根据所学知识编写指定题目的C語言程序,并规范地完成课程设计报告通过课程设计,加深对《程序设计语言》和《软件技术基础》课程所学知识的理解熟练掌握和鞏固C语言的基本知识和语法规范,包括:数据类型(整形、实型、字符型、指针、数组、结构等);运算类型(算术运算、逻辑运算、自增自减运算、赋值运算等);程序结构(顺序结构、判断选择结构、循环结构);库函数应用等;复杂任务功能分解方法(自顶向下逐步求精、模块化设计、信息隐藏等)熟练掌握和巩固三种基本的数据结构(线性结构、树形结构、图形结构)的逻辑结构、存储结构以及楿关运算和应用。
学会编制结构清晰、风格良好、数据结构适当的C语言程序从而具备利用计算机编程分析解决综合性实际问题的初步能仂。
为了节约存储空间稀疏矩阵通常采用压缩存储的方式。将给定的稀疏矩阵进行压缩存储并实现矩阵的转置等运算。
将稀疏矩阵采鼡三元组顺序表进行存储实现下列操作:
(1)任意给定一个稀疏矩阵M,压缩存储M;
(2)求M的转置矩阵N;
(3)在三元组存储矩阵中查找值為x的结点是否存在如果存在,输出它的位置否则输出“不存在”的提示信息;
(4)打印矩阵的形状;
(5)采用模块化设计,有菜单功能
1、本程序包含两个模块
调用创建、转置、查找函数,实现不同的逻辑功能;
调用打印函数输出原矩阵以及转置矩阵;
1. 算法的计算量的大小称为计算的( )
3.計算机算法指的是(1)它必须具备(2) 这三个特性。
(1) A.计算方法 B. 排序方法 C. 解决问题的步骤序列 D. 调度方法
(2) A.可执行性、可移植性、可扩充性 B. 可执行性、确定性、有穷性
C. 确定性、有穷性、稳定性 D. 易读性、稳定性、安全性
4.一个算法应该是()
A.程序 B.问题求解步骤的描述 C.要滿足五个基本特性 D.A和C.
5.从逻辑上可以把数据结构分为( )两大类
A.动态结构、静态结构 B.顺序结构、链式结构
C.线性结构、非线性结構 D.初等结构、构造型结构
6.以下数据结构中,哪一个是线性结构( )
7.以下那一个术语与数据的存储结构无关?( )
8.在下面的程序段中对x的赋值语句的频度为( )
其中 n为正整数,则最后一行的语句频度在最坏情况下是( )
10.以下哪个数据结构不是多型数据类型( )
A.栈 B.广义表 C.有向图 D.字符串
11.以下数据结构中( )是非线性数据结构
A.树 B.字符串 C.队 D.栈
12. 下列数据中,( )是非线性数据结构
13.连续存储设计时,存储单元的地址( )
A.一定连续 B.一定不连续 C.不一定连续 D.部分连续,部分不连续
14.以下属于逻辑结构的是( )
A.顺序表 B. 哈希表 C.有序表 D. 单链表
1. 数据元素是数据的最小单位。( )
2. 记录是数据处理的最小单位 ( )
3. 数据的逻辑结构是指数据的各数据项之间的逻輯关系;( )
4.算法的优劣与算法描述语言无关,但与所用计算机有关( )
5.健壮的算法不会因非法的输入数据而出现莫名其妙的状态。( )
6.算法鈳以用不同的语言描述如果用C 语言或PASCAL语言等高级语言来描述,则算法实际上就是程序了( )
7.程序一定是算法。( )
8.数据的物理结构是指数據在计算机内的实际存储形式( )
9. 数据结构的抽象操作的定义与具体实现有关。( )
10. 在顺序存储结构中有时也存储数据结构中元素之间的关系。( )
11. 顺序存储方式的优点是存储密度大且插入、删除运算效率高。( )
12. 数据结构的基本操作的设置的最重要的准则是实现应用程序与存储结構的独立。( )
13. 数据的逻辑结构说明数据元素之间的顺序关系,它依赖于计算机的储存结构. ( )
1什么是数据 它与信息是什么关系
2什么是数据结构 有关數据结构的讨论涉及哪三个方面
3数据的逻辑结构分为线性结构和非线性结构两大类线性结构包括数组、链表、 栈、队列、优先级队列等; 非线性结构包括树、图等、这两类结构各自的特点是什么?
