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第第页2022年下半年河北省C++语言版高级2022年下半年河北省C++语言版高级
1、冒泡排序算法是把大的元素向上移〔气泡的上浮〕,也可以把小的元素向下移〔气泡的下沉〕请给出上浮和下沉过程交替的冒泡排序算法。
48.有n个记录存储在带头结点的双向链表中,现用双向起泡排序法对其按上升序进行排序,请写出这种排序的算法。〔注:双向起泡排序即相邻两趟排序向相反方向起泡〕
2、已知有向图G=(V,E),其中V={V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7},E={V1,V2,V1,V3,V1,V4,V2,V5,V3,V5,V3,V6,V4,V6,V5,V7,V6,V7}
写出G的拓扑排序的结果。
G拓扑排序的结果是:V1、V2、V4、V3、V5、V6、V7
3、设有一个数组中存放了一个无序的关键序列K1、K2、…、Kn。现要求将Kn放在将元素排序后的正确位置上,试编写实现该功能的算法,要求比较关键字的次数不超过n。
51.借助于快速排序的算法思想,在一组无序的记录中查找给定关键字值等于key的记录。设此组记录存放于数组r[l..h]中。假设查找胜利,那么输出该记录在r数组中的位置及其值,否那么显示“notfind”信息。请编写出算法并简要说明算法思想。
4、后序遍历最末访问根结点,即在递归算法中,根是压在栈底的。采纳后序非递归算法,栈中存放二叉树结点的指针,当访问到某结点时,栈中全部元素均为该结点的祖先。此题要找p和q的最近共同祖先结点r,不失一般性,设p在q的左边。后序遍历必定先遍历到结点p,栈中元素均为p的祖先。将栈拷入另一帮助栈中。再继续遍历到结点q时,将栈中元素从栈顶开始逐个到帮助栈中去匹配,第一个匹配〔即相等〕的元素就是结点p和q的最近公共祖先。
typedefstruct
{BiTreet;inttag;//tag=0表示结点的左子女已被访问,tag=1表示结点的右子女已被访问
}stack;
stacks[],s1[];//栈,容量够大
BiTreeAncestor(BiTreeROOT,p,q,r)//求二叉树上结点p和q的最近的共同祖先结点r。
{top=0;bt=ROOT;
while(bt!=null||top0)
{while(bt!=nullbt!=pbt!=q)//结点入栈
{s[++top].t=bt;s[top].tag=0;bt=bt-lchild;}//沿左分枝向下
if(bt==p)//不失一般性,假定p在q的左侧,遇结点p时,栈中元素均为p的祖先结点
{for(i=1;i=top;i++)s1[i]=s[i];top1=top;}//将栈s的元素转入帮助栈s1保存
if(bt==q)//找到q结点。
for(i=top;i0;i--)//;将栈中元素的树结点到s1去匹配
{pp=s[i].t;
for(j=top1;j0;j--)
if(s1[j].t==pp){printf(“p和q的最近共同的祖先已找到”);return(pp);}
}
while(top!=0s[top].tag==1)top--;//退栈
if(top!=0){s[top].tag=1;bt=s[top].t-rchild;}//沿右分枝向下遍历
}//结束whil
e(bt!=null||top0)
return(null);//q、p无公共祖先
}//结束Ancestor
5、#definema*size栈空间容量
voidInOutS(int
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s[ma*size])
//s是元素为整数的栈,本算法进行入栈和退栈操作。
{inttop=0;//top为栈顶指针,定义top=0时为栈空。
for(i=1;i=n;i++)//n个整数序列作处理。
{scanf(“%d”,*);//从键盘读入整数序列。
if(*!=-1)//读入的整数不等于-1时入栈。
if(top==ma*size-1){printf(“栈满\n”);e*it(0);}
elses[++top]=*;//*入栈。
else//读入的整数等于-1时退栈。
{if(top==0){printf(“栈空\n”);e*it(0);}
elseprintf(“出栈元素是%d\n”,s[top--]);}
}
}//算法结
6、给定n个村庄之间的交通图,假设村庄i和j之间有道路,那么将顶点i和j用边连接,边上的Wij表示这条道路的长度,现在要从这n个村庄中选择一个村庄建一所医院,问这所医院应建在哪个村庄,才能使离医院最远的村庄到医院的路程最短?试设计一个解答上述问题的算法,并应用该算法解答如下图的实例。20分
voidHospital(AdjMatri*w,intn)
//在以邻接带权矩阵表示的n个村庄中,求医院建在何处,使离医院最远的村庄到医院的路径最短。
{for(k=1;k=n;k++)//求任意两顶点间的最短路径
for(i=1;i=n;i++)
for(j=1;j=n;j++)
if(w[i][k]+w[k][j]w[i][j])w[i][j]=w[i][k]+w[k][j];
m=MA*INT;//设定m为机器内最大整数。
for(i=1;i=n;i++)//求最长路径中最短的一条。
{s=0;
for(j=1;j=n;j++)//求从某村庄i〔1=i=n〕到其它村庄的最长路径。
if(w[i][j]s)s=w[i][j];
if(s=m){m=s;k=i;}//在最长路径中,取最短的一条。m记最长路径,k记出发顶点的下标。
Printf(“医院应建在%d村庄,到医院距离为%d\n”,i,m);
}//for
}//算法结束
对以上实例模拟的过程略。各行中最大数依次是9,9,6,7,9,9。这几个最大数中最小者为6,故医院应建在第三个村庄中,离医院最远的村庄到医院的距离是6。
1、对图1所示的连通网G,请用Prim算法构造其最小生成树〔每选取一条边画一个图〕。
7、连通图的生成树包括图中的全部n个顶点和足以使图连通的n-1条边,最小生成树是边上权值之和最小的生成树。故可按权值从大到小对边进行排序,然后从大到小将边删除。每删除一条当前权值最大的边后,就去测试图是否仍连通,假设不再连通,那么将该边复原。假设仍连通,继续向下删;直到剩n-1条边为止。
voidSpnTree(AdjListg)
//用“破圈法”求解带
权连通无向图的一棵最小代价生成树。
{typedefstruct{inti,j,w}node;//设顶点信息就是顶点编号,权是整型数
nodeedge[];
scanf(%d%d,e,n);//输入边数和顶点数。
for
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(i=1;i=e;i++)//输入e条边:顶点,权值。
scanf(%d%d%d,edge[i].i,edge[i].j,edge[i].w);
for(i=2;i=e;i++)//按边上的权值大小,对边进行逆序排序。
{edge[0]=edge[i];j=i-1;
while(edge[j].wedge[0].w)edge[j+1]=edge[j--];
edge[j+1]=edge[0];}//for
k=1;eg=e;
while(eg=n)//破圈,直到边数e=n-1.
