第二章习题
1.  描述以下三个概念的区别:头指针,头结点,首元素结点。
2.  填空:
(1)      在顺序表中插入或删除一个元素,需要平均移动            元素,具体移动的元素个数与            有关。
(2)      在顺序表中,逻辑上相邻的元素,其物理位置             相邻。在单链表中,逻辑上相邻的元素,其物理位置            相邻。
(3)      在带头结点的非空单链表中,头结点的存储位置由            指示,首元素结点的存储位置由            指示,除首元素结点外,其它任一元素结点的存储位置由            指示。
3.已知L是无表头结点的单链表,且P结点既不是首元素结点,也不是尾元素结点。按要求从下列语句中选择合适的语句序列。
a. 在P结点后插入S结点的语句序列是:                                    。
b. 在P结点前插入S结点的语句序列是:                                    。
c. 在表首插入S结点的语句序列是:                                    。
d. 在表尾插入S结点的语句序列是:                                    。
供选择的语句有:
(1)P->next=S;
(2)P->next= P->next->next;
(3)P->next= S->next;
(4)S->next= P->next;
(5)S->next= L;
(6)S->next= NULL;
(7)Q= P;
(8)while(P->next!=Q) P=P->next;
(9)while(P->next!=NULL) P=P->next;
(10)P= Q;
(11)P= L;
(12)L= S;
(13)L= P;
4.    设线性表存于a(1:arrsize)的前elenum个分量中且递增有序。试写一算法,将X插入到线性表的适当位置上,以保持线性表的有序性。
5.    写一算法,从顺序表中删除自第i个元素开始的k个元素。
6.    已知线性表中的元素(整数)以值递增有序排列,并以单链表作存储结构。试写一高效算法,删除表中所有大于mink且小于maxk的元素(若表中存在这样的元素),分析你的算法的时间复杂度(注意:mink和maxk是给定的两个参变量,它们的值为任意的整数)。
7.    试分别以不同的存储结构实现线性表的就地逆置算法,即在原表的存储空间将线性表(a1, a2..., an)逆置为(an, an-1,..., a1)。
(1)    以一维数组作存储结构,设线性表存于a(1:arrsize)的前elenum个分量中。
(2)    以单链表作存储结构。
8.    假设两个按元素值递增有序排列的线性表A和B,均以单链表作为存储结构,请编写算法,将A表和B表归并成一个按元素值递减有序排列的线性表C,并要求利用原表(即A表和B表的)结点空间存放表C。
9.    假设有一个循环链表的长度大于1,且表中既无头结点也无头指针。已知s为指向链表某个结点的指针,试编写算法在链表中删除指针s所指结点的前趋结点。
10.  已知有单链表表示的线性表中含有三类字符的数据元素(如字母字符、数字字符和其它字符),试编写算法来构造三个以循环链表表示的线性表,使每个表中只含同一类的字符,且利用原表中的结点空间作为这三个表的结点空间,头结点可另辟空间。
11.  设线性表A=(a1, a2,…,am),B=(b1, b2,…,bn),试写一个按下列规则合并A、B为线性表C的算法,使得:
            C= (a1, b1,…,am, bm, bm+1, …,bn)    当m≤n时;
或者    C= (a1, b1,…,an, bn, an+1, …,am)    当m>n时。
线性表A、B、C均以单链表作为存储结构,且C表利用A表和B表中的结点空间构成。注意:单链表的长度值m和n均未显式存储。
12.  将一个用循环链表表示的稀疏多项式分解成两个多项式,使这两个多项式中各自仅含奇次项或偶次项,并要求利用原链表中的结点空间来构成这两个链表。
13.  建立一个带头结点的线性链表,用以存放输入的二进制数,链表中每个结点的data域存放一个二进制位。并在此链表上实现对二进制数加1的运算 。
14.  设多项式P(x)采用课本中所述链接方法存储。写一算法,对给定的x值,求P(x)的值。
实习题
1.  将若干城市的信息存入一个带头结点的单链表,结点中的城市信息包括城市名、城市的位置坐标。要求:
(1)      给定一个城市名,返回其位置坐标;
(2)      给定一个位置坐标P和一个距离D,返回所有与P的距离小于等于D的城市。
2.  约瑟夫环问题。
约瑟夫问题的一种描述是:编号为1,2,…,n 的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密码(正整数)。一开始任选一个整数作为报数上限值m,从第一个人开始顺时针自1开始顺序报数,报到m时停止 报数。报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有的人全部出列为止。试设计一个程序,求 出出列顺序。
数组和链表利用单向循环链表作为存储结构模拟此过程,按照出列顺序打印出各人的编号。
例如m的初值为20;n=7,7个人的密码依次是:3,1,7,2,4,8,4,出列的顺序为6,1,4,7,2,3,5。
 
第二章答案
 
约瑟夫环问题
约瑟夫问题的一种描述为:编号1,2,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每个人持有一个密码(正整数)。一开始任选一个报数上限值m,从第一个人开始顺时针自1开始顺序报数,报到m时停止报数。报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有的人全部出列为止。试设计一个程序,求出出列顺序。利用单向循环链表作为存储结构模拟此过程,按照出列顺序打印出各人的编号。
例如m的初值为20;n=7,7个人的密码依次是:3,1,7,2,4,8,4,出列顺序为6,1,4,7,2,3,5。
【解答】算法如下:
 
typedef struct Node
{
int password;
int num;
struct Node *next;
}  Node,*Linklist;
 
void Josephus()
{
  Linklist L;
  Node *p,*r,*q;
  int m,n,C,j;
  L=(Node*)malloc(sizeof(Node));  /*初始化单向循环链表*/
  if(L==NULL) { printf("\n链表申请不到空间!");return;}
  L->next=NULL;
  r=L;     
  printf("请输入数据n的值(n>0):");
  scanf("%d",&n);
  for(j=1;j<=n;j++)                              /*建立链表*/
  {
        p=(Node*)malloc(sizeof(Node));
      if(p!=NULL)
        {
                printf("请输入第%d个人的密码:",j);
          scanf("%d",&C);
          p->password=C;
          p->num=j;
          r->next=p;
        r=p;
    }
  }
  r->next=L->next;
printf("请输入第一个报数上限值m(m>0):");
  scanf("%d",&m);
  printf("*****************************************\n");
  printf("出列的顺序为:\n");
  q=L;
  p=L->next;
  while(n!=1)                        /*计算出列的顺序*/
  {
          j=1;
      while(j<m)                    /*计算当前出列的人选p*/
      {
                q=p;              /*q为当前结点p的前驱结点*/
              p=p->next;
              j++;
      }
      printf("%d->",p->num);
      m=p->password;                /*获得新密码*/
      n--;               
      q->next=p->next;    /*p出列*/
      r=p;
      p=p->next;
      free(r);
    }
  printf("%d\n",p->num);
}
 
2.7试分别以不同的存储结构实现单线表的就地逆置算法,即在原表的存储空间将线性表(a1,a2,…,an)逆置为(an,an-1,…,a1)。
【解答】(1)用一维数组作为存储结构
    void  invert(SeqList  *L,  int  *num)
  int  j;
  ElemType  tmp;
for(j=0;j<=(*num-1)/2;j++)
{ tmp=L[j];
L[j]=L[*num-j-1];
L[*num-j-1]=tmp;}
}
(2)用单链表作为存储结构
  void  invert(LinkList  L)
  {
Node  *p, *q, *r;
    if(L->next ==NULL)  return;          /*链表为空*/
    p=L->next;   
    q=p->next;             

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