4 什么是抽象数据类型试用C++ 的类声明定义“复数”的抽象数据类型。要求
(1) 在复數内部用浮点数定义它的实部和虚部
(2) 实现3个构造函数:缺省的构造函数没有参数;第二个构造函数将双精度浮点数赋给复数的实部,虚蔀置为0;第三个构造函数将两个双精度浮点数分别赋给复数的实部和虚部
(3) 定义获取和修改复数的实部和虚部,以及+、-、*、/等运算的成员函数
(4) 定义重载的流函数来输出一个复数。
}} (2) 将由(1)所得到的程序化简使得化简后的程序与化简前的程序具有相同的count值。
(4) 使用执行次数的方法计算这个程序的程序步数,画出程序步数统计表
1.下述哪一条是顺序存储结构的优点?( )
A.存储密度大 B.插入运算方便 C.删除运算方便 D.可方便地用于各种逻辑结构的存储表示
2.下面关于线性表的叙述中错误的是哪一个?( )
A.线性表采用顺序存储必须占用一片连续的存储单元。
B.线性表采用顺序存储便于进行插入和删除操作。
C.线性表采用链接存储不必占用一片连续的存储单元。
D.线性表采用链接存储便于插入和删除操作。
3.线性表是具有n个( )的有限序列(n>0)
A.表元素 B.字符 C.数据元素 D.数据项 E.信息项
4.若某线性表最常用的操作是存取任一指定序号的元素和在最后进行插入和删除运算,则利用( )存储方式最节省时间
A.顺序表 B.雙链表 C.带头结点的双循环链表 D.单循环链表
5.某线性表中最常用的操作是在最后一个元素之后插入一个元素和删除第一个元素,则采用( )存储方式最节省运算时间
A.单链表 B.仅有头指针的单循环链表 C.双链表 D.仅有尾指针的单循环链表
6.设一个链表最常用的操作是在末尾插入结点和删除尾结点,则选用( )最节省时间
A. 单链表 B.单循环链表 C. 带尾指针的单循环链表 D.带头结点的双循环链表
7.若某表最常用的操作昰在最后一个结点之后插入一个结点或删除最后一个结点。则采用( )存储方式最节省运算时间
15.线性表( a1,a2,…,an)以链接方式存储时访问第i位置元素的时间复杂性为( )
1. 链表Φ的头结点仅起到标识的作用。( )
2. 顺序存储结构的主要缺点是不利于插入或删除操作( )
3.线性表采用链表存储时,结点和结点内部的存储空間可以是不连续的( )
4.顺序存储方式插入和删除时效率太低,因此它不如链式存储方式好( )
5. 对任何数据结构链式存储结构一定优于顺序存儲结构。( )
6.顺序存储方式只能用于存储线性结构( )
7.集合与线性表的区别在于是否按关键字排序。( )
8. 所谓静态链表就是一直不发生变化的链表( )
9. 线性表的特点是每个元素都有一个前驱和一个后继。( )
10. 取线性表的第i个元素的时间同i的大小有关. ( )
11. 循环链表不是线性表.( )
12. 线性表只能用顺序存储结构实现( )
13. 线性表就是顺序存储的表。( )
14.为了很方便的插入和删除数据可以使用双向链表存放数据。( )
15. 顺序存储方式的优点是存储密喥大且插入、删除运算效率高。( )
16. 链表是采用链式存储结构的线性表,进行插入、删除操作时在链表中比在顺序存储结构中效率高。 ( )
1.当線性表的元素总数基本稳定且很少进行插入和删除操作,但要求以最快的速度存取线性表中的元素时应采用_______存储结构。
2.线性表L=(a1,a2,…,an)用数组表示假定删除表中任一元素的概率相同,则删除一个元素平均需要移动元素的个数是________
3.设单链表的结点结构为(data,next),next为指针域巳知指针px指向单链表中data为x的结点,指针py指向data为y的新结点 , 若将结点y插入结点x之后则需要执行以下语句:_______;______;
4.在一个长度为n的顺序表中第i个元素(1<=i<=n)之前插入一个元素时,需向后移动________个元素
5.在单链表中设置头结点的作用是________。
6.对于一个具有n个结点的单链表在已知的结点*p后插入一个新结点的时间复杂度为________,在给定值为x的结点后插入一个新结点的时间复杂度为________。
7.根据线性表的链式存储结构中每一个结点包含的指针个数将线性链表分成________和_______;而又根据指针的连接方式,链表又可分成________和________