{if(connect(k))//删除第k条边假设仍连通。
{edge[k].w=0;eg--;}//测试下一条边edge[k],权值置0表示该边被删除
k++;//下条边
}//while
}//算法结束。
connect()是测试图是否连通的函数,可用图的遍历实现,
8、请设计一个算法,要求该算法把二叉树的叶子结点按从左到右的顺次连成一个单链表,表头指针为head。二叉树按二叉链表方式存储,链接时用叶子结点的右指针域来存放单链表指针。分析你的算法的时、空繁复度。
9、给出折半查找的递归算法,并给出算法时间繁复度性分析。
10、假设以邻接矩阵作为图的存储结构,编写算法判别在给定的有向图中是否存在一个简约有向回路,假设存在,那么以顶点序列的方式输出该回路〔找到一条即可〕。〔注:图中不存在顶点到自己的弧〕
有向图判断回路要比无向图繁复。利用深度优先遍历,将顶点分成三类:未访问;已访问但其邻接点未访问完;已访问且其邻接点已访问完。下面用0,1,2表示这三种状态。前面已提到,假设dfs〔v〕结束前涌现顶点u到v的回边,那么图中必有包含顶点v和u的回路。对应程序中v的状态为1,而u是正访问的顶点,假设我们找出u的下一邻接点的状态为1,就可以输出回路了。
voidPrint(intv,intstart)//输出从顶点start开始的回路。
{for(i=1;i=n;i++)
if(g[v][i]!=0visited[i]==1)//假设存在边〔v,i〕,且顶点i的状态为1。
{printf(“%d”,v);
if(i==start)printf(“\n”);elsePrint(i,start);break;}//if
voiddfs(intv)
{visited[v]=1;
for(j=1;j=n;j++)
if(g[v][j]!=0)//存在边(v,j)
if(visited[j]!=1){if(!visited[j])dfs(j);}//if
else{cycle=1;Print(j,j);}
visited[v]=2;
}//dfs
voidfind_cycle()//判断是否有回路,有那么输出邻接矩阵。visited数组为全局变量。
{for(i=1;i=n;i++)visited[i]=0;
for(i=1;i=n;i++)if(!visited[i])dfs(i);
}//find_cycle
11、假设K1,…,Kn是n个关键词,试解答:
试用二叉查找树的插入算法建立
一棵二叉查找树,即当关键词的插入次序为K1,K2,…,Kn时,用算法建立一棵以LLINK/RLINK链接表示的二叉查找树。
12、有一个带头结点的单链表,每个结点包括两个域,一个是整型域info,另一个是指向下一个结点的指针域ne*t。假设单链表已建立,设计算法删除单链表中所
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有重复涌现的结点,使得info域相等的结点只保留一个。
#includestdio.h
typedefchardatatype;
typedefstructnode{
datatypedata;
structnode*ne*t;
}listnode;
typedeflistnode*linklist;
/**/
/*删除单链表中重复的结点*/
/**/
linklistdeletelist(linklisthead)
{listnode*p,*s,*q;
p=head-ne*t;
while(p)
{s=p;
q=p-ne*t;
while(q)
if(q-data==p-data)
{s-ne*t=q-ne*t;free(q);
q=s-ne*t;}
else
{s=q;/*找与P结点值相同的结点*/
q=q-ne*t;
}
p=p-ne*t;
}
returnhead;
}
13、对二叉树的某层上的结点进行运算,采纳队列结构按层次遍历最相宜。
intLeafKlevel(BiTreebt,intk)//求二叉树bt的第k(k1)层上叶子结点个数
{if(bt==null||k1)return(0);
BiTreep=bt,Q[];//Q是队列,元素是二叉树结点指针,容量足够大
intfront=0,rear=1,leaf=0;//front和rear是队头和队尾指针,leaf是叶子结点数
intlast=1,level=1;Q[1]=p;//last是二叉树同层最右结点的指针,level是二叉树的层数
while(front=rear)
{p=Q[++front];
if(level==k!p-lchild!p-rchild)leaf++;//叶子结点
if(p-lchild)Q[++rear]=p-lchild;//左子女入队
if(p-rchild)Q[++rear]=p-rchild;//右子女入队
if(front==last){level++;//二叉树同层最右结点已处理,层数增1
last=rear;}//last移到指向下层最右一元素
if(levelk)return(leaf);//层数大于k后退出运行
}//while}//结束LeafKLevel
14、二路插入排序是将待排关键字序列r[1..n]中关键字分二路分别按序插入到帮助向量d[1..n]前半部和后半部〔注:向量d可视为循环表〕,其原那么为,先将r[l]赋给d[1],再从r[2]记录开始分二路插入。编写实现二路插入排序算法。
15、设有两个集合A和集合B,要求设计生成集合C=A∩B的算法,其中集合A、B和C用链式存储结构表示。
typedefstructnode{intdata;structnode*ne*t;}lklist;
voidintersection(lklist*ha,lklist*hb,lklist*hc)
{
lklist*p,*q,*t;
for(p=ha,hc=0;p!=0;p=p-ne*t)
{for(q=hb;q!=0;q=q-ne*t)if(q-data==p-data)break;
if(q!=0){t=(lklist*)malloc(sizeof(lklist));t-data=p-data;t-ne*t=hc;hc=t;}
}
}
16、设T是一棵满二叉树,编写一个将T的先序遍历序列转换为后序遍历序列的递
归算法。
17、请编写一个判别给定二叉树是否为二叉排序树的算法,设二叉树用llink-rlink法存储。
18、题目中要求矩阵两行元素的平均值按递增顺次排序,由于每行元素个数相等,按平均值排列与按每行元素之和排列是一个意思。所以应先求出各行元素之和,放入一维数组中,然后选择一种排序方
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法,对该数组进行排序,留意在排序时假设有元素移动,那么与之相应的行中各元素也需要做相应变动。
voidTranslation〔float*matri*,intn〕
//本算法对nn的矩阵matri*,通过行变换,使其各行元素的平均值按递增排列。
{inti,j,k,l;
floatsum,min;//sum暂存各行元素之和
float*p,*pi,*pk;
for(i=0;in;i++)
{sum=0.0;pk=matri*+i*n;//pk指向矩阵各行第1个元素.
for(j=0;jn;j++){sum+=*(pk);pk++;}//求一行元素之和.
