【C语言实现】数据结构算法题及答案
数据结构算法题目集
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- 试设计算法，对带头结点的单链表实现就地逆置，即利用原单链表中的结点的存储单元，将链表逆置。
typedef struct LNode
{
int data;
struct LNode* next;
}LNode,*LinkList;
void inverse(LinkList&L)
{
p = L->next; L->next = NULL;
while(p)
{
succ = p->next; //succ指向*p的后继
p->next = L->next;
L->next = p; //*p插入在头结点之后
p = succ;
}
}
- 设计在顺序有序表中实现二分查找的算法。
struct record
{
int key;
int others;
};
int bisearch(struct record r[],int k)
{
int low = 0,mid,high = n-1;
while(low <= high)
{
mid = (low+high)/2;
if(r[mid].key == k)
return(mid+1);
else if(r[mid].key > k)
high = mid-1;
else
low = mid+1;
}
return 0;
}
- 设计在单链表中删除值相同的多余结点的算法。
typedef int datatype;
typedef struct node
{
datatype data;
struct node *next;
}lklist;
voidd elredundant(lklist*&head)
{
lklist *p,*q,*s;
for(p = head;p != 0;p = p->next)
{
for(q = p->next,s = q; q != 0)
if(q->data == p->data)
{
s->next = q->next;
free(q);
q = s->next;
}
else
{
s = q;
q = q->next;
}
}
}
- 设计一个求结点 x 在二叉树中的双亲结点算法。
typedef struct node{
int data;
struct node *lchild,*rchild;
}bitree;
bitree *q[20];
int r = 0,f = 0,flag = 0;
void preorder(bitree *bt,char x)
{
if(bt != 0 && flag == 0)
if(bt->data == x)
{
flag = 1;
return;
}
else
{
r = (r+1) % 20;
q[r] = bt;
preorder(bt->lchild, x);
preorder(bt->rchild, x);
}
}
void parent(bitree *bt,char x)
{
int i;
preorder(bt,x);
for(i = f+1;i <= r; i++)
if(q[i]->lchild->data == x || q[i]->rchild->data)
break;
if(flag == 0)
printf("not found x\n");
else if(i <= r)
printf("%c",bt->data);
else
printf("not parent");
}
- 设单链表中有仅三类字符的数据元素(大写字母、数字和其它字符)，要求利用原单链表中结点空间设计出三个单链表的算法，使每个单链表只包含同类字符。
typedef char datatype;
typedef struct node
{
datatype data;
struct node *next;
}lklist;
void split(lklist *head, lklist *&ha, lklist *&hb, lklist *&hc)
{
lklist *p;
ha = 0, hb = 0, hc = 0;
for(p = head; p != 0; p = head)
{
head = p->next;
p->next = 0;
if(p->data >= 'A' && p->data <= 'Z')
{
p->next = ha;
ha = p;
}
else if(p->data >= '0' && p->data <= '9')
{
p->next = hb;
hb = p;
}
else
{
p->next = hc;
hc = p;
}
}
}
- 设计在链式存储结构上交换二叉树中所有结点左右子树的算法。
typedef struct node
{
int data;
struct node *lchild,*rchild;
}bitree;
void swapbitree(bitree*bt)
{
bitree *p;
if(bt == 0)
return;
swapbitree(bt->lchild);
swapbitree(bt->rchild);
p = bt->lchild;
bt->lchild = bt->rchild;
bt->rchild = p;
}
- 在链式存储结构上建立一棵二叉排序树。
#define n 10
typedef struct node
{
int key;
struct node *lchild,*rchild;
}bitree;
void bstinsert(bitree*&bt,int key)
{
if(bt == 0)
{
bt = (bitree*)malloc(sizeof(bitree));
bt->key = key;
bt->lchild = bt->rchild = 0;
}
else if(bt->key>key)
bstinsert(bt->lchild,key);
else
bstinsert(bt->rchild,key);
}
void createbsttree(bitree*&bt)
{
int i;
for(i = 1;i <= n;i++)
bstinsert(bt,random(100));
}
- 设计判断两个二叉树是否相同的算法。
typedef struct node
{
datatype data;
struct node *lchild,*rchild;
}bitree;
int judgebitree(bitree *bt1,bitree *bt2)
{
if(bt1 == 0 && bt2 == 0)
return 1;
else if(bt1 == 0 || bt2 == 0 || bt1->data!=bt2->data)
return 0;
else
return(judgebitree(bt1->lchild,bt2->lchild)*judgebitree(bt1->rchild,bt2->rchild));
}
- 设计两个有序单链表的合并排序算法。
void mergelklist(lklist *ha,lklist *hb,lklist *&hc)
{
lklist *s = hc = 0;
while(ha != 0 && hb != 0)
if(ha->data < hb->data)
{
if(s == 0)
hc = s = ha;
else
{
s->next = ha;
s = ha;
}
ha = ha->next;
}
else
{
if(s == 0)
hc = s = hb;
else
{
s->next = hb;
s = hb;
}
hb = hb->next;
}
if(ha == 0)
s->next = hb;
else
s->next = ha;
}