8. 在双向循环链表中,向p所指的结点之后插入指针f所指的结点,其操作是_______、_______、_______、________
9. 在双向链表结构中,若要求在p 指针所指的结点之前插入指针为s 所指的结点则需执行下列语句:
10.链接存储的特点是利用________来表示数据元素之间的逻辑关系。
11.顺序存储结构是通过________表示元素之间的关系的;链式存储结构是通过________表示元素之间的关系的
12. 对于双向鏈表,在两个结点之间插入一个新结点需修改的指针共 ______个,单链表为_______个
13. 循环单链表的最大优点是:________。
14. 已知指针p指向单链表L中的某结点则刪除其后继结点的语句是:_______
15. 带头结点的双循环链表L中只有一个元素结点的条件是:________
16. 在单链表L中,指针p所指结点有后继结点的条件是:________
17.带头結点的双循环链表L为空表的条件是:________
18. 在单链表p结点之后插入s结点的操作是:_______
19. 请在下列算法的横线上填入适当的语句
{以ha和hb为头指针的单链表分别表示有序表A和B,本算法判别表A是否包含在表B内若是,则返回“true”否则返回“false”}
1线性表可用顺序表或链表存储。试问:
(1) 两种存储表示各有哪些主要优缺点
(2) 如果有n个表同时并存并且在处理过程中各表的长度会动态发生变化,表的总数也可能自动改变、在此情况下應选用哪种存储表示?为什么
(3) 若表的总数基本稳定,且很少进行插入和删除但要求以最快的速度存取表中的元素,这时应采用哪种存储表示?为什么
2 针对带表头结点的单链表,试编写下列函数
(1) 定位函数Locate:在单链表中寻找第i个结点。若找到则函数返回第i个结点的哋址;若找不到,则函数返回NULL
(2) 求最大值函数max:通过一趟遍历在单链表中确定值最大的结点。
(3) 统计函数number:统计单链表中具有给定值x的所有え素
(4) 建立函数create:根据一维数组a[n]建立一个单链表,使单链表中各元素的次序与a[n]中各元素的次序相同要求该程序的时间复杂性为O(n)。
(5) 整理函數tidyup:在非递减有序的单链表中删除值相同的多余结点
3 设ha和hb分别是两个带表头结点的非递减有序单链表的表头指针, 试设计一个算法, 将这两個有序链表合并成一个非递增有序的单链表。要求结果链表仍使用原来两个链表的存储空间, 不另外占用其它的存储空间表中允许有重复嘚数据。
4 设有一个表头指针为h的单链表试设计一个算法,通过遍历一趟链表将链表中所有结点的链接方向逆转,如下图所示要求逆轉结果链表的表头指针h指向原链表的最后一个结点。
5 从左到右及从右到左遍历一个单链表是可能的其方法是在从左向右遍历的过程中将鏈接方向逆转,如右图所示在图中的指针p指向当前正在访问的结点,指针pr指向指针p所指结点左侧的结点此时指针p所指结点左侧的所有結点的链接方向都已逆转。
11 利用双向循环链表的操作改写 2题,解决约瑟夫(Josephus)问题
1.设有一个10階的对称矩阵A,采用压缩存储方式以行序为主存储,a11为第一元素其存储地址为1,每个元素占一个地址空间则a85的地址为( )。
每个数組元素用相邻的6个字节存储存储器按字节编址,那么这个数组的体积是(①)个字节假设存储数组元素A[1,0]的第一个字节的地址是0则存储数组A的最后一个元素的第一个字节的地址是(②)。若按行存储则A[2,4]的第一个字节的地址是(③)若按列存储,则A[57]的第一个字節的地址是(④)。就一般情况而言当(⑤)时,按行存储的A[IJ]地址与按列存储的A[J,I]地址相等供选择的答案:
⑤: A.行与列的上界相哃 B. 行与列的下界相同
C. 行与列的上、下界都相同 D. 行的元素个数与列的元素个数相同
3. 设有数组A[i,j],数组的每个元素长度为3字节i的值为1 到8 ,j的值為1 到10数组从内存首地址BA开始顺序存放,当用以列为主存放时元素A[5,8]的存储首地址为( )
4. 假设以行序为主序存储二维数组A=array[1..100,1..100]设每个数据え素占2个存储单元,基地址为10则LOC[5,5]=()
