數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C++描述）習(xí)題解答及實(shí)習(xí)指導(dǎo)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門必修的核心課程。在計(jì)算機(jī)科學(xué)的各領(lǐng)域中，都會(huì)使用到各種不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如編譯系統(tǒng)中要使用棧、散列表、語法樹等；操作系統(tǒng)中要使用隊(duì)列、存儲(chǔ)管理表、目錄樹等；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中要使用線性表、鏈表、索引樹等；人工智能中要使用廣義表、檢索樹、有向圖等；同樣在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、軟件工程、多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，都會(huì)用到各種不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因此，學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)從事計(jì)算機(jī)技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域的工作人員來說，是非常重要的，它可以使你掌握各種常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法實(shí)現(xiàn)，以及每一種算法的時(shí)間復(fù)雜度分析和空間復(fù)雜度分析，知道在哪種情況下，使用哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最方便，為以后開發(fā)大型程序而使用各種不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)打下基礎(chǔ)。

由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的原理和算法比較抽象，而該課程一般在剛學(xué)完程序設(shè)計(jì)后開設(shè)，學(xué)生的程序設(shè)計(jì)方面的知識(shí)較少。因此，對(duì)于具有一些計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的初學(xué)者來說，理解和掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的原理就比較困難，在解答數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)習(xí)題時(shí)，往往感到無從下手，更不知道算法如何描述、如何編寫，作者在多年的教學(xué)中深有感觸。作者通過多年的教學(xué)實(shí)踐，收集、整理進(jìn)而編寫了這本《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C++描述）習(xí)題解答及實(shí)習(xí)指導(dǎo)》，目的是：通過對(duì)習(xí)題的解答，使學(xué)生充分掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的原理、求解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問題的思路和方法，以及最后編寫出正確的算法，進(jìn)一步加深對(duì)基本概念的理解，提高分析問題和解決問題的能力，為整個(gè)專業(yè)的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)，為適應(yīng)今后編寫大型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面的算法打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

本書是《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C++描述）》的配套指導(dǎo)教材。全書內(nèi)容共分三個(gè)大部分。第一部分為習(xí)題解答部分，包含配套教材中的習(xí)題和一些綜合題，主要是對(duì)配套教材中的習(xí)題給出解答思路提示、算法分析，最后再給出完整的答案、算法或程序。每章的習(xí)題都包含基本概念和算法設(shè)計(jì)方面的題型，以幫助學(xué)生掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念，提高用各種不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析問題、解決問題的能力。第二部分為上機(jī)實(shí)驗(yàn)及指導(dǎo)部分，包含C++的上機(jī)環(huán)境介紹，并給出了10個(gè)上機(jī)實(shí)習(xí)內(nèi)容，每個(gè)上機(jī)實(shí)習(xí)都給出了多道上機(jī)題目，在每個(gè)上機(jī)實(shí)習(xí)中，都介紹了實(shí)習(xí)目的、采用的主要方法和算法設(shè)計(jì)技巧，最后給出了完整的C++源程序來實(shí)現(xiàn)算法，所有C++源程序都在C++環(huán)境下運(yùn)行通過。通過這些實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生了解并學(xué)會(huì)如何運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)去解決現(xiàn)實(shí)世界中的某些實(shí)際問題，并具備設(shè)計(jì)較復(fù)雜算法的基本能力。第三部分為模擬試題部分，包含有模擬試題和參考答案。模擬試題主要是為了幫助學(xué)生在學(xué)完數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程后自我檢驗(yàn)學(xué)習(xí)的效果。有易、較易、中等、較難等各種難度的題目分布在各套試題中，每套試題中有選擇、判斷、填空、應(yīng)用、算法設(shè)計(jì)等各種題目，試題覆蓋了教材中的大部分知識(shí)點(diǎn)，有助于學(xué)生對(duì)課程的系統(tǒng)復(fù)習(xí)。