*(p+i)=sum;//将一行元素之和存入一维数组.
}//fori
for(i=0;in-1;i++)//用选择法对数组p进行排序
{min=*(p+i);k=i;//初始设第i行元素之和最小.
for(j=i+1;jn;j++)if(p[j]min){k=j;min=p[j];}//记新的最小值及行号.
if(i!=k)//假设最小行不是当前行,要进行交换(行元素及行元素之和)
{pk=matri*+n*k;//pk指向第k行第1个元素.
pi=matri*+n*i;//pi指向第i行第1个元素.
for(j=0;jn;j++)//交换两行中对应元素.
{sum=*(pk+j);*(pk+j)=*(pi+j);*(pi+j)=sum;}
sum=p[i];p[i]=p[k];p[k]=sum;//交换一维数组中元素之和.
}//if
}//fori
free(p);//释放p数组.
}//Translation
[算法分析]算法中运用选择法排序,比较次数较多,但数据交换(移动)较少.假设用其它排序方法,虽可减削比较次数,但数据移动会增多.算法时间繁复度为O(n2).
19、4、voidLinkList_reverse(LinklistL)
//链表的就地逆置;为简化算法,假设表长大于2
{
p=L-ne*t;q=p-ne*t;s=q-ne*t;p-ne*t=NULL;
while(s-ne*t)
{
q-ne*t=p;p=q;
q=s;s=s-ne*t;//把L的元素逐个插入新表表头
}
q-ne*t=p;s-ne*t=q;L-ne*t=s;
}//LinkList_reverse
20、给出折半查找的递归算法,并给出算法时间繁复度性分析。
21、由二叉树的前序遍历和中序遍历序列能确定唯一的一棵二叉树,下面程序的作用是实现由已知某二叉树的前序遍历和中序遍历序列,生成一棵用二叉链表表示的二叉树并打印出后序遍历序列,请写出程序所缺的语句。
#defineMA*100
typedefstructNode
{charinfo;structNode*llink,*rlink;}TNODE;
charpred[MA*],inod[MA*];
main(intargc,int**argv)
{TNODE*root;
if(argc3)e*it0;
strcpy(pred,argv[1]);strcpy(inod,argv[2]);
root=restore(pred,inod,strlen(pred));
postorder(root);
}
TNODE*restore(char*ppos,char*ipos,intn)
{TNODE*ptr;char*rpos;intk;
if(n=0)returnNULL;
ptr-info=(1)_______;
for((2)_______;rposipos+n;rpos++)if(*rpos==*ppos)break;
k=(3)_______;
ptr-llink=restore(ppos+1,(4)_______,k);
ptr-rlink=restore((5)_______+k,rpos+1,n-1-k);
returnptr;
}
postorder(TNODE*p
tr)
{if(ptr=NULL)return;
postorder(ptr-llink);postorder(ptr-rlink);printf(“%c”,ptr-info);
}
22、后序遍历最末访问根结点,即在递归算法中,根是压在
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栈底的。采纳后序非递归算法,栈中存放二叉树结点的指针,当访问到某结点时,栈中全部元素均为该结点的祖先。此题要找p和q的最近共同祖先结点r,不失一般性,设p在q的左边。后序遍历必定先遍历到结点p,栈中元素均为p的祖先。将栈拷入另一帮助栈中。再继续遍历到结点q时,将栈中元素从栈顶开始逐个到帮助栈中去匹配,第一个匹配〔即相等〕的元素就是结点p和q的最近公共祖先。
typedefstruct
{BiTreet;inttag;//tag=0表示结点的左子女已被访问,tag=1表示结点的右子女已被访问
}stack;
stacks[],s1[];//栈,容量够大
BiTreeAncestor(BiTreeROOT,p,q,r)//求二叉树上结点p和q的最近的共同祖先结点r。
{top=0;bt=ROOT;
while(bt!=null||top0)
{while(bt!=nullbt!=pbt!=q)//结点入栈
{s[++top].t=bt;s[top].tag=0;bt=bt-lchild;}//沿左分枝向下
if(bt==p)//不失一般性,假定p在q的左侧,遇结点p时,栈中元素均为p的祖先结点
{for(i=1;i=top;i++)s1[i]=s[i];top1=top;}//将栈s的元素转入帮助栈s1保存
if(bt==q)//找到q结点。
for(i=top;i0;i--)//;将栈中元素的树结点到s1去匹配
{pp=s[i].t;
for(j=top1;j0;j--)
if(s1[j].t==pp){printf(“p和q的最近共同的祖先已找到”);return(pp);}
}
while(top!=0s[top].tag==1)top--;//退栈
if(top!=0){s[top].tag=1;bt=s[top].t-rchild;}//沿右分枝向下遍历
}//结束while(bt!=null||top0)
return(null);//q、p无公共祖先
}//结束Ancestor
23、对二叉树的某层上的结点进行运算,采纳队列结构按层次遍历最相宜。
intLeafKlevel(BiTreebt,intk)//求二叉树bt的第k(k1)层上叶子结点个数
{if(bt==null||k1)return(0);
BiTreep=bt,Q[];//Q是队列,元素是二叉树结点指针,容量足够大
intfront=0,rear=1,leaf=0;//front和rear是队头和队尾指针,leaf是叶子结点数
intlast=1,level=1;Q[1]=p;//last是二叉树同层最右结点的指针,level是二叉树的层数
while(front=rear)
{p=Q[++front];
if(level==k!p-lchild!p-rchild)leaf++;//叶子结点
if(p-lchild)Q[++rear]=p-lchild;//左子女入队
if(p-rchild)Q[++rear]=p-rchild;//右子女入队
if(front==last){level++;//二叉树同层最右结点已处理,层数增1
last=rear;}//last移到指向下层最右一元素
if(levelk)return(leaf);//层数大于k后退出运行
}//while}//结束LeafKLeve
l
24、请编写一个判别给定二叉树是否为二叉排序树的算法,设二叉树用llink-rlink法存储。
25、在有向图G中,假如r到G中的每个结点都有路径可达,那么称结点r为G的根结点。编写一个算法完成以下功能:
〔1〕.建立有向图G的邻接表存储结构;
〔2〕.判断有向图G是否有根
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,假设有,那么打印出全部根结点的值。
26、4、voidLinkList_reverse(LinklistL)
//链表的就地逆置;为简化算法,假设表长大于2
{
p=L-ne*t;q=p-ne*t;s=q-ne*t;p-ne*t=NULL;
while(s-ne*t)
{
q-ne*t=p;p=q;
q=s;s=s-ne*t;//把L的元素逐个插入新表表头
}
q-ne*t=p;s-ne*t=q;L-ne*t=s;
}//LinkList_reverse
27、连通图的生成树包括图中的全部n个顶点和足以使图连通的n-1条边,最小生成树是边上权值之和最小的生成树。故可按权值从大到小对边进行排序,然后从大到小将边删除。每删除一条当前权值最大的边后,就去测试图是否仍连通,假设不再连通,那么将该边复原。假设仍连通,继续向下删;直到剩n-1条边为止。
voidSpnTree(AdjListg)
//用“破圈法”求解带权连通无向图的一棵最小代价生成树。
{typedefstruct{inti,j,w}node;//设顶点信息就是顶点编号,权是整型数
nodeedge[];
scanf(%d%d,e,n);//输入边数和顶点数。
for(i=1;i=e;i++)//输入e条边:顶点,权值。
scanf(%d%d%d,edge[i].i,edge[i].j,edge[i].w);
for(i=2;i=e;i++)//按边上的权值大小,对边进行逆序排序。
{edge[0]=edge[i];j=i-1;
while(edge[j].wedge[0].w)edge[j+1]=edge[j--];
edge[j+1]=edge[0];}//for
k=1;eg=e;
while(eg=n)//破圈,直到边数e=n-1.