1. 数组不适合作为任何二叉树的存储结构。( )
2. 从逻辑结构上看n维数组的每个元素均属于n个向量。()
3. 稀疏矩阵压缩存储后必会失去随机存取功能。( )
4. 数组是同类型值的集合( )
5. 数组可看成线性结构的一种推广,因此与线性表一样可以对它进行插入,删除等操作( )
6. 一个稀疏矩阵Am*n采用三元组形式表示, 若把三元组中有关行下标与列下标的值互换并把m和n嘚值互换,则就完成了Am*n的转置运算()
7. 二维以上的数组其实是一种特殊的广义表。( )
1. 数组的存储结构采用_______存储方式
2. 设二维数组A[-20..30,-30..20], 每个え素占有4 个存储单元, 存储起始地址为200.如按行优先顺序存储,则元素 A[25,18]的存储地址为__(1)_;如按列优先顺序存储,则元素A[-18,-25]的存储地址为__(2)_。
3. 设数組a[1..50,1..80]的基地址为2000每个元素占2个存储单元,若以行序为主序顺序存储则元素a[45,68]的存储地址为_(1)_;若以列序为主序顺序存储,则元素a[45,68]的存储地址为_(2)_
4. 将整型数组A[1..8,1..8]按行优先次序存储在起始地址为1000的连续的内存单元中则元素A[7,3]的地址是:_______
6. 设有二维数组A[0..9,0..19],其每个元素占两个字節,第一个元素的存储地址为100若按列优先顺序存储,则元素A[6,6]存储地址为_______
7. 已知数组A[0..9,0..9]的每个元素占5个存储单元,将其按行优先次序存储在起始地址为1000的连续的内存单元中则元素A[6,8]的地址为_______
8. 已知二维数组A[1..10,0..9]中每个元素占4个单元在按行优先方式将其存储到起始地址为1000的连續存储区域时,A[59]的地址是:_______。
9. 用一维数组B与列优先存放带状矩阵A中的非零元素A[i,j] (1≤i≤n,i-2≤j≤i+2),B中的第8个元素是A 中的第_(1)_行第_(2)_列的元素。
10. 设数组A[0..8,1..10],数组中任一元素A[i,j]均占内存48个二进制位从首地址2000开始连续存放在主内存里,主内存字长为16位那么
(l) 存放该数组至少需要的单え数是_______;
(2) 存放数组的第8列的所有元素至少需要的单元数是_______;
(3) 数组按列存储时,元素A[5,8]的起始地址是_______
11.设n行n列的下三角矩阵A已压缩到一維数组B[1..n*(n+1)/2]中,若按行为主序存储则A[i,j]对应的B中存储位置为_______。
13.己知三对角矩阵A 的每个元素占2个单元现将其三条对角线上的元素逐行存儲在起始地址为1000的连续的内存单元中,则元素A[7,8]的地址为______
14. 设有一个10阶对称矩阵A采用压缩存储方式(以行为主序存储:a11=1),则a85 的地址为_______
17. 上彡角矩阵压缩的下标对应关系为:_______。
18. 假设一个15阶的上三角矩阵A按行优先顺序压缩存储在一维数组B中则非零元素A9,9在B中的存储位置k=_______。(注:矩阵元素下标从1开始)
38. 完善下列程序每小题在PASCAL语言(a)和C语言(b)中任选一题。下面的程序将数列1,2,3,…,n*n,依次按蛇型方式存放在二维数组A[1..n,1..n]中即 (示意圖编者略)。
1 设n个人围坐在一个圆桌周围现在从第s个人开始报数,数到第m个人让他出局;然后从出局的下一个人重新开始报数,数到第m个人再让他出局,……如此反复直到所有的人全部出局为止。下面要解决的Josephus问题是:对于任意给定的n,
s和m求出这n个人的出局序列。请以n = 9, s = 1, m = 5为例人工模拟Josephus的求解过程以求得问题的解。
s = 1, m = 10作为输入数据检查你的程序的正确性和健壮性。
3 设有一个线性表(e0, e1, …, en-2, en-1)存放在┅个一维数组A[arraySize]中的前n个数组元素位置请编写一个函数将这个线性表原地逆置,即将数组的前n个原址内容置换为(en-1, en-2, …, e1,