- 设计在链式结构上实现简单选择排序算法。
void simpleselectsorlklist(lklist *&head)
{
lklist *p,*q,*s;
int min,t;
if(head == 0 || head->next == 0)
return;
for(q = head;q != 0;q = q->next)
{
min = q->data;
s = q;
for(p = q->next; p != 0;p = p->next)
if(min > p->data)
{
min = p->data;
s = p;
}
if(s != q)
{
t = s->data;
s->data = q->data;
q->data = t;
}
}
}
- 设计在顺序存储结构上实现求子串算法。
void substring(char s[],long start,long count,char t[])
{
long i,j,length = strlen(s);
if(start<1 || start > length)
printf("The copy position is wrong");
else if(start+count-1 > length)
printf("Too characters to be copied");
else
{
for(i = start-1,j = 0;i < start+count-1;i++,j++)
t[j] = s[i];
t[j] = '\0';
}
}
- 设计求结点在二叉排序树中层次的算法。
int lev=0;
typedef struct node{
int key;
struct node *lchild,*rchild;
}bitree;
void level(bitree *bt,int x)
{
if(bt != 0)
{
lev++;
if (bt->key == x)
return;
else if(bt->key > x)
level(bt->lchild, x);
else
level(bt->rchild, x);
}
- 设计一个在链式存储结构上统计二叉树中;的算法。
void countnode(bitree *bt,int &count)
{
if(bt != 0)
{
count++;
countnode(bt->lchild, count);
countnode(bt->rchild, count);
}
}
- 设计一个算法将无向图的邻接矩阵转为对应邻接表的算法。
typedef struct
{
intvertex[m];
intedge[m][m];
}gadjmatrix;
typedef struct node1{
int info;
int adjvertex;
struct node1 *nextarc;
}glinklistnode;
typedef struct node2
{
int vertexinfo;
glinklistnode *firstarc;
}glinkheadnode;
void adjmatrixtoadjlist(gadjmatrix g1[],glinkheadnode g2[])
{
inti,j;
glinklistnode *p;
for(i = 0;i <= n-1;i++)
g2[i].firstarc = 0;
for(i = 0;i <= n-1;i++)
for(j = 0;j <= n-1;j++)
if(g1.edge[i][j] == 1)
{
p = (glinklistnode*)malloc(sizeof(glinklistnode));
p->adjvertex = j;
p->nextarc = g[i].firstarc;
g[i].firstarc = p;
p = (glinklistnode*)malloc(sizeof(glinklistnode));
p->adjvertex = i;
p->nextarc = g[j].firstarc;
g[j].firstarc = p;
}
}
- 设计计算二叉树中所有结点值之和的算法。
void sum(bitree *bt,int &s)
{
if(bt != 0)
{
s = s + bt->data;
sum(bt->lchild,s);
sum(bt->rchild,s);
}
}
- 设计将所有奇数移到所有偶数之前的算法。
void quickpass(int r[],ints,int t)
{
int i = s,j = t,x = r[s];
while(i<j)
{
while(i<j && r[j]%2 == 0)
j = j-1;
if(i<j)
{
r[i] = r[j];
i = i+1;
}
while(i<j && r[i]%2 == 1)
i = i+1;
if(i<j)
{
r[j] = r[i];
j = j-1;
}
}
r[i] = x;
}
- 设计判断单链表中元素是否是递增的算法。
int isriselk(lklist *head)
{
if(head == 0||head->next == 0)
return 1;
else
for(q = head,p = head->next; p! = 0; q = p, p = p->next)
if(q->data > p->data)
return 0;
return 1;
}
- 设计在链式存储结构上合并排序的算法。
void mergeLinkList(LinkList *ha,LinkList *hb,LinkList *&hc)
{
LinkList *s = hc = 0;
while(ha! = 0 && hb! = 0)
{
if(ha->data < hb->data)
{
if(s == 0)
hc = s = ha;
else
{
s->next = ha;
s = ha;
};
ha = ha->next;
}
else
{
if(s == 0)
hc = s = hb;
else
{
s->next = hb;
s = hb;
};
hb = hb->next;
}
if(ha == 0)
s->next = hb;
else
s->next = ha;
}
}
- 设计在二叉排序树上查找结点 X 的算法。
BiTree *bstsearch1(BiTree *t,int key)
{
BiTree *p = t;
while(p! = 0)
{
if (p->key == key)
return(p);
else if (p->key > key)
p = p->lchild;
else
p = p->rchild;
}
return 0;
}
- 设关键字序列 ( K1、K2、...、Kn-1 ) 是堆,设计算法将关键字序列 ( K1、K2、...、Kn-1、X ) 调整为堆。
void adjustheap(int r[],int n)
{
intj = n,i = j/2,temp = r[j-1];
while(i> = 1)
if(temp> = r[i-1])
break;
else
{
r[j-1] = r[i-1];
j = i;
i = i/2;
}
r[j-1] = temp;
}
- 设计一个算法，求一个带头结点的单链表中的结点个数。
int CountNodes(LinkList&L)
{
int count=0;
LinkList p;
p = L->next;
while(p){
count++;
p = p->next;
}
return count;
}
- .已知两个非空的带有头结点的单链表 La 和 Lb,且 L 和 La和 Lb的元素按值非递减排列(即元素按值递增有序)，试设计算法将该两个有序链表合并为一个有序链表。