{if(connect(k))//删除第k条边假设仍连通。
{edge[k].w=0;eg--;}//测试下一条边edge[k],权值置0表示该边被删除
k++;//下条边
}//while
}//算法结束。
connect()是测试图是否连通的函数,可用图的遍历实现,
28、约瑟夫环问题〔Josephus问题〕是指编号为1、2、…,n的n〔n0〕个人按顺时针方向围坐成一圈,现从第s个人开始按顺时针方向报数,数到第m个人出列,然后从出列的下一个人重新开始报数,数到第m的人又出列,…,如此重复直到全部的人全部出列为止。现要求采纳循环链表结构设计一个算法,模拟此过程。
#includestdlib.h
typedefintdatatype;
typedefstructnode
{datatypedata;
structnode*ne*t;
}listnode;
typedeflistnode*linklist;
voidjose(linklisthead,ints,intm)
{linklistk1,pre,p;
intcount=1;
pre=NULL;
k1=head;/*k1为报数的起点*/
while(count!=s)/*找初始报数起点*/
{pre=k1;
k1=k1-ne*t;
count++;
}
while(k1-ne*t!=k1)/*当循环链表中的结点个数大于1时*/
{p=k1;/*从k1开始报数*/
count=1;
while(count!=m)/*连续数m个结点*/
{pre=p;
p=p-ne*t;
count++;
}
pre-ne*t=p-ne*t;
/*输出该结点,并删除该结点*/
printf(%4d,p-data);
free(p);
k1=pre-ne*t;/*新的报数起点*/
}
printf(%4d,k1-data);/*输出
2022年下半年河北省C++语言版高级
最末一个结点*/
free(k1);
}
main()
{linklisthead,p,r;
intn,s,m,i;
printf(n=);
scanf(%d,n);
printf(s=);
scanf(%d,s);
printf(m=,m);
scanf(%d,m);
if(n1)printf(n0);
else
{/*建表*/
head=(linklist)malloc(sizeof(listnode));/*建第一个结点*/
head-data=n;
r=head;
for(i=n-1;i0;i--)/*建立剩余n-1个结点*/
{p=(linklist)malloc(sizeof(listnode));
p-data=i;
p-ne*t=head;
head=p;
}
r-ne*t=head;/*生成循环链表*/
jose(head,s,m);/*调用函数*/
}
}
29、矩阵中元素按行和按列都已排序,要求查找时间繁复度为O〔m+n〕,因此不能采纳常规的二层循环的查找。可以先从右上角〔i=a,j=d〕元素与*比较,只有三种状况:一是A[i,j]*,这状况下向j小的方向继续查找;二是A[i,j]*,下步应向i大的方向查找;三是A[i,j]=*,查找胜利。否那么,假设下标已超出范围,那么查找失败。
voidsearch(datatypeA[][],inta,b,c,d,datatype*)
//n*m矩阵A,行下标从a到b,列下标从c到d,本算法查找*是否在矩阵A中.
{i=a;j=d;flag=0;//flag是胜利查到*的标识
while(i=bj=c)
if(A[i][j]==*){flag=1;break;}
elseif(A[i][j]*)j--;elsei++;
if(flag)printf(“A[%d][%d]=%d”,i,j,*);//假定*为整型.