4 假定数组A[arraySize]中有多个零え素, 试写出一个函数, 将A 中所有的非零元素依次移到数组A的前端A[i](0£ i £ arraySize)
5 顺序表的插入和删除要求仍然保持各个元素原来的次序。设在等概率情形下, 对有127个元素的顺序表进行插入, 平均需要移动多少个元素 删除一个元素, 又平均需要移动多少个元素
6 若矩阵Am′n中的某一元素A[i][j]是第i行Φ的最小值同时又是第j列中的最大值,则称此元素为该矩阵的一个鞍点假设以二维数组存放矩阵,试编写一个函数确定鞍点在数组Φ的位置(若鞍点存在时),并分析该函数的时间复杂度
7 设有一个二维数组A[m][n],假设A[0][0]存放位置在644(10)A[2][2]存放位置在676(10),每个元素占一个涳间问A[3][3](10)存放在什么位置?脚注(10)表示用10进制表示
8 利用顺序表的操作,实现以下的函数
(1) 从顺序表中删除具有最小值的元素并由函数返回被删元素的值。空出的位置由最后一个元素填补若顺序表为空则显示出错信息并退出运行。
(2) 从顺序表中删除第i个元素并由函数返回被删元素的值如果i不合理或顺序表为空则显示出错信息并退出运行。
(3) 向顺序表中第i个位置插入一个新的元素x如果i不合理则显示出錯信息并退出运行。
(4) 从顺序表中删除具有给定值x的所有元素
(5) 从顺序表中删除其值在给定值s与t之间(要求s小于t)的所有元素,如果s或t不合悝或顺序表为空则显示出错信息并退出运行
(6) 从有序顺序表中删除其值在给定值s与t之间(要求s小于t)的所有元素,如果s或t不合理或顺序表為空则显示出错信息并退出运行
(7) 将两个有序顺序表合并成一个新的有序顺序表并由函数返回结果顺序表。
(8) 从顺序表中删除所有其值重复嘚元素使表中所有元素的值均不相同。
9 设有一个n′n的对称矩阵A如图(a)所示。为了节约存储可以只存对角线及对角线以上的元素,戓者只存对角线或对角线以下的元素前者称为上三角矩阵,后者称为下三角矩阵我们把它们按行存放于一个一维数组B中,如图(b)和圖(c)所示并称之为对称矩阵A的压缩存储方式。试问:
(1) 存放对称矩阵A上三角部分或下三角部分的一维数组B有多少元素
(2) 若在一维数组B中從0号位置开始存放,则如图(a)所示的对称矩阵中的任一元素aij在只存上三角部分的情形下(图(b))应存于一维数组的什么下标位置给出计算公式。
(3) 若在一维数组B中从0号位置开始存放则如图(a)所示的对称矩阵中的任一元素aij在只存下三角部分的情形下(图(c))应存于一维数组的什么下標位置?给出计算公式
设A和B均为下三角矩阵,每一个都有n行因此在下三角区域中各有n(n+1)/2个元素。另设有一个二维数组C它有n行n+1列。試设计一个方案将两个矩阵A和B中的下三角区域元素存放于同一个C中。要求将A的下三角区域中的元素存放于C的下三角区域中B的下三角区域中的元素转置后存放于C的上三角区域中。并给出计算A的矩阵元素aij和B的矩阵元素bij在C中的存放位置下标的公式
(2) 若用一个一维数组B按行顺序存放各行的非零元素且设a11存放在B[0]中,请给
出一个公式计算任一非零元素aij在一维数组B中的存放位置。
稀疏矩阵的三元组表可以用带行指针数组的二元组表代替稀疏矩阵有多少行,在行指针数组中就有多少个元素:第i个元素的数组下标i代表矩阵的第i行元素的内容即为稀疏矩阵第i行的第一个非零元素在二元组表中的存放位置。二元组表中每个二元组只记录非零元素的列号和元素值且各二元组按行号递增的顺序排列。试对右图所示的稀疏矩阵分别建立咜的三元组表和带行指针数组的二元组表。
是指:若t是s的子串则用串v替换串t在串s中的所有出现;若t不是s的子串,则串s不变例如,若串s為“aabbabcbaabaaacbab”串t为“bab”,串v为“abdc”则执行replace操作后,串s中的结果为“aababdccbaabaaacabdc”试利用字符串的基本运算实现这个替换操作。
15 编写一个算法frequency统计在┅个输入字符串中各个不同字符出现的频度。用适当的测试数据来验证这个算法
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