void MergeList(LinkList &LA，LinkList &LA，LinkList &LC)
{
pa = LA->next;
pb = LB->next;
LC = pC = LA;
while(pa&&pb){
if(pa->data< = pb->data)(
pc->next = pa;pc = pa;pa = pa->next;
else{pc->next = pb;pc = pb;pb = pb->next;}
pc->next = pa ? pa:pb;
free(LB);
}
- 设计判断二叉树是否为二叉排序树的算法。
int minnum = -32768,flag = 1;
typedef struct node
{
int key;
struct node *lchild,*rchild;
}bitree;
void inorder(bitree*bt)
{
if (bt != 0)
{
inorder(bt->lchild);
if(minnum > bt->key)
flag = 0;
minnum = bt->key;
inorder(bt->rchild);
}
}
- 在链式存储结构上设计直接插入排序算法。
void straightinsertsort(lklist *&head)
{
lklist *s,*p,*q;
int t;
if(head == 0||head->next == 0)
return;
else
for(q = head, p = head->next; p! = 0; p = q->next)
{
for(s = head; s != q->next; s = s->next)
if(s->data > p->data)
break;
if(s == q->next)
q = p;
else
{
q->next = p->next;
p->next = s->next;
s->next = p;
t = p->data;
p->data = s->data;
s->data = t;
}
}
}
- 设有一组初始记录关键字序列 ( K1、K2、...、Kn )，要求设计一个算法能够在 O(n) 的时间复杂度内将线性表划分成两部分，其中左半部分的每个关键字均小于 Ki，右半部分的每
个关键字均大于等于 Ki。
void quickpass(int r[],int s,int t)
{
int i = s, j = t, x = r[s];
while(i<j)
{
while(i<j && r[j]>x)
j = j-1;
if(i<j)
{
r[i] = r[j];
i = i+1;
}
while(i<j && r[i]<x)
i = i+1;
if(i<j)
{
r[j] = r[i];
j = j-1;
}
}
r[i] = x;
}
- 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。
typedef struct node
{
int data;
struct node *next;
}lklist;
void intersection(lklist *ha,lklist *hb,lklist *&hc)
{
lklist *p,*q,*t;
for(p = ha, hc = 0; p != 0;p = p->next)
{
for(q = hb; q!=0; q = q->next)
if(q->data == p->data)
break;
if(q != 0)
{
t = (lklist*)malloc(sizeof(lklist));
t->data = p->data;
t->next = hc;
hc = t;
}
}
}
- 假设二叉树采用二叉链存储结构存储，设计一个算法，求出根结点到给定某结点之间的路径。
typedef struct BiTNode{
int data; // 数据域
struct BiTNode *lchild,*rchild; // 左、右;指针
}BTNode,*BiTree;
#define MaxSize 100
int AncestoPath(BTNode *b, BTNode *s)
{
BTNode* st[MaxSize];
BTNode *p;
int i,flag,top = -1;
do{
while(b != NULL){
st[++top]=b;
b = b->lchild;
}
p = NULL; //p 指向当前结点的前一个已访问结点
flag = 1; // 设置 b 的访问标记为已访问
while(top!=-1 && flag){
b = st[top]; // 取出栈顶元素
if(b->rchild == p){ // 右子树不存在或已被访问，访问之
if(b == s){ // 找到目标结点，输出路径
for(i = 0; i <= top; ++i)
printf("%c", st[i]->data);
return 1;
}
else
{
top--;
p=b; //p 指向刚才访问的结点
}
}
else
{
b=b->rchild; //b 指向右子树
flag=0; //设置未被访问标记
}
}
}while(top != -1); //栈不空时循环
return 0; //其他情况返回 0
}
- 将一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾，称之为数组的旋转。输入一个已排好序数组的一个旋转，求该旋转数组的最小元素。如，数组 {3, 4, 5, 1, 2} 为有序数组{1, 2, 3, 4, 5}的一个旋转数组，该数组的最小值为1。
int Min(int *numbers,int length)
{
if(numbers == 0 || length <= 0)
return 0;
int index1 = 0; // 第一个指针
int index2 = length-1; // 第二个指针
int indexMid = index1; // 中间指针
while(numbers[index1]> = numbers[index2])
{
if(index2-index1 == 1)
{
indexMid = index2;
break;
}
indexMid = (index1+index2)/2;
if(numbers[indexMid] >= numbers[index1]) //在右区间
index1 = indexMid;
else if(numbers[indexMid] <= numbers[index2]) //在左区间
index2 = indexMid;
}
return numbers[indexMid];
}
- 假设二叉树采用二叉链表存储结构存储，设计一个算法，求先序遍历序列中第k (1 ≤ k ≤ 二叉树中结点个数)个结点的值。
typedef struct BiTNode{
int data; // 数据域
struct BiTNode *lchild,*rchild; // 左、右;指针
}BTNode,*BiTree;
int n = 1;
//递归实现
int PreNode(BTNode *b,int k)
{
int ch;
if(b == NULL)
return '#';
if(n == k)
return b->data;
++n;
ch = PreNode(b->lchild,k);
if(ch ! = '#')
return ch;
ch = PreNode(b->rchild,k);
return ch;
}
//非递归实现
#define MaxSize 100
int n = 1;
int PreNode(BTNode *b,int k)
{
BTNode *st[MaxSize],*p;
