《数据结构》习题答案 严蔚敏著

### 数据结构习题答案解析 #### 绪论1.1 **知识点：** - **数据：** 对客观事物的符号表示。在计算机科学领域中，指的是所有能够输入计算机，并被计算机程序处理的各种符号的总称。 - **数据元素：** 数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体来进行考虑和处理。 - **数据对象：** 具有相同性质的数据元素的集合，它是数据的一个子集。 - **数据结构：** 相互之间存在一种或多钟特定关系的数据元素的集合。 - **存储结构：** 数据结构在计算机中的表示方式，主要分为顺序存储结构和链式存储结构。 - **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（ADT）：** 是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。它是一种高级抽象形式，可以视为对一般数据类型的扩展。 **解析：** 本题旨在考察学生对于数据结构基础概念的理解。数据结构是计算机科学中的核心概念之一，是研究数据组织和存储方式的基础。理解这些概念对于后续学习数据结构的各种具体形式（如线性表、树、图等）至关重要。例如，“数据”与“数据元素”的区分，前者是一个更加宽泛的概念，而后者则是组成数据的基本单元；再比如“数据结构”与“存储结构”的不同，“数据结构”侧重于描述数据之间的逻辑关系，而“存储结构”则关注如何在计算机中实际存储这些数据。 #### 1.2 数据结构与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 **知识点：** - **数据结构：** 描述数据之间的逻辑关系。 - **抽象数据类型（ADT）：** 定义了一个数学模型及其操作，强调的是数据的逻辑结构而非物理存储。 - **数据类型：** 由编程语言预定义的数据类型，如整型(int)、浮点型(float)等。 **解析：** 本题重点在于理解“抽象数据类型”相对于“数据类型”的抽象层次更高。数据类型是由具体的编程语言系统内部定义的，直接提供给程序员使用，如C语言中的int、char等。而抽象数据类型则是程序员自定义的一种数据结构，它不仅包含了数据本身的定义，还包含了在这些数据上进行的操作。这种定义方式使得抽象数据类型的层次更高，更易于被其他用户理解和使用。 #### 1.4 抽象数据类型复数和有理数的定义 **知识点：** - **复数：** 由实部和虚部组成的数据类型，通常表示为a+bi的形式，其中a为实部，b为虚部，i为虚数单位。 - **有理数：** 分子分母均为自然数且分母不为零的分数，表示为p/q的形式，其中p为分子，q为分母。 **解析：** 题目要求按照抽象数据类型(ADT)的形式来定义复数和有理数。这里给出了复数和有理数的ADT定义模板，包括数据对象、数据关系以及基本操作等组成部分。这样的定义方式清晰地界定了数据类型的基本属性和操作，有助于提高程序的可读性和可维护性。 #### 1.6 程序设计中的三种出错处理方式 **知识点：** - **使用exit语句终止执行并报告错误：** - 优点：简单直接，可以立即停止程序执行。 - 缺点：可能会导致资源未释放的问题。 - **以函数的返回值区别正确返回或错误返回：** - 优点：便于实现程序的局部控制。 - 缺点：需要程序员明确检查返回值，可能会忽略。 - **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：** - 优点：可以给出具体的错误类型，便于定位问题。 - 缺点：增加了解决问题的复杂度。 **解析：** 本题考察了程序设计中常见的三种出错处理方式，每种方式都有其适用场景和优缺点。在实际编程中，根据不同的需求选择合适的出错处理方式非常重要。例如，在关键系统或安全性要求高的场合，使用`exit`可能不是最佳选择，因为它会立即终止程序执行而不做任何清理工作；而在一些简单的函数调用场景中，使用返回值的方式则更为简便。 #### 1.7 程序设计中三种实现输出和输入的方法 **知识点：** - **通过scanf和printf语句：** - 优点：简单易用。 - 缺点：不易维护，输入输出与业务逻辑紧密耦合。 - **通过函数的参数显式传递：** - 优点：提高了代码的模块化程度。 - 缺点：需要额外编写输入输出的处理函数。 - **通过全局变量隐式传递：** - 优点：简化了函数间的通信。 - 缺点：容易引起全局状态混乱，不利于调试。 **解析：** 本题探讨了三种常用的输入输出实现方法及其优缺点。在实际开发过程中，合理选择输入输出方法可以帮助提高代码的可读性和可维护性。例如，在大型项目中，推荐使用通过函数参数显式传递的方式，以减少全局变量的使用，提高代码的可重用性和可测试性。而在小型项目或者简单的命令行工具中，使用`scanf`和`printf`可能是更直接的选择。