本書的目的是幫助學(xué)生學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程，所以在使用本書的過程中，請(qǐng)注意以下幾點(diǎn)：第一，使用該書要與《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C++描述）》這本配套教材一起使用，以便與課程內(nèi)容同步，有利于進(jìn)一步掌握和理解各種基礎(chǔ)知識(shí)，加深對(duì)課堂所講授內(nèi)容的理解。第二，算法設(shè)計(jì)是不惟一的，每題除了書中給出的算法外，讀者可能還會(huì)有其他的算法，這說明讀者對(duì)這方面的知識(shí)掌握得很好。第三，該習(xí)題解答及指導(dǎo)，是幫助學(xué)習(xí)和理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)的，請(qǐng)學(xué)生在做作業(yè)前，先自己動(dòng)腦思考、動(dòng)手寫，不要盲目照抄，否則只會(huì)收到事倍功半的效果。

本書的最大特點(diǎn)是采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言（C++語言）作為算法的描述語言，所有算法都已經(jīng)上機(jī)調(diào)試通過。但是，由于篇幅所限，大部分算法都是以單獨(dú)的函數(shù)形式給出，若讀者要運(yùn)行這些算法，還必須給出一些變量的說明及主函數(shù)來調(diào)用所給的函數(shù)。因此，本書中的算法描述比原來數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材中用類Pascal語言或類C語言描述算法更直觀，學(xué)生更容易理解和接受。作者在十幾年的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的各種算法進(jìn)行了認(rèn)真的研究和分析，在這方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此，本書中所選的綜合題和習(xí)題都具有一定的針對(duì)性，都是針對(duì)特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來進(jìn)行描述的，方便學(xué)生理解和接受，并能為復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法描述架橋鋪路。

本書可以作為高職高專的學(xué)生和教師學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的參考資料，也可作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自學(xué)者的參考書，同時(shí)還可供從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用工作的工程與技術(shù)人員參考。選用該指導(dǎo)書上機(jī)實(shí)習(xí)的學(xué)校，可以根據(jù)學(xué)校本身的條件，在10個(gè)實(shí)習(xí)題中有針對(duì)性的選一部分或全選。

本書是受中國水利水電出版社的委托，為適應(yīng)高職高專教學(xué)的需要，由湖南計(jì)算機(jī)高等專科學(xué)校多位在第一線講授數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師共同編著的。參加編寫的有李根強(qiáng)、謝月娥，全書由李根強(qiáng)老師統(tǒng)稿、修改、定稿。在本書的編寫過程中，得到湖南計(jì)算機(jī)高等專科學(xué)校曹翌旺老師的大力支持，在此深表感謝。

由于時(shí)間倉促及作者水平有限，書中不妥和錯(cuò)誤之處在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

