数据结构第3章栈和队列自测卷答案.docx
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数据结构第3章栈和队列自测卷答案
第3章栈和队列自测卷答案
班级
题号
-一-
-二二
三
四
五
六
总分
题分
15
10
20
20
20
15
100
得分
一、填空题(每空1分,共15分)
1.向量、栈和队列都是—线性_结构,可以在向量的_任何位置插入和删除元素;对于栈只能在
栈顶_插入和删除元素;对于队列只能在_队尾_插入和_队首_删除元素。
2.栈是一种特殊的线性表,允许插入和删除运算的一端称为_栈顶。
不允许插入和删除运算的一端
称为底。
3.—列是被限定为只能在表的一端进行插入运算,在表的另一端进行删除运算的线性表。
4.在一个循环队列中,队首指针指向队首元素的_前一个_位置。
5.在具有n个单元的循环队列中,队满时共有n-1个元素。
6.向栈中压入元素的操作是先移动栈顶指针,后_存入元素。
7.从循环队列中删除一个元素时,其操作是先_移动队首指针,后取出元素。
8.带表头结点的空循环双向链表的长度等于_0。
解:
L=head
头结点
R=head
:
■、判断正误(判断下列概念的正确性,并作出简要的说明。
)(每小题1分,共10分)
(X)1.线性表的每个结点只能是一个简单类型,而链表的每个结点可以是一个复杂类型。
错,线性表是逻辑结构概念,可以顺序存储或链式存储,与元素数据类型无关。
(X)2.在表结构中最常用的是线性表,栈和队列不太常用。
错,不一定吧?
调用子程序或函数常用,CPU中也用队列。
(V)3.栈是一种对所有插入、删除操作限于在表的一端进行的线性表,是一种后进先出型结构。
(V)4.对于不同的使用者,一个表结构既可以是栈,也可以是队列,也可以是线性表。
正确,都是线性逻辑结构,栈和队列其实是特殊的线性表,对运算的定义略有不同而已。
(X)5.栈和链表是两种不同的数据结构。
错,栈是逻辑结构的概念,是特殊殊线性表,而链表是存储结构概念,二者不是同类项。
(X)6.栈和队列是一种非线性数据结构。
错,他们都是线性逻辑结构,栈和队列其实是特殊的线性表,对运算的定义略有不同而已。
(V)7.栈和队列的存储方式既可是顺序方式,也可是方式。
V)8.两个栈共享一片连续存空间时,为提高存利用率,减少溢出机会,应把两个栈的栈底分别设在这片存空间的两端。
(X)9.队是一种插入与删除操作分别在表的两端进行的线性表,是一种先进后出型结构。
错,后半句不对。
(X)10.一个栈的输入序列是12345,则栈的输出序列不可能是12345。
错,有可能。
三、单项选择题(每小题1分,共20分)
(B)1.栈中元素的进出原则是
A.先进先出E.后进先出
(C)2.若已知一个栈的入栈序列是1,2,3,…,n,其输出序列为p1,p2,p3,…,pn,若p1=n,
则pi为
(B)3.判定一个栈ST(最多元素为mO)为空的条件是
D.ST->top=m0
A.ST->top<>0B.ST->top=0C.ST->top<>m0
(A)4.判定一个队列QU(最多元素为mO为满队列的条件是
A.QU->rear—QU->front==mOB.QU->rear—QU->front—仁=mO
C.QU->front==QU->rearD.QU->front==QU->rear+1
解:
队满条件是元素个数为mQ由于约定满队时队首指针与队尾指针相差1,所以不必再减1了,应当选
A。
当然,更正确的答案应该取模,即:
QU->front==(QU->rear+1)%m0
(D)5•数组Q:
n]用来表示一个循环队列,f为当前队列头元素的前一位置,r为队尾元素的
位置,假定队列中元素的个数小于n,计算队列中元素的公式为
(A)r—f;(B)(n+f—r)%n;(C)n+r—f;(D)(n+r—f)%n
6.从供选择的答案中,选出应填入下面叙述?
的最确切的解答,把相应编号写在答卷的对应栏。
设有4个数据元素a1、a2、a3和a4,对他们分别进行栈操作或队操作。
在进栈或进队操作时,按a1、
a2、a3、a4次序每次进入一个元素。
假设栈或队的初始状态都是空。
现要进行的栈操作是进栈两次,出栈一次,再进栈两次,出栈一次;这时,第一次出栈得到的元素是
A,第二次出栈得到的元素是_B是;类似地,考虑对这四个数据元素进行的队操作是进队两
次,出队一次,再进队两次,出队一次;这时,第一次出队得到的元素是_C,第二次出队得到的
元素是_D。
经操作后,最后在栈中或队中的元素还有个。
供选择的答案:
A〜D:
①a1②a2③a3④a4
E:
①1②2③3④0
答:
ABCDE2,4,1,2,2
7.从供选择的答案中,选出应填入下面叙述?
