数据结构是计算机科学中的核心课程,它研究如何高效地组织和存储数据,以便进行各种操作。这份期中考试试卷涉及到了多个数据结构的基础概念和操作,主要包括栈、队列、广义表、二叉树、链表以及哈夫曼树等。
1. **栈**:在题目中,出栈序列的问题考察了栈的后进先出(LIFO)性质。合法的出栈序列必须遵循这一原则。例如,如果6,5,4,3,2,1依次进栈,那么1必须最先出栈,2紧跟其后,依此类推。
2. **顺序表**:在顺序表中插入元素时,平均移动的元素数量是元素总数的一半,因此在125个元素的顺序表中插入一个新元素,平均要移动62.5个元素。
3. **广义表**:广义表的运算涉及到表头(head)和表尾(tail)的概念。从给定的广义表中取出原子项e,需要对表进行一系列的head和tail操作,正确操作是C选项。
4. **循环队列**:循环队列的入队操作是在队尾进行,因此当rear指针移动到队列末尾后会重新回到0,即rear = (rear + 1) mod (m + 1)。
5. **双向循环链表**:在双向循环链表中插入节点需要更新四个指针关系,正确操作是C选项。
6. **完全二叉树**:在完全二叉树中,叶子节点的数量与所有节点的关系可以通过公式2^(k+1) - 1确定,其中k是树的高度。对于1001个节点的完全二叉树,由于2^10 = 1024,而2^9 = 512,所以高度为10,叶子节点数量为2^10 - 2^9 = 512,但选项中没有这个答案,因此答案是“以上答案都不对”。
7. **二叉树遍历**:前序遍历ABCDEF和中序遍历CBAEDF可以确定二叉树的形状,从而推导出后序遍历的结果是CBEFDA。
8. **二叉链表**:在二叉链表中,根节点的右指针通常是空的,因为它不指向任何子节点。
9. **二维数组存储**:二维数组按列优先顺序存储时,元素A[6,6]的存储位置可以通过计算得出,但由于给定的信息不足,无法直接给出准确答案。
10. **二叉线索树**:引入二叉线索树是为了在二叉树中快速查找一个节点的前驱或后继节点。
此外,试卷中还有关于哈夫曼树节点数量的计算、链栈的插入操作、单链表的插入操作时间复杂度、满二叉树的性质以及稀疏矩阵的存储等问题。哈夫曼树中,如果n0是叶子节点的数量,总节点数是n0 + n0 - 1。链栈中插入一个节点的操作是直接将新节点链接到栈顶。对于n个节点的单链表,在已知节点后插入新节点的时间复杂度是O(1),而在给定值x的节点后插入新节点的时间复杂度是O(n)。满二叉树的叶子节点数量是n/2,非终端节点数量也是n/2。稀疏矩阵的存储通常使用三元组来节省空间,非0元素只有10个,所以主要考虑的是非0元素的存储和访问。
这些知识点都是数据结构的基础,理解和掌握它们对于深入学习算法和数据结构至关重要。在实际编程中,合理的数据结构选择和操作能极大地提高代码效率和可读性。