if(b != NULL)
{
st[++top] = b;
while(top>-1)
{
p = st[top--];
++n;
if(n == k)
return p->data;
if(p->rchild)
st[++top] = p->rchild; // 右子树进栈
if(p->lchild)
st[++top] = p->lchild; // 左子树进栈
}
}
return '';
}
- 在数组中，某个数字减去它右边的数字得到一个数对之差。求所有数对之差的最大值。例如，在数组 {2, 4, 1, 16, 7, 5, 11, 9} 中，数对之差的最大值是 11，是 16 减去 5 的结果。
//解法一
int MaxDiff_Solution1(int numbers[], unsigned length)
{
if(numbers == NULL || length<2)
return 0;
int max,min;
return
MaxDiffCore(numbers,numbers+length-1, &max, &min);
}
int MaxDiffCore(int* start,int* end,int* max,int* min)
{
if(end == start)
{
*max = *min = *start;
return 0;
}
int* middle = start+(end-start)/2;
int maxLeft, minLeft;
int leftDiff = MaxDiffCore(start,middle,&maxLeft,&minLeft);
int maxRight, minRight;
int rightDiff = MaxDiffCore(middle+1,end,&maxRight,&minRight);
int crossDiff = maxLeft-minRight;
*max = (maxLeft>maxRight)? maxLeft:maxRight;
*min = (minLeft<minRight)? minLeft:minRight;
int maxDiff = (leftDiff>rightDiff)? leftDiff:rightDiff;
maxDiff = (maxDiff>crossDiff)? maxDiff:crossDiff;
return maxDiff;
}
//解法二
int MaxDiff_Solution2(int numbers[],unsigned length)
{
if(numbers == NULL||length<2)
return 0;
int max = numbers[0]; // 第i个数之前的最大值
int maxDiff = max-numbers[1]; // maxDiff 表 示diff[i-1]
for(int i = 2; i<length; ++i)
{
if(numbers[i-1] > max) // 第i 个数和之前的最大值比较
max = numbers[i-1];
int currentDiff = max-numbers[i]; //currentDiff 表示diff[i]
if(currentDiff > maxDiff)
maxDiff = currentDiff;
}
return maxDiff;
}
- 假设二叉树采用二叉链表存储结构，设计一个算法求其指定的某一层 k（k>1）的叶子结点个数。
//解法一
typedef struct BiTNode{
ElemType data; // 数据域
struct BiTNode *lchild,*rchild; // 左、右;指针
}BTNode,*BiTree;
#define MaxSize 100 // 设置队列的最大容量
int LeafKLevel(BTNode *root,int k)
{
BTNode* q[MaxSize]; // 声明队列， end1 为头指针， end2为尾指针
int end1, end2, sum=0; // 队列最多容纳 MaxSize-1 个元素
end1 = end2 = 0; // 头指针指向队头元素，尾指针指向队尾的后一个元素
int deep = 0; // 初始化深度
BTNode *lastNode; // lastNode 用来记录当前层的最后一个结点
BTNode *newlastNode; // newlastNode 用来记录下一层的最后一个结点
lastNode = root; //lastNode 初始化为根节点
newlastNode = NULL; //newlastNode 初始化为空
q[end2++] = root; // 根节点入队
while(end1 != end2)
{ // 层次遍历，若队列不空则循环
BTNode *t = q[end1++]; // 拿出队列中的头一个元素
if(k==deep)
{ // 找到特定层，统计叶子结点个数
while(end1 != end2)
{
t = q[end1++];
if(t->lchild == NULL && t->rchild == NULL)
++sum;
}
break;
}
else
{ // 没到特定层，层次遍历
if(t->lchild != NULL)
{ // 若非叶子结点把左结点入队
q[end2++] = t->lchild;
newlastNode = t->lchild;
} // 并设下一层的最后一个结点为该结点的左结点
if(t->rchild != NULL)
{ // 处理叶节点
q[end2++] = t->rchild;
newlastNode = t->rchild;
}
if(t == lastNode)
{
// 若该结点为本层最后一个结点，更新lastNode
lastNode = newlastNode;
deep += 1; // 层数加 1
}
}
}
return sum; // 返回叶子结点个数
}
//解法二
int n;
int LeafKLevel(BiTree root, int k)
{
n=0;
PreOrder(root, 0, k);
return 0;
}
int PreOrder(BiTree root, int deep, int k)
{
if(deep<k)
{
if(root->lchild != NULL) //若左子树不空，对左子树递归遍历
PreOrder(root->lchild, deep+1);
if(root->rchild != NULL) //若右子树不空，对右子树递归遍历
PreOrder(root->rchild, deep+1);
}
else if(deep == k && root->lchild == NULL && root->rchild == NULL)
++n;
}
- 设有 n 个不全为负的整型元素存储在一维数组 A[n]中，它包含很多连续的子数组，例如数组 A={1，-2，3，10，-4，7，2，-5 }，请设计一个时间上尽可能高效的算法，求出数组 A 的子数组之和的最大值 (例如数组 A 的最大的子数组为 { 3，10，-4，7，2 }，因此输出为该子数组的和 18)。
int MaxSum(int n,int *a){
int sum=0,b=0;
for(int i=1;i<=n;i++){
if(b>0) b+=a[i];
else b=a[i];
if(b>sum) sum=b;
}
return sum;
}
- 编写算法判断该二叉树是否是平衡二叉树，即二叉树中任意结点的左右子树的深度相差不超过 1。
void Judge_AVL(BiTree bt,int &balance,int &h)
{
int bl,br,hl,hr; // 左、右子树的平衡标记和高度
