径和深度优先搜索。
- **排序算法**:希尔排序、快速排序和堆排序的过程。
这些题目全面覆盖了数据结构的各个方面,旨在评估学生对基本概念的理解和实际应用能力。