編 者

2002年7月

序
前言
第一部分 習(xí)題及解答
第1章 緒論 1
1.1 基本概念 1
1.1.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 1
1.1.2 存儲(chǔ)方式 1
1.1.3 算法及評(píng)價(jià) 2
1.2 習(xí)題及解答 2
1.2.1 配套教材中的習(xí)題 2
1.2.2 綜合題 11
第2章 線性表 14
2.1 線性表的基本概念及其運(yùn)算 14
2.1.1 順序表 14
2.1.2 線性鏈表 14
2.1.3 雙向鏈表 14
2.2 習(xí)題及解答 14
2.2.1 配套教材中的習(xí)題 14
2.2.2 綜合題 30
第3章 棧和隊(duì)列 35
3.1 基本概念及其運(yùn)算 35
3.1.1 棧 35
3.1.2 隊(duì)列 35
3.2 習(xí)題及解答 35
3.2.1 配套教材中的習(xí)題 35
3.2.2 綜合題 42
第4章 串 49
4.1 基本概念及運(yùn)算 49
4.1.1 串的順序存儲(chǔ)及運(yùn)算 49
4.1.2 串的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)及運(yùn)算 49
4.2 習(xí)題及解答 49
4.2.1 配套教材中的習(xí)題 49
4.2.2 綜合題 56
第5章 多維數(shù)組和廣義表 60
5.1 基本概念及運(yùn)算 60
5.1.1 多維數(shù)組的概念及存儲(chǔ) 60
5.1.2 特殊矩陣及壓縮存儲(chǔ) 60
5.1.3 稀疏矩陣及壓縮存儲(chǔ) 60
5.1.4 廣義表的存儲(chǔ)及運(yùn)算 60
5.2 習(xí)題及解答 61
5.2.1 配套教材中習(xí)題 61
5.2.2 綜合題 68
第6章 樹 74
6.1 樹的基本概念 74
6.1.1 樹的定義 74
6.1.2 基本術(shù)語 74
6.1.3 樹的表示 75
6.2 二叉樹的基本概念和性質(zhì) 75
6.2.1 二叉樹的定義 75
6.2.2 二叉樹的性質(zhì) 75
6.2.3 二叉樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 76
6.2.4 二叉樹的基本運(yùn)算 76
6.2.5 二叉樹的應(yīng)用 76
6.2.6 樹、森林和二叉樹之間的相互關(guān)系 76
6.3 習(xí)題及解答 77
6.3.1 配套教材中的習(xí)題 77
6.3.2 綜合題 85
第7章 圖 94
7.1 圖的基本概念及運(yùn)算 94
7.1.1 圖的基本術(shù)語 94
7.1.2 圖的存儲(chǔ)形式 95
7.1.3 圖的基本運(yùn)算 95
7.2 習(xí)題及解答 95
7.2.1 配套教材中的習(xí)題 95
7.2.2 綜合題 112
第8章 查找 119
8.1 基本概念 119
8.1.1 順序查找 119
8.1 2 二分查找 119
8.1.3 分塊查找 119
8.1.4 二叉排序樹查找 119
8.1.5 散列查找 120
8.2 習(xí)題及解答 120
8.2.1 配套教材中的習(xí)題 120
8.2.2 綜合題 126
第9章 排序 132
9.1 基本概念 132
9.1.1 插入排序 132
9.1.2 交換排序 132
9.1.3 選擇排序 132
9.1.4 歸并排序 132
9.1.5 分配排序 132
9.2 習(xí)題及解答 133
9.2.1 配套教材中的習(xí)題 133
9.2.2 綜合題 142
第二部分 上機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
第10章 上機(jī)環(huán)境 147
10.1 Turbo C++ 上機(jī)環(huán)境 147
10.1.1 建C++源程序 147
10.1.2 打開已存在的C++源程序 148
10.1.3 編譯并運(yùn)行C++源程序 148
10.2 Visual C++ 上機(jī)環(huán)境 150
10.2.1 新建C++源程序并編譯和運(yùn)行 150
10.2.2 打開已經(jīng)存在的源程序并編譯和運(yùn)行 156
10.2.3 源程序的保存 158
第11章 實(shí)習(xí)內(nèi)容 159
實(shí)習(xí)題一 線性表的順序存儲(chǔ) 159
實(shí)習(xí)題二 線性表的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ) 163
實(shí)習(xí)題三 棧和隊(duì)列的應(yīng)用 172
實(shí)習(xí)題四 多維數(shù)組的應(yīng)用 182
實(shí)習(xí)題五 二叉樹的遍歷和應(yīng)用 188
實(shí)習(xí)題六 哈夫曼樹的建立及應(yīng)用 197
實(shí)習(xí)題七 圖的鄰接矩陣和遍歷 200
實(shí)習(xí)題八 圖的鄰接表和遍歷 203
實(shí)習(xí)題九 查找 206
實(shí)習(xí)題十 排序 210
第三部分 模擬試題及參考答案
模擬試題一 219
模擬試題二 222
模擬試題三 225
模擬試題四 228
模擬試題五 231
模擬試題六 234
模擬試題七 237
模擬試題八 240
模擬試題九 244
模擬試題十 247
模擬試題一參考答案 251
模擬試題二參考答案 253
模擬試題三參考答案 255
模擬試題四參考答案 257
模擬試題五參考答案 258
模擬試題六參考答案 260
模擬試題七參考答案 261
模擬試題八參考答案 263
模擬試題九參考答案 266
模擬試題十參考答案 268

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19. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版） [趙堅(jiān) 姜梅 主編]
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24. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C++版） [李根強(qiáng) 主編]
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27. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C/C++描述） [阮宏一 主編]
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