if(bt == NULL)
{ // 空树，高度为 0
h = 0;
balance = 1;
}
else if(p->lchild == NULL && p->rchild == NULL)
{
// 仅有根结点，则高度为 1
h = 1;
balance = 1;
}
else
{
Judge_AVL(bt->lchild,bl,hl); // 递归判断左子树
Judge_AVL(bt->rchild,br,hr); // 递归判断右子树
h = (hl>hr ? hl : hr)+1;
if(abs(hl,hr) < 2) // 若高度绝对值小于 2 ，则看左、右子树是否都平衡
balance = bl & br; // &为逻辑与，即左、右子树都平衡时，二叉树平衡
else
balance = 0;
}
}
- 单链表有环，是指单链表的最后一个结点的指针指向了链表中的某个结点（通常单链表的最后一个结点的指针域是为空的）。试编写算法判断单链表是否存在环。
bool IsExitsLoop(list *head)
{
list *slow = head, *fast = head; // 定义两个指针
while(fast && fast->next) // 都不空
{
slow = slow->next;
fast = fast->next->next;
if(slow == fast) // 相遇，存在环
break;
}
return !(fast == NULL || fast->next == NULL);
}
- 已知线性表（a 1 , a 2 , a 3 ,…,a n）存放在一维数组 A 中。试设计一个在时间和空
间两方面都尽可能高效的算法，将所有奇数号元素移到所有偶数号元素前，并且不得
改变奇数号（或偶数号）元素之间的相对顺序。
void Bubble_Swap(int A[],int n)
{
int i = n,v = 1; // i 为工作指针，初始假设 n 为奇数， v 为“块”的大小
int temp; // 辅助变量
if( n%2 == 0)
i = n-1; // 若 n 为偶数，则令 i 为 n-1
while(i>1)
{ // 假设数组从 1 开始存放。当 i = 1 时，气泡浮出水面
temp = A[i-1]; // 将“块”前的偶数号元素暂存
for(int j = 0; j<v; j++) // 将大小为 v 的“块”整体向前平移
A[i-1+j] = A[i+j]; // 从前往后依次向前平移
A[i+v-1] = temp; // 暂存的奇数号元素复制到平移后空出的位置
i = i-2;
v++; // 指针向前，块大小增 1
}
}
- 已知长度为 n（n>1）的单链表，表头指针为 L，判断该单链表是否中心对称。
typedef struct LNode{
char data; // 结点数据
struct LNode *next; // 结点链接指针
} *LinkList;
int Str_Sym(LinkList L,int n)
{
Stack s;
initstack(s); // 初始化栈
LNode *q,*p = L->next; //q 指向出栈元素，p 工作指针
for(int i = 1;i <= n/2;i++)
{ // 前一半结点入栈
push(p);
p = p->next;
}
if( n%2 == 1) p = p->next; // 若 n 为奇数，需要特殊处理
while(p != null){ // 后一半表依次和前一半表比较
q = pop(s); // 出栈一个结点
if(q->data == p->data) p = p->next; // 相等则继续比较下一个结点
else
break; // 不等则跳出循环
}
if(empty(s))
return 1; // 栈空，则说明对称
else
return 0; // 否则不对称
}
- 现要求设计一个时间复杂度尽可能高效的算法，对于链表中 data 的绝对值相等的结点，仅保留第一次出现的结点而删除其余绝对值相等的结点。
typedef struct node {
int data;
struct node *link;
}
NODE;
Typedef NODE *PNODE;
void func (PNODE h,int n) {
PNODE p = h,r;
int *q,m;
q = (int *)malloc(sizeof(int)*(n+1));
//申请 n+1个位置的辅助空间
for (int i = 0;i<n+1;i++) //数组元素初值置 0
*(q+i) = 0;
while(p->link! = NULL)
{
m = p->link->data > 0 ? p->link->data : -p->link->data;
if( *(q+m) == 0) //判断该结点的 data是否已出现过
{
*(q+m) = 1;
//首次出现
p = p->link;
//保留
}
else //重复出现
{
r = p->link;
//删除
p->link = r->link
free(r);
}
}
free(q);
}
- 设 root 为指向 T 的根结点的指针，请设计求 T 的 WPL 的算法。
typedef struct BiTNode
{
int weight;
struct BiTNode *lchild,*rchild;
}BiTNode,*BiTree;
int WPL(BiTree root)
{
return wpl_PreOrder(root, 0);
}
int wpl_PreOrder(BiTree root, int deep)
{
static int wpl = 0; //定义一个 static变量存储 wpl
if(root->lchild == NULL && root->lchild == NULL) //若为叶子结点，累积 wpl
wpl += deep * root->weight;
if(root->lchild != NULL) //若左子树不空，对左子树递归遍历
wpl_PreOrder(root->lchild, deep+1);
if(root->rchild != NULL) //若右子树不空，对右子树递归遍历
wpl_PreOrder(root->rchild, deep+1);
return wpl;
}
- 已知一个整数序列 A=（A0 , A1 , …, An+1 )，其中 0 ≤ Ai ＜n（0 ≤ i＜n）。若存在 Ap1 = Ap2 =…= Apm = x 且 m> n/2 (0 ≤ pk ＜n，1 ≤ k ≤m)，则称 x 为 A 的主元素。例如 A=（0, 5, 5, 3, 5, 7, 5, 5)，则 5 为主元素；又如 A=（0, 5, 5, 3, 5, 1, 5, 7），则 A 中没有主元素。假设 A 中的 n 个元素保存在一个一维数组中，请设计一个尽可能高效的算法，找出 A 的主元素。若存在主元素，则输出该元素；否则输出-1。
int Majority(int A[],int n)
{
int i,c,count = 1; //c用来保存候选主元素，count用来计数
c = A[0]; //设置 A[0]为候选主元素
for(i = 1; i<n; i++) //查找候选主元素
if(A[i] == c)
count++; //对 A中的候选主元素计数
else
if(count>0) //处理不是候选主元素的情况
count--;
else //更换候选主元素，重新计数
{
c = A[i];
count = 1;
}
if(count>0)
for(i = count = 0; i<n; i++) //统计候选主元素的实际出现次数