elseprintf(“矩阵A中无%d元素”,*);
}算法search结束。
[算法争论]算法中查找*的路径从右上角开始,向下〔当*A[i,j]〕或向左〔当*A[i,j]〕。向下最多是m,向左最多是n。最正确状况是在右上角比较一次胜利,最差是在左下角〔A[b,c]〕,比较m+n次,故算法最差时间繁复度是O(m+n〕。
30、此题要求建立有序的循环链表。从头到尾扫描数组A,取出A[i]〔0=in〕,然后到链表中去查找值为A[i]的结点,假设查找失败,那么插入。
LinkedListcreat(ElemTypeA[],intn)
//由含n个数据的数组A生成循环链表,要求链表有序并且无值重复结点
{LinkedListh;
h=(LinkedList)malloc(sizeof(LNode));//申请结点
h-ne*t=h;//形成空循环链表
for(i=0;in;i++)
{pre=h;
p=h-ne*t;
while(p!=hp-dataA[i])
{pre=p;p=p-ne*t;}//查找A[i]的插入位置
if(p==h||p-data!=A[i])//重复数据不再输入
{s=(LinkedList)malloc(sizeof(LNode));
s-data=A[i];pre-ne*t=s;s-ne*t=p;//将结点s链入链表中
}
}//for
return(h);
}算法结束
31、有一个带头结点的单链表,每个结点包括两个域,一个是整型域info,另一个是指向下一个结点的指针域ne*t。假设单链表已建立,设计算法删除单链表中全部重复涌现的结点,使得info域相等的结点只保留一个。
#includestdio.h
typed
efchardatatype;
typedefstructnode{
datatypedata;
structnode*ne*t;
}listnode;
typedeflistnode*linklist;
/*
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*/
/*删除单链表中重复的结点*/
/**/
linklistdeletelist(linklisthead)
{listnode*p,*s,*q;
p=head-ne*t;
while(p)
{s=p;
q=p-ne*t;
while(q)
if(q-data==p-data)
{s-ne*t=q-ne*t;free(q);
q=s-ne*t;}
else
{s=q;/*找与P结点值相同的结点*/
q=q-ne*t;
}
p=p-ne*t;
}
returnhead;
}
32、有一个带头结点的单链表,每个结点包括两个域,一个是整型域info,另一个是指向下一个结点的指针域ne*t。假设单链表已建立,设计算法删除单链表中全部重复涌现的结点,使得info域相等的结点只保留一个。
#includestdio.h
typedefchardatatype;
typedefstructnode{
datatypedata;
structnode*ne*t;
}listnode;
typedeflistnode*linklist;
/**/
/*删除单链表中重复的结点*/
/**/
linklistdeletelist(linklisthead)
{listnode*p,*s,*q;
p=head-ne*t;
while(p)
{s=p;
q=p-ne*t;
while(q)
if(q-data==p-data)
{s-ne*t=q-ne*t;free(q);
q=s-ne*t;}
else
{s=q;/*找与P结点值相同的结点*/
q=q-ne*t;
}
p=p-ne*t;
}
returnhead;
}
33、依据二叉排序树中序遍历所得结点值为增序的性质,在遍历中将当前遍历结点与其前驱结点值比较,即可得出结论,为此设全局指针变量pre〔初值为null〕和全局变量flag,初值为true。假设非二叉排序树,那么置flag为false。
#definetrue1
#definefalse0
typedefstructnode
{datatypedata;structnode*llink,*rlink;}*BTree;
voidJudgeBST〔BTreet,intflag〕
//判断二叉树是否是二叉排序树,本算法结束后,在调用程序中由flag得出结论。
{if〔t!=nullflag〕
{Judgebst〔t-llink,flag〕;//中序遍历左子树
if〔pre==null〕pre=t;//中序遍历的第一个结点不必判断
elseif〔pre-datat-data〕pre=t;//前驱指针指向当前结点
else{flag=flase;}//不是完全二叉树
Judgebst〔t-rlink,flag〕;//中序遍历右子树
}//JudgeBST算法结束
34、设一棵树T中边的集合为{(A,B),(A,C),(A,D),(B,E),(C,F),(C,G)},要求用孩子兄弟表示法〔二叉链表〕表示出该树的存储结构并将该树转化
成对应的二叉树。
35、二叉树的层次遍历序列的第一个结点是二叉树的根。事实上,层次遍历序列中的每个结点都是“局部根”。确定根后,到二叉树的中序序列中,查到该结点,该结点将二叉树分为“左根右”三部分。假设左、右子树均有,那么层次序列根结点的后面应是左右子树的根;假设中序序列中只有左子树或只有
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右子树,那么在层次序列的根结点后也只有左子树的根或右子树的根。这样,定义一个全局变量指针R,指向层次序列待处理元素。算法中先处理根结点,将根结点和左右子女的信息入队列。然后,在队列不空的条件下,循环处理二叉树的结点。队列中元素的数据结构定义如下:
typedefstruct
{intlvl;//层次序列指针,总是指向当前“根结点”在层次序列中的位置
intl,h;//中序序列的下上界
intf;//层次序列中当前“根结点”的双亲结点的指针
intlr;//1—双亲的左子树2—双亲的右子树
}qnode;
BiTreeCreat(datatypein[],level[],intn)
//由二叉树的层次序列level[n]和中序序列in[n]生成二叉树。n是二叉树的结点数
{if(n1){printf(“参数错误\n”);e*it(0);}
qnodes,Q[];//Q是元素为qnode类型的队列,容量足够大
init(Q);intR=0;//R是层次序列指针,指向当前待处理的结点
BiTreep=(BiTree)malloc(sizeof(BiNode));//生成根结点
p-data=level[0];p-lchild=null;p-rchild=null;//填写该结点数据
for(i=0;in;i++)//在中序序列中查找根结点,然后,左右子女信息入队列
if(in[i]==level[0])break;
if(i==0)//根结点无左子树,遍历序列的1—n-1是右子树
{p-lchild=null;
s.lvl=++R;s.l=i+1;s.h=n-1;s.f=p;s.lr=2;enqueue(Q,s);
}
elseif(i==n-1)//根结点无右子树,遍历序列的1—n-1是左子树
{p-rchild=null;
s.lvl=++R;s.l=1;s.h=i-1;s.f=p;s.lr=1;enqueue(Q,s);
}
else//根结点有左子树和右子树
{s.lvl=++R;s.l=0;s.h=i-1;s.f=p;s.lr=1;enqueue(Q,s);//左子树有关信息入队列
s.lvl=++R;s.l=i+1;s.h=n-1;s.f=p;s.lr=2;enqueue(Q,s);//右子树有关信息入队列
}
while(!empty(Q))//当队列不空,进行循环,构造二叉树的左右子树
{s=delqueue(Q);father=s.f;
for(i=s.l;i=s.h;i++)
if(in[i]==level[s.lvl])break;
p=(bitreptr)malloc(sizeof(binode));//申请结点空间
p-data=level[s.lvl];p-lchild=null;p-rchild=null;//填写该结点数据
if(s.lr==1)father-lchild=p;
elsefather-rchild=p;//让双亲的子女指针指向该结点
if(i==s.l)
{p-lchild=null;//处理无左子女
s.lvl=++R;s.l=i+1;s.f=p;s.lr=2;enqueue(Q,s);
}
elseif(i==s.h)
{p-rchild=null;//处理无右子女
s.lvl=++R;s.h=i-1;s.f=p;s.lr=1;enqueue(Q,s);
}
else{s.lvl=++R;s.h=i-1;s.f=p;s.lr=1;enqueue(Q,s);//左子树有关信息入队列
s.lvl=++R;s.l=i+1;s.f=p;s.lr=2;enqu
eue(Q,s);//右子树有关信息入队列
}
}//结束while(!empty(Q))
return(p);
}//算法结束
36、矩阵中元素按行和按列都已排序,要求查找时间繁复度为O〔m+n〕,因此不能采纳常规的二层循环的查找。可以先从右上角〔i=a,j=d〕元素
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与*比较,只有三种状况:一是A[i,j]*,这状况下向j小的方向继续查找;二是A[i,j]*,下步应向i大的方向查找;三是A[i,j]=*,查找胜利。否那么,假设下标已超出范围,那么查找失败。
voidsearch(datatypeA[][],inta,b,c,d,datatype*)
//n*m矩阵A,行下标从a到b,列下标从c到d,本算法查找*是否在矩阵A中.
