清华大学2001年数据结构试题

文章作者 100test 发表时间 2007:02:25 10:33:29
来源 100Test.Com百考试题网

试题内容:
　　一、试给出下列有关并查集(mfsets)的操作序列的运算结果：
　　union(1,2) , union(3,4) , union(3,5) , union(1,7) , union(3,6) , union(8,9) , union(1,8) , union(3,10) , union(3,11) , union(3,12) , union(3,13) , union(1 4,15) , union(16,0) , union(14,16) , union(1,3) , union(1,14)。(union是合并运算，在以前的书中命名为merge)
　　要求
　　(1) 对于union(i,j)，以i作为j的双亲； (5分)
　　(2) 按i和j为根的树的高度实现union(i,j)，高度大者为高度小者的双亲； (5分)
　　(3) 按i和j为根的树的结点个数实现union(i,j)，结点个数大者为结点个数小者的双亲； (5分)
　　二、设在4地(A,B,C,D)之间架设有6座桥,如图所示:
　　要求从某一地出发,经过每座桥恰巧一次,最后仍回到原地
　　(1) 试就以上图形说明:此问题有解的条件是什么? (5分)
　　(2) 设图中的顶点数为n,试用C或Pascal描述与求解此问题有关的数据结构并编写一个算法,找出满足要求的一条回路. (10分)
　　三、针对以下情况确定非递归的归并排序的运行时间(数据比较次数与移动次数):
　　(1) 输入的n个数据全部有序. (5分)
　　(2) 输入的n个数据全部逆向有序. (5分)
　　(3) 随机地输入n个数据. (5分)
　　四、简单回答有关AVL树的问题.
　　(1) 在有N个结点的AVL树中,为结点增加一个存放结点高度的数据成员,那么每一个结点需要增加多少个字位(bit)? (5分)
　　(2) 若每一个结点中的高度计数器有8bit,那么这样的AVL树可以有多少层?最少有多少个关键码? (5分)
　　五、设一个散列表包含hashSize=13个表项,.其下标从0到12,采用线性探查法解决冲突. 请按以下要求,将下列关键码散列到表中.
　　10 100 32 45 58 126 3 29 200 400 0
　　(1) 散列函数采用除留余数法,用%hashSize(取余运算)将各关键码映像到表中. 请指出每一个产生冲突的关键码可能产生多少次冲突. (7分)
　　(2) 散列函数采用先将关键码各位数字折叠相加, 再用%hashSize将相加的结果映像到表中的办法. 请指出每一个产生冲突的关键码可能产生多少次冲突. (8分)
　　六、设一棵二叉树的结点定义为
　　struct BinTreeNode{
　　ElemType data.
　　BinTreeNode *leftChild, *rightChild.
　　}
　　现采用输入广义表表示建立二叉树. 具体规定如下:
　　(1) 树的根结点作为由子树构成的表的表名放在表的最前面.
　　(2) 每个结点的左子树和右子树用逗号隔开. 若仅有右子树没有左子树, 逗号不能省略.
　　(3) 在整个广义表表示输入的结尾加上一个特殊的符号(例如”#”)表示输入结果.
　　例如,对于如右图所示的二叉树, 其广义表表示为A(B(D,E(G,)),C(,F))
　　A
　　/ \
　　B C
　　/ \ \
　　D E F
　　/
　　G
　　此算法的基本思路是:依次从保存广义表的字符串ls中输入每个字符. 若遇到的是字母(假定以字母作为结点的值), 则表示是结点的值, 应为它建立一个新的结点, 并把该结点作为左子女(当k=1)或有子女(当k=2)链接到其双亲结点上. 若遇到的是左括号”(“, 则表明子表的开始,将k置为1.若遇到的是右括号”)”, 则表明子表结果. 若遇到的是逗号”,”, 则表示以左子女为根的子树处理完毕,应接着处理以右子女为根的子树, 将k置为2.
　　在算法中使用了一个栈s, 在进入子表之前,将根结点指针进栈, 以便括号内的子女链接之用. 在子表处理结束时退栈. 相关的栈操作如下:
　　MakeEmpty(s) 置空栈
　　Push(s,p) 元素p进栈
　　Pop(s) 进栈
　　Top(s) 存取栈顶元素的函数
　　下面给出了建立二叉树的算法, 其中有5个语句缺失. 请阅读此算法并把缺失的语句补上. (每空3分)
　　Void CreateBinTree(BinTreeNode *&.BT, char ls){
　　Stacks. MakeEmpty(s).
　　BT=NULL. //置二叉树
　　BinTreeNode *p.
　　int k.
　　istream ins(ls). //把串ls定义为输入字符串流对象ins
　　Char ch.
　　ins>>ch. //从ins顺序读入一个字符
　　While(ch!=”#”){ //逐个字符处理,直到遇到’#’为止
　　Switch(ch){
　　case’(‘: _______(1)_______
　　k=1.
　　break.
　　case’)’: pop(s).
　　break.
　　case’,‘: _______(2)_______
　　break.
　　default: p=new BinTreeNode.
　　_______(3)_______
　　p->leftChild=NULL.
　　p->rightChild=NULL.
　　if(BT==NULL)
　　_______(4)_______
　　else if (k==1) top(s)->leftChild=p.
　　else top(s)->rightChild=p.
　　}
　　_______(5)_______
　　}
　　}
　　七、下面是一个用C编写的快速排序算法. 为了避免最坏情况,取基准记录pivot采用从left,right和mid=[(left right)/2]中取中间值, 并交换到right位置的办法. 数组a存放待排序的一组记录, 数据类型为Type, left和right是呆排序子区间的最左端点和最右端点.
　　Void quicksort(Type a&.#.,int left,int right){
　　Type temp.
　　If(leftType pivot=median3(a,left,right).
　　Int I=left, j=right-1.
　　For( . . ){
　　While(iWhile(iif(itemp=a[i]. a[j]=a[i]. a[i]=temp.
　　I . j--.
　　}
　　else break.
　　}
　　if(a[i]>pivot)
　　{temp=a[i]: a[i]=a[right]. a[right]=temp.}
　　quicksort(a,left,i-1). //递归排序左子区间
　　quicksort(a,i 1,right). //递归排序右子区间
　　}
　　}
　　(1) 用C或Pascal实现三者取中子程序 median3(a,left,right). (5分)
　　(2) 改写 quicksort 算法, 不用栈消去第二个递归调用 quicksort(a,i 1,right). (5分)
　　(3) 继续改写 quicksort 算法, 用栈消去剩下的递归调用. (5分)