if(A[i] == c)
count++;
if(count>n/2)
return c; //确认候选主元素
else
return -1; //不存在主元素
}
- 设 str1 和 str2 分别指向两个单词所在单链表的头结点，链表结点结构为 ，请设计一个时间上尽可能高效的算法，找出由 str1 和 str2 所指向两个链表共同后缀的起始位置。
LinkNode *Find_1st_Common(LinkList str1,LinkList str2)
{
int len1 = Length(str1),len2 = Length(str2);
LinkNode *p,*q;
for(p = str1;len1>len2;len1--) //使 p指向的链表与 q指向的链表等长
p = p->next;
for(q = str2;len1<len2;len2--) //使 q指向的链表与 p指向的链表等长
q = q->next;
while(p->next != NULL&&p->next != q->next)
{
//查找共同后缀起始点
p = p->next; //两个指针同步向后移动
q = q->next;
}
return p->next; //返回共同后缀的起始点
}
- 一个长度为 L（L≥1）的升序序列 S，处在第 L/2 个位置的数称为 S 的中位数。例如，若序列 S1=（11，13，15，17，19），则 S1 的中位数是 15，两个序列的中位数是含它们所有元素的升序序列的中位数。例如，若 S2=（2，4，6，8，20），则 S1 和 S2 的中位数是 11。现在有两个等长升序序列 A 和 B，试设计一个在时间和空间两方面都尽可能高效的算法，找出两个序列 A 和 B 的中位数。
int M_Search(int A[],int B[],int n)
{
int s1 = 0,d1 = n-1,m1,s2 = 1,d2 = n-1,m2;
//分别表示序列 A和 B的首位数、末位数和中位数
while(s1 != d1||s2 != d2)
{
m1 = (s1+d1)/2;
m2 = (s2+d2)/2;
if(A[m1] == B[m2])
return A[m1]; //满足条件 1）
if(A[m1] < B[m2])
{ //满足条件 2）
if((s1+d1)%2 == 0)
{ //若元素个数为奇数
s1 = m1; //舍弃 A中间点以前的部分，且保留中间点
d2 = m2; //舍弃 B中间点以后的部分，且保留中间点
}
else
{ //元素个数为偶数
s1 = m1+1; //舍弃 A中间点及中间点以前部分
d2 = m2; //舍弃 B中间点以后部分且保留中间点
}
}
else
{ //满足条件 3）
if( (s1+d1)%2 == 0)
{ //若元素个数为奇数
d1 = m1; //舍弃 A中间点以后的部分，且保留中间点
s2 = m2; //舍弃 B中间点以前的部分，且保留中间点
}
else
{ //元素个数为偶数
d1 = m1+1; //舍弃 A中间点以后部分，且保留中间点
s2 = m2; //舍弃 B中间点及中间点以前部分
}
}
}
return A[s1]<B[s2] ? A[s1]:B[s2];
}
- 设将 n（n>1）个整数存放到一维数组 R 中。试设计一个在时间和空间两方面都尽可能高效的算法。将 R 中保存的序列循环左移 p（0<p<n）个位置。
void Reverse(int R[],int from,int to)
{
int i,temp;
for(i = 0; i< (to-from+1)/2; i++)
{
temp = R[from+i];
R[from+i] = R[to-i];
R[to-i] = temp;
}
}
void Converse(int R[],int n,int p)
{
Reverse(R,0,p-1);
Reverse(R,p,n-1);
Reverse(R,0,n-1);
}
- 查找链表中倒数第 k 个位置上的结点（k 为正整数）。若查找成功，算法输出该结点的 data 域的值，并返回 1；否则，只返回 0。
typedef int ElemType; //链表数据的类型定义
typedef struct LNode
{ //链表结点的结构定义
ElemType data; //结点数据
struct Lnode *link; //结点链接指针
} *LinkList;
int Search_k(LinkList list,int k)
{
//查找链表 list倒数第 k个结点，并输出该结点 data域的值
LinkList p = list->link,q = list->link; //指针 p、q指示第一个结点
int count = 0;
while(p != NULL)
{ //遍历链表直到最后一个结点
if(count<k)
count++; //计数，若 count<k只移动 p
else q = q->link;p = p->link; //之后让 p、q同步移动
}
if(count<k)
return 0; //查找失败返回 0
else
{ //否则打印并返回 1
printf("%d",q->data);
return 1;
}
}
- 已知二叉树用二叉链表方式存在，编写算法，统计二叉树中的叶子结点数目并输出所有的叶子结点。
- 已知无向图采用邻接表结构存储，要求按深度优先搜索策略统计连通子图的个数，并输出所有连通子图的生成树。(生成树中的边用 vi , vj )格式输出）
- 已知树，采用;—兄弟表示法存储，编写算法，按（双亲、;）格式输出树中的边。
- 已知二叉树采用二叉链表方式存放。请统计二叉树中度为 1 的结点数目，输出二叉树中所有的叶子结点。
- 已知树采用;—兄弟的二叉链表存储，编写算法，按层次输出树中所有结点。
- 键盘输入 N 个值，编写算法要求按照输入顺序依次建立链表中各个结点。
- 已知二叉树采用二叉链表存放，要求编写算法不用递归也不用栈，返回二叉树T的后序序列中的第一个结点的指针。
- 编写算法，为依次输入的 n 个元素构造哈希表，H(x) 为哈希函数，以线性探测再散列解决冲突。
- 已知无向图采用邻接表结构存储，要求按广度优先搜索策略统计连通子图的个数，并输出所有连通子图的生成树。(生成树中的边用 vi , vj )格式输出）
- 键盘输入一组非零的整数序列，最后输入 0 为结束标志，要求根据输入建立一棵二叉排序树算法，采用二叉链表存放。
- 给出按由大到小顺序输出此二叉排序树中结点值的算法。
- 已知二叉树采用二叉链表结构存放，要求统计二叉树中度为 1 结点个数和度为 2 的结点个数。
- 建立一棵二叉树，要求以二叉链表存储结构存储。
- 已知有N个结点的无向图，采用邻接表结构存储，要求由根开始逐层输出连通子图中所有生成树中的各条边，边输出格式为 ( Ki ，Kj ) 。
- 键盘输入 n 个有序值建立线性表，按折半查找策略实习查找给定值为 key 的元素。
- 编写二分查找的递归算法。
- 编写算法，对一棵以;—兄弟链表表示的树统计其叶子结点的个数。
- 已知 A=（a1, a2, …, am），B=（b1, b2, …, bn）均为顺序表，试编写一个比较 A¸B 大小的算法。
int compare(SqList La, SqList Lb)
{
i = 0;
while (i<La.Length && i<Lb.Length)
{
if (La.elem[i] == Lb.elem[i])
i++;
else if (La.elem[i]<Lb.elem[i])
return -1;
else
return 1;
}
if ( i>La.length && i>Lb.Length)
return 0;
else if (i>Lb.Length)