{i=a;j=d;flag=0;//flag是胜利查到*的标识
while(i=bj=c)
if(A[i][j]==*){flag=1;break;}
elseif(A[i][j]*)j--;elsei++;
if(flag)printf(“A[%d][%d]=%d”,i,j,*);//假定*为整型.
elseprintf(“矩阵A中无%d元素”,*);
}算法search结束。
[算法争论]算法中查找*的路径从右上角开始,向下〔当*A[i,j]〕或向左〔当*A[i,j]〕。向下最多是m,向左最多是n。最正确状况是在右上角比较一次胜利,最差是在左下角〔A[b,c]〕,比较m+n次,故算法最差时间繁复度是O(m+n〕。
37、假设以I和O分别表示入栈和出栈操作。栈的初态和终态均为空,入栈和出栈的操作序列可表示为仅由I和O组成的序列,称可以操作的序列为合法序列,否那么称为非法序列。〔15分〕
〔1〕A和D是合法序列,B和C是非法序列。
〔2〕设被判定的操作序列已存入一维数组A中。
intJudge(charA[])
//判断字符数组A中的输入输出序列是否是合法序列。如是,返回true,否那么返回false。
{i=0;//i为下标。
j=k=0;//j和k分别为I和字母O的的个数。
while(A[i]!=‘\0’)//当未到字符数组尾就作。
{switch(A[i])
{case‘I’:j++;break;//入栈次数增1。
case‘O’:k++;if(kj){printf(“序列非法\n”);e*it(0);}
}
i++;//不论A[i]是‘I’或‘O’,指针i均后移。}
if(j!=k){printf(“序列非法\n”);return(false);}
else{printf(“序列合法\n”);return(true);}
}//算法结束。
38、设指针变量p指向双向链表中结点A,指针变量q指向被插入结点B,要求给出在结点A的后面插入结点B的操作序列〔设双向链表中结点的两个指针域分别为llink和rlink〕。
39、设一棵二叉树的结点结构为(LLINK,INFO,RLINK),ROOT为指向该二叉树根结点的指针,p和q分别为指向该二叉树中任意两个结点的指针,试编写一算法ANCESTOR〔ROOT,p,q,r〕,该算法找到p和q的最近共同祖先结点r。
40、我们可用“破圈法”求解带权连通无向图的一棵最小代价生成树。所谓“破圈法”就是“任取一圈,去掉圈上权最大的边”,反复执行这一步骤,直到没有圈为止。请给出用“破圈法”求解给定的带权连通无向图的一棵最小代价生成树的具体算法,并用程序实现你所给出的算法。注:圈就是回路。
41、有一个带
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头结点的单链表,每个结点包括两个域,一个是整型域info,另一个是指向下一个结点的指针域ne*t。假设单链表已建立,设计算法删除单链表中全部重复涌现的结点,使得info域相等的结点只保留一个。
#includestdio.h
typedefchardatatype;
typedefstructnode{
datatypedata;
structnode*ne*t;
}listnode;
typedeflistnode*linklist;
/**/
/*删除单链表中重复的结点*/
/**/
linklistdeletelist(linklisthead)
{listnode*p,*s,*q;
p=head-ne*t;
while(p)
{s=p;
q=p-ne*t;
while(q)
if(q-data==p-data)
{s-ne*t=q-ne*t;free(q);
q=s-ne*t;}
else
{s=q;/*找与P结点值相同的结点*/
q=q-ne*t;
}
p=p-ne*t;
}
returnhead;
}
42、将顶点放在两个集合V1和V2。对每个顶点,检查其和邻接点是否在同一个集合中,如是,那么为非二部图。为此,用整数1和2表示两个集合。再用一队列结构存放图中访问的顶点。
intBPGraph(AdjMatri*g)
//判断以邻接矩阵表示的图g是否是二部图。
{ints[];//顶点向量,元素值表示其属于那个集合〔值1和2表示两个集合〕
intQ[];//Q为队列,元素为图的顶点,这里设顶点信息就是顶点编号。
intf=0,r,visited[];//f和r分别是队列的头尾指针,visited[]是访问数组
for(i=1;i=n;i++){visited[i]=0;s[i]=0;}//初始化,各顶点未确定属于那个集合
Q[1]=1;r=1;s[1]=1;//顶点1放入集合S1
while(fr)
{v=Q[++f];if(s[v]==1)jh=2;elsejh=1;//预备v的邻接点的集合号
if(!visited[v])
{visited[v]=1;//确保对每一个顶点,都要检查与其邻接点不应在一个集合中
for(j=1,j=n;j++)
if(g[v][j]==1){if(!s[j]){s[j]=jh;Q[++r]=j;}//邻接点入队列
elseif(s[j]==s[v])return(0);}//非二部图
}//if(!visited[v])
}//while
return(1);}//是二部图
[算法争论]题目给的是连通无向图,假设非连通,那么算法要修改。
43、设一棵树T中边的集合为{(A,B),(A,C),(A,D),(B,E),(C,F),(C,G)},要求用孩子兄弟表示法〔二叉链表〕表示出该树的存储结构并将该树转化成对应的二叉树。
44、假设以邻接矩阵作为图的存储结构,编写算法判别在给定的有向图中是否存在一个简约有向回路,假设
存在,那么以顶点序列的方式输出该回路〔找到一条即可〕。〔注:图中不存在顶点到自己的弧〕
有向图判断回路要比无向图繁复。利用深度优先遍历,将顶点分成三类:未访问;已访问但其邻接点未访问完;已访问且其邻接点已访问完。下面用0,1,2表示这三种状态。前面已提到,假设dfs〔v〕结束前涌现顶点u到
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v的回边,那么图中必有包含顶点v和u的回路。对应程序中v的状态为1,而u是正访问的顶点,假设我们找出u的下一邻接点的状态为1,就可以输出回路了。
voidPrint(intv,intstart)//输出从顶点start开始的回路。
{for(i=1;i=n;i++)
if(g[v][i]!=0visited[i]==1)//假设存在边〔v,i〕,且顶点i的状态为1。
{printf(“%d”,v);
if(i==start)printf(“\n”);elsePrint(i,start);break;}//if
voiddfs(intv)
{visited[v]=1;
for(j=1;j=n;j++)
if(g[v][j]!=0)//存在边(v,j)
if(visited[j]!=1){if(!visited[j])dfs(j);}//if
else{cycle=1;Print(j,j);}
visited[v]=2;
}//dfs