return 1;
else
return -1;
}
- 删除有序表中所有其值大于 mink 且小于 maxk 的数据元素。
void delete(LinkList &L, int mink, int maxk)
{
p = L->next;
while (p && p->data <= mink)
{
pre = p;
p = p->next;
} //查找第一个值>mink 的结点
if (p)
{
while (p && p->data<maxk)
p = p->next; //查找第一个值≥maxk 的结点
q = pre->next;
pre->next = p; //修改指针
while (q != p)
{
s = q->next;
delete q;
q = s;
} // 释放结点空间
}
}
- 逆置线性链表
void inverse(LinkList &L)
{
// 逆置带头结点的单链表 L
p = L->next;
L->next = NULL;
while(p)
{
succ = p->next; // succ 指向*p 的后继
p->next = L->next;
L->next = p; // *p 插入在头结点之后
p = succ;
}
}
- 已知数组 A[1..n]的元素类型为整型 int，设计一个时间和空间上尽可能高效的算
法，将其调整为左右两部分，左边所有元素为奇数，右边所有元素为偶数。
void Adjust(int A[])
{
//调整数组 A，使得 A 的左边为奇数，右边为偶数
int i = 1,j = n,temp;
while(i != j)
{
while(A[i]%2 != 0)
i++; //A[i]为奇数时，i 增 1
while(A[j]%2 == 0)
j++; //A[j]为偶数时，j 减 1
if (i<j) //A[i]为偶数、A[j]为奇数时，交换
{
temp=A[i];
A[i]=A[j];
A[j]=temp;
}
}
}
- 括号匹配的检验
void match(char *exp)
{
initStack(s);
char c;
int i = 0, b = 1;
while(exp[i] != '\0' && b == 1)
{
if (exp[i] == '(')
push(S,exp[i]);
else if (exp[i] == ')')
{
c = Pop(S);
if (c != '(')
b = 0;
}
i++;
}
return (b&&StackEmpty(S));
}
- 识别读入的一个字符序列是否为反对称的字符序列。
int symmetry(char Ch[] )
{
//若Ch[] 为反对称字符序列，则返回1,否则返回0。
p = Ch;
InitStack(S);
while (*p!='&')
{
Push(S,*p);
p++;
}
state = 1;
p++; // 滤去字符‘&’
while (*p!='@' && state )
{
if (NOT StackEmpty(S)&&GetTop(S)==*p )
{
Pop(S,e);
p++;
}
else
state = 0;
}
return(StackEmpty(S) && state )
}
- 判别读入的字符序列是否为“回文”。
Status ex()
{
// 若从终端依次输入的字符序列是“回文”，
// 则返回 TRUE,否则返回 FALSE
InitStack(S);
InitQueue(Q);
scanf(ch);
while(ch!=@)
{
Push(S, ch);
EnQueue(Q, ch);
scanf(ch);
}
state=TRUE;
while(!StackEmpty && state)
{
if(GetTop(S)==GetHead(Q))
{
Pop(S);
DeQueue(Q);
}
else
state=FALSE;
}
return state;
}
- 中序遍历非递归算法
void NRInOrder(BiTree bt)
{
BiTree Stack[MAX_TREE_SIZE],p;
int top = 0;
p = bt;
if (bt == NULL)
return;
while(!(p == NULL && top == 0))
{
while(p != NULL)
{
if(top < MAX_TREE_SIZE-1) //将当前指针 p 压栈
Stack[top++] = p;
else
{
printf("栈溢出");
return;
}
p = p->lchild; //指针指向 p 的左;结点
}
if (top <= 0)
return; //栈空时结束
else
{
p = Stack[--top]; //从栈中弹出栈顶元素
Visit(p->data); //访问结点的数据域
p = p->rchild; //指针指向 p 的右;结点
}
}
}
- 先序非递归算法
void PreOrder1(BiTree b)
{
BiTree St[MAX_TREE_SIZE],p;
int top = -1;
if (b != NULL)
{
St[++top] = b; //根结点进栈
while (top>-1)
{ //栈不空时循环
p = St[top--]; //出栈并访问该结点
Visit(p->data);
if (p->rchild != NULL) //右;结点进栈
St[++top] = p->rchild;
if (p->lchild != NULL) //左;结点进栈
St[++top] = p->lchild;
}
}
}
- 后序遍历非递归算法
void PostOrder1(BiTree b)
{
BiTree St[MAX_TREE_SIZE],p;
int flag,top = -1;
if (b != NULL)
{
do{
while(b != NULL)
{ //扫描*b 的左结点并进栈
St[++top] = b;
b = b->lchild；
}
p = NULL; // p 指向栈顶结点的前一个已访问的结点
flag = 1; // 设置 b 的已访问标记为已访问过
while(top != -1 &&flag)
{
b = St[top]; //取出当前的栈顶元素
if (b->rchild == p)
{
//右;不存在或右;已被访问，则访问*b
Visit(b->data); //访问*b 结点
top--;
p = b; //p 指向被访问的结点
}
else
{
b = b->rchild； //b 指向右;结点
flag = 0; //设置未被访问的标记
}
}
}while(top! = -1);
}
}
- 查询二叉树中某个结点
Status Preorder (BiTree T, ElemType x, BiTree &p) {
// 若二叉树中存在和 x 相同的元素，
//则 p 指向该结点并返回 OK,否则返回 FALSE
if(T)
{
if(T->data == x)
{
p = T;
return OK;
}
else
{
if(Preorder(T->lchild, x, p)
return OK;
else
return(Preorder(T->rchild, x, p)) ;
}
}//if
else
return FALSE;
}
- 求二叉树的深度
int Depth (BiTree T )
{
// 返回二叉树的深度
if ( !T )
depthval = 0;
else
{
depthLeft = Depth( T->lchild );
depthRight= Depth( T->rchild );
depthval = 1+ (depthLeft>depthRight ?
depthLeft:depthRight);
}
return depthval;
}
- 复制二叉树
BiTree GetTreeNode(TElemType item,BiTNode *lptr , BiTNode *rptr)
{
if (!(T = new BiTNode))
exit(1);
T-> data = item;
T-> lchild = lptr;
T-> rchild = rptr;
return T;
}
BiTree CopyTree(BiTNode *T)
{
if (!T )
return NULL;
if (T->lchild )
newlptr = CopyTree(T->lchild); //复制左子树
else
newlptr = NULL;
if (T->rchild )
newrptr = CopyTree(T->rchild); //复制右子树
else
newrptr = NULL;
newT = GetTreeNode(T->data, newlptr, newrptr);
return newT;
} // CopyTree
- 按给定的表达式建相应二叉树
typedef struct node
{
ElemType data;
float val;
char optr; //只取‘+’， ‘-’， ‘*’，‘/’
struct node *lchild，*rchild;
}BiNode,*BiTree;
float PostEval(BiTree bt)
{
float lv,rv;
if(bt! = null)
{
lv = PostEval(bt->lchild); // 求左子树表示的子表达式的值
rv = PostEval(bt->rchild); // 求右子树表示的子表达式的值
switch(bt->optr)
{
case '+': value = lv+rv; break;
case '-': value = lv-rv; break;
case '*': value = lv*rv; break;
case '/': value = lv/rv;
}
}
return(value);
}
- 按层次遍历二叉树
void LevelOrder(BiTree b)
{
BiTree Queue[MAX_TREE_SIZE];
int front,rear;
if (b == NULL)
return;
front = -1;
rear = 0;
Queue[rear] = b;
while(front != rear)
{
Visit(Queue[++front]->data); //访问队首结点数据域
if (Queue[front]->lchild != NULL)
Queue[++rear] = Queue[front]->lchild;
if (Queue[front]->rchild != NULL)
Queue[++rear] = Queue[front]->rchild;
}
}
- 求森林的深度
typedef struct CSNode{
int data;
struct CSNode *firstchild, *nextsibling;
}CSNode, *CSTree;
int Depth(CSTree T)
{
if (T==NULL)
return 0;
else
{
d1 = Depth(T->firstchild);
d2 = Depth(T->nextsibling);
return Max(d1+1,d2);
}
}
- 假设二叉树采用二叉链表存储结构存储，设计一个算法，利用结点的右孩子指针 rchild 将一棵二叉树的叶子结点按从左往右的顺序串成一个单链表。
void link(BiTree bt, BiTNode *head, BiTNode *tail)
{
//初始调用时 head = NULL
if (bt! = NULL)
{
if (bt->lchild == NULL && bt->rchild == NULL)
if (head == NULL)
{
//第一个叶子结点
head = bt;
tail = head;
}
else
{
tail->rchild = bt;
tail = bt;
}
if (bt->lchild! = NULL)
link(bt->lchild,head,tail);
if (bt->rchild! = NULL)
link(bt->rchild,head,tail);
}
}
- 编写递归算法，求二叉树中以元素值为 x 的结点为根的子树的深度。
int Get_Sub_Depth(Bitree T,int x) {
if(T->data == x)
{
printf("%d\n",Get_Depth(T)); //找到值为 x 的结点,求其深度
exit 1;
}
else
{
if(T->lchild) //在左子树中继续寻找
Get_Sub_Depth(T->lchild,x);
if(T->rchild) //在右子树中继续寻找
Get_Sub_Depth(T->rchild,x);
}
}
int Get_Depth(Bitree T)
{
//求子树深度的递归算法
if(!T)
return 0;
else
{
m = Get_Depth(T->lchild);
n = Get_Depth(T->rchild);
return (m>n ?m :n)+1;
}
}
- 设树 T 采用孩子兄弟链表存储结构，设计算法求树 T 的叶子数目。
void LeafCount_CSTree(CSTree T)
{
if(!T->FirstChild)
return 1; //叶子结点
else
{
count=0;
for(p=T->FirstChild;p;p->NextSibling)
count += LeafCount_CSTree(p);
return count; //各子树的叶子数之和
}
}
- 编写算法求以孩子—兄弟表示法存储的森林的叶子结点数。
typedef struct node
{
ElemType data; //数据域
struct node *fch, *nsib; //孩子与兄弟域
}*Tree;
int Leaves (Tree t)
{
if(t = null)
return 0;
else if(t->fch == null) //若结点无孩子,则该结点必是叶子
return( 1 + Leaves(t->nsib));
else
return ( Leaves(t->fch) + Leaves(t->nsib) );
}
- 试编写求无向图 G 的连通分量的算法。要求输出每一连通分量的顶点值。
void DFS()
{
visited[v]=1;
printf("%3d",v); //输出连通分量的顶点
p=g[v].firstarc;
while (p!=NULL)
{
if(visited[p->adjvex==0])
DFS(p->adjvex);
p=p->next;
}
}
void Count( )
{
//求图中连通分量的个数
int k=0 ;
static AdjList g ;
//设无向图 g 有 n 个结点
for (i=1;i<=n;i++ )
if (visited[i]= =0)
{
printf ("\n 第%d 个连通分量:\n",++k);
DFS(i);
}
}
- 设二叉排序树已经以二叉链表的形式存储在内存中，使用递归方法，求各结点的平衡因子并输出。
typedef struct BiTNode
{
int bf; //平衡因子
int data;
struct BiTNode *lchild;*rchild; //左、右孩子指针
}BiTNode,*BiTree;
int Computerbf(BiTree bt)
{
int hl,hr;
if (bt = = NULL)
return 0; //空树无平衡因子
if (bt->lchild = = NULL&& bt->rchild = = NULL)
{
bt->bf = 0; //无左、右孩子的结点，平衡因子为 0
printf(bt->data);printf(bt->bf);
return 1;
}
else
{
//有左、右子树的结点，其平衡因子为左、右子树高度之差
hl = Computerbf(bt->lchild);
hr = Computerbf(bt->rchild);
bt->bf = hl-hr;
printf(bt->data);
printf(bt->bf);
return (1+(hl>hr ? hl:hr));
}
}
- 请编写一个双向起泡的排序算法，即每一趟通过每两个相邻的关键字进行比较，产生最小和最大的元素。
void Bubble_Sort2(int a[],int n)
{
//相邻两趟向相反方向起泡的冒泡排序算法
low = 0;
high = n-1; //冒泡的上下界
change = 1;
while(low < high && change)
{
change = 0; //设不发生交换
for(i = low;i < high;i++) //从上向下起泡
if(a[i] > a[i+1])
{
a[i]<->a[i+1];
change = 1;
}
high--; //修改上界
for(i = high; i>low; i--) //从下向上起泡
if(a[i] <a[i-1])
{
a[i]<->a[i-1];
change = 1;
}
low++; //修改下界
}
}