voidfind_cycle()//判断是否有回路,有那么输出邻接矩阵。visited数组为全局变量。
{for(i=1;i=n;i++)visited[i]=0;
for(i=1;i=n;i++)if(!visited[i])dfs(i);
}//find_cycle
45、连通图的生成树包括图中的全部n个顶点和足以使图连通的n-1条边,最小生成树是边上权值之和最小的生成树。故可按权值从大到小对边进行排序,然后从大到小将边删除。每删除一条当前权值最大的边后,就去测试图是否仍连通,假设不再连通,那么将该边复原。假设仍连通,继续向下删;直到剩n-1条边为止。
voidSpnTree(AdjListg)
//用“破圈法”求解带权连通无向图的一棵最小代价生成树。
{typedefstruct{inti,j,w}node;//设顶点信息就是顶点编号,权是整型数
nodeedge[];
scanf(%d%d,e,n);//输入边数和顶点数。
for(i=1;i=e;i++)//输入e条边:顶点,权值。
scanf(%d%d%d,edge[i].i,edge[i].j,edge[i].w);
for(i=2;i=e;i++)//按边上的权值大小,对边进行逆序排序。
{edge[0]=edge[i];j=i-1;
while(edge[j].wedge[0].w)edge[j+1]=edge[j--];
edge[j+1]=edge[0];}//for
k=1;eg=e;
while(eg=n)//破圈,直到边数e=n-1.
{if(connect(k))//删除第k条边假设仍连通。
{edge[k].w=0;eg--;}//测试下一条边edge[k],权值置0表示该边被删除
k++;//下条边
}//while
}//算法结束。
connect()是测试图是否连通的函数,可用图的遍历实现,
46、已知有向图G=(V,E),其中V={V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7},E={V1,V2,V1,V3,V1,V4,V2,V5,V3,V5,V3,V6,V4,V6,V5,V7,V6,V7}
写出G的拓扑排序的结果。
G拓扑排序的结果是:V1、V2、V4、V3、V5、V6、V7
47、设T是一棵满二叉树,编写一个将T的先序遍历序列转换为后序遍历序列的递归算法。
48
、依据二叉排序树中序遍历所得结点值为增序的性质,在遍历中将当前遍历结点与其前驱结点值比较,即可得出结论,为此设全局指针变量pre〔初值为null〕和全局变量flag,初值为true。假设非二叉排序树,那么置flag为false。
#definetrue1
#definefalse
2022年下半年河北省C++语言版高级
0
typedefstructnode
{datatypedata;structnode*llink,*rlink;}*BTree;
voidJudgeBST〔BTreet,intflag〕
//判断二叉树是否是二叉排序树,本算法结束后,在调用程序中由flag得出结论。
{if〔t!=nullflag〕
{Judgebst〔t-llink,flag〕;//中序遍历左子树
if〔pre==null〕pre=t;//中序遍历的第一个结点不必判断
elseif〔pre-datat-data〕pre=t;//前驱指针指向当前结点
else{flag=flase;}//不是完全二叉树
Judgebst〔t-rlink,flag〕;//中序遍历右子树
}//JudgeBST算法结束
49、设t是给定的一棵二叉树,下面的递归程序count(t)用于求得:二叉树t中具有非空的左,右两个儿子的结点个数N2;只有非空左儿子的个数NL;只有非空右儿子的结点个数NR和叶子结点个数N0。N2、NL、NR、N0都是全局量,且在调用count(t)之前都置为0.
typedefstructnode
{intdata;structnode*lchild,*rchild;}node;
intN2,NL,NR,N0;
voidcount(node*t)
{if(t-lchild!=NULL)if(1)___N2++;elseNL++;
elseif(2)___NR++;else(3)__;
if(t-lchild!=NULL)(4)____;if(t-rchild!=NULL)(5)____;
}
26.树的先序非递归算法。
voide*ample(b)
btree*b;
{btree*stack[20],*p;
inttop;
if(b!=null)
{top=1;stack[top]=b;
while(top0)
{p=stack[top];top--;
printf(“%d”,p-data);
if(p-rchild!=null)
{(1)___;(2)___;
}
if(p-lchild!=null)
(3)___;(4)__;
}}}}
50、设指针变量p指向双向链表中结点A,指针变量q指向被插入结点B,要求给出在结点A的后面插入结点B的操作序列〔设双向链表中结点的两个指针域分别为llink和rlink〕。
51、设有两个集合A和集合B,要求设计生成集合C=A∩B的算法,其中集合A、B和C用链式存储结构表示。
typedefstructnode{intdata;structnode*ne*t;}lklist;
voidintersection(lklist*ha,lklist*hb,lklist*hc)
{
lklist*p,*q,*t;
for(p=ha,hc=0;p!=0;p=p-ne*t)
{for(q=hb;q!=0;q=q-ne*t)if(q-data==p-data)break;
if(q!=0){t=(lklist*)malloc(sizeof(lklist));t-data=p-data;t-ne*t=hc;hc=t;}
}
}
52、两棵空二叉树或仅有根结点的二叉树相像;对非空二叉树,可判左右子树是否相像,采纳递归算法。
intSimilar(BiTreep,q)//判断二叉树p和q是否相像
{if(p==nullq==null)return(1);
elseif(!pq||p!q)return(0);
elsereturn(Similar(p-lchild,q-lchild)Similar(p-rchild,q-rchild))
}//结束Similar
53、数组A和B的元素分别有序,欲将两数组合并到C数组,使C仍有序,应将A和B拷贝到C,只要留意A和
B数组指针的运用,以及正确处理一数组读完数据后将另一数组余下元素复制到C中即可。
voidunion(intA[],B[],C[],m,n)
//整型数组A和B各有m和n个元素,前者递增有序,后者递减有序,本算法将A和B归并为递增有序的数组C。
{i=0;j=n-1;k=0
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;//i,j,k分别是数组A,B和C的下标,因用C描述,下标从0开始
while(imj=0)
if(a[i]b[j])c[k++]=a[i++]elsec[k++]=b[j--];
while(im)c[k++]=a[i++];
while(j=0)c[k++]=b[j--];
}算法结束
4、要求二叉树按二叉链表形式存储。15分
〔1〕写一个建立二叉树的算法。〔2〕写一个判别给定的二叉树是否是完全二叉树的算法。
BiTreeCreat()//建立二叉树的二叉链表形式的存储结构
{ElemType*;BiTreebt;
scanf(“%d”,*);//此题假定结点数据域为整型
if(*==0)bt=null;
elseif(*0)
{bt=(BiNode*)malloc(sizeof(BiNode));
bt-data=*;bt-lchild=creat();bt-rchild=creat();
}
elseerror(“输入错误”);
return(bt);
}//结束BiTree
intJudgeComplete(BiTreebt)//判断二叉树是否是完全二叉树,如是,返回1,否那么,返回0
{inttag=0;BiTreep=bt,Q[];//Q是队列,元素是二叉树结点指针,容量足够大
if(p==null)return(1);
QueueInit(Q);QueueIn(Q,p);//初始化队列,根结点指针入队
while(!QueueEmpty(Q))
{p=QueueOut(Q);//出队
if(p-lchild!tag)QueueIn(Q,p-lchild);//左子女入队
else{if(p-lchild)return0;//前边已有结点为空,本结点不空
elsetag=1;//首次涌现结点为空
if(p-rchild!tag)QueueIn(Q,p-rchild);//右子女入队
elseif(p-rchild)return0;elsetag=1;
}//while
return1;}//JudgeComplete
54、设t是给定的一棵二叉树,下面的递归程序count(t)用于求得:二叉树t中具有非空的左,右两个儿子的结点个数N2;只有非空左儿子的个数NL;只有非空右儿子的结点个数NR和叶子结点个数N0。N2、NL、NR、N0都是全局量,且在调用count(t)之前都置为0.
typedefstructnode
{intdata;structnode*lchild,*rchild;}node;
intN2,NL,NR,N0;
voidcount(node*t)
{if(t-lchild!=NULL)if(1)___N2++;elseNL++;
elseif(2)___NR++;else(3)__;
if(t-lchild!=NULL)(4)____;if(t-rchild!=NULL)(5)____;
}
26.树的先序非递归算法。
voide*ample(b)
btree*b;
{btree*stack[20],*p;
inttop;
if(b!=null)
{top=1;stack[top]=b;
while(top0)
{p=stack[top];top--;
printf(“%d”,p-data);
if(p-rchild!=null)
{(1)___;(2)___;
}
if(p-lchild!=null)
(3)___;(4)__;
}}}}
55、假设以邻接矩阵作为图的存储结构,编写算法判别在给定的有向图中是否存在一个简约有向回路,假设存在,那么以顶点序列的方式
输出该回路〔找到一条即可〕。〔注:图中不存在顶点到自己的弧〕
有向图判断回路要比无向图繁复。利用深度优先遍历,将顶点分成三类:未访问;已访问但其邻接点未访问完;已访问且其邻接点已访问完。下面用0,1,2表示这三种状态。前面已提到,假设dfs〔v〕结束前涌现顶点u到v的回边,那么图中必有包含
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顶点v和u的回路。对应程序中v的状态为1,而u是正访问的顶点,假设我们找出u的下一邻接点的状态为1,就可以输出回路了。
voidPrint(intv,intstart)//输出从顶点start开始的回路。
{for(i=1;i=n;i++)
if(g[v][i]!=0visited[i]==1)//假设存在边〔v,i〕,且顶点i的状态为1。
{printf(“%d”,v);
if(i==start)printf(“\n”);elsePrint(i,start);break;}//if
voiddfs(intv)
{visited[v]=1;
for(j=1;j=n;j++)
if(g[v][j]!=0)//存在边(v,j)
if(visited[j]!=1){if(!visited[j])dfs(j);}//if
else{cycle=1;Print(j,j);}
visited[v]=2;
}//dfs
voidfind_cycle()//判断是否有回路,有那么输出邻接矩阵。visited数组为全局变量。
{for(i=1;i=n;i++)visited[i]=0;
for(i=1;i=n;i++)if(!visited[i])dfs(i);
}//find_cycle
56、数组A和B的元素分别有序,欲将两数组合并到C数组,使C仍有序,应将A和B拷贝到C,只要留意A和B数组指针的运用,以及正确处理一数组读完数据后将另一数组余下元素复制到C中即可。
voidunion(intA[],B[],C[],m,n)
//整型数组A和B各有m和n个元素,前者递增有序,后者递减有序,本算法将A和B归并为递增有序的数组C。
{i=0;j=n-1;k=0;//i,j,k分别是数组A,B和C的下标,因用C描述,下标从0开始
while(imj=0)
if(a[i]b[j])c[k++]=a[i++]elsec[k++]=b[j--];
while(im)c[k++]=a[i++];
while(j=0)c[k++]=b[j--];
}算法结束
4、要求二叉树按二叉链表形式存储。15分
〔1〕写一个建立二叉树的算法。〔2〕写一个判别给定的二叉树是否是完全二叉树的算法。
BiTreeCreat()//建立二叉树的二叉链表形式的存储结构
{ElemType*;BiTreebt;
scanf(“%d”,*);//此题假定结点数据域为整型
if(*==0)bt=null;
elseif(*0)
{bt=(BiNode*)malloc(sizeof(BiNode));
bt-data=*;bt-lchild=creat();bt-rchild=creat();
}
elseerror(“输入错误”);
return(bt);
}//结束BiTree
intJudgeComplete(BiTreebt)//判断二叉树是否是完全二叉树,如是,返回1,否那么,返回0
{inttag=0;BiTreep=bt,Q[];//Q是队列,元素是二叉树结点指针,容量足够大
if(p==null)return(1);
QueueInit(Q);QueueIn(Q,p);//初始化队列,根结点指针入队
while(!QueueEmpty(Q))
{p=QueueOut(Q);//出队
i
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