的最确切的解答,把相应编号写在答卷的对应栏。
栈是一种线性表,它的特点是_A—。
设用一维数组A[1,…,n]来表示一个栈,A[n]为栈底,用整型变量T指示当前栈顶位置,A[T]为栈顶元素。
往栈中推入(PUSH一个新元素时,变量T的值_B;从
栈中弹出(POP一个元素时,变量T的值_C。
设栈空时,有输入序列a,b,c,经过PUSHPOPPUSH
PUSHPOP操作后,从栈中弹出的元素的序列是_D,变量T的值是_E。
供选择的答案:
A:
①先进先出
②后进先出
③进优于出
④出优于进⑤
随机进出
B,C:
①加1
②减1
③不变
④清0⑤加2
⑥减2
D:
①a,b②b,c
③c,a
④b,a⑤c,b
⑥a,c
E:
①n+1②n+2③n
④n-1⑤n-2
答案:
ABCDE=2,2,
1,6,4
注意,向地址的高端生长,称为向上生成堆栈;向地址低端生长叫向下生成堆栈,本题中底部为n,向地址的低端递减生成,
称为向下生成堆栈。
8.从供选择的答案中,选出应填入下面叙述?
的最确切的解答,把相应编号写在答卷的对应栏。
在做进栈运算时,应先判别栈是否_A_;在做退栈运算时,应先判别栈是否_B_。
当栈中元素为n个,做进栈运算时发生上溢,则说明该栈的最大容量为C。
为了增加存空间的利用率和减少溢出的可能性,由两个栈共享一片连续的存空间时,应将两栈的别设在这片存空间的两端,这样,供选择的答案:
四、简答题(每小题4分,共20分)
1.说明线性表、栈与队的异同点。
答:
相同点:
都是线性结构,都是逻辑结构的概念。
都可以用顺序存储或链表存储;栈和队列是两种特殊的线性表,即受限的线性表,只是对插入、删除运算加以限制。
不同点:
①运算规则不同,线性表为随机存取,而栈是只允许在一端进行插入、删除运算,因而是后进先出表LIFO;队列
是只允许在一端进行插入、另一端进行删除运算,因而是先进先出表FIFOo
②用途不同,堆栈用于子程调用和保护现场,队列用于多道作业处理、指令寄存及其他运算等等。
2.设有编号为1,2,3,4的四辆列车,顺序进入一个栈式结构的车站,具体写出这四辆列车开出车站的所有可能的顺序。
答:
至少有14种。
1全进之后再出情况,只有1种:
4,3,2,1
2进3个之后再出的情况,有3种,3,4,2,13,2,4,13,2,1,4
3进2个之后再出的情况,有5种,2,4,3,12,3,4,12,1,3,42,1,4,32,1,3,4
4进1个之后再出的情况,有5种,1,4,3,21,3,2,41,3,4,21,2,3,41,2,4,3
3.假设正读和反读都相同的字符序列为"回文”,例如,‘abba'和‘abcba'是回文,’abcde'和‘ababab'
则不是回文。
假设一字符序列已存入计算机,请分析用线性表、堆栈和队列等方式正确输出其回文的可能
性?
答:
线性表是随机存储,可以实现,靠循环变量(j--)从表尾开始打印输出;
堆栈是后进先出,也可以实现,靠正序入栈、逆序出栈即可;
队列是先进先出,不易实现。
哪种方式最好,要具体情况具体分析。
若正文在机已是顺序存储,则直接用线性表从后往前读取即可,
或将堆栈栈顶开到数组末尾,然后直接用POP动作实现。
(但堆栈是先减后压还是……)
若正文是单链表形式存储,则等同于队列,需开辅助空间,可以从链首开始入栈,全部压入后再依次输出。
4•顺序队的“假溢出”是怎样产生的?
如何知道循环队列是空还是满?
答:
一般的一维数组队列的尾指针已经到了数组的上界,不能再有入队操作,但其实数组中还有空位置,这就叫“假溢出采用循环队列是解决假溢出的途径。
另外,解决队满队空的办法有三:
1设置一个布尔变量以区别队满还是队空;
2浪费一个元素的空间,用于区别队满还是队空。
3使用一个计数器记录队列中元素个数(即队列长度)。
我们常采用法②,即队头指针、队尾指针中有一个指向实元素,而另一个指向空闲元素。
判断循环队列队空标志是:
f=rear队满标志是:
f=(r+1)%N
5.设循环队列的容量为40(序号从0到39),现经过一系列的入队和出队运算后,有
①front=11,rear=19;②front=19,rear=11;问在这两种情况下,循环队列中各有元素多少个?
答:
用队列长度计算公式:
(N+r-f)%N
①L=(40+19-11)%40=8②L=(40+11-19)%40=32
五、阅读理解(每小题5分,共20分。
至少要写出思路)
1.按照四则运算加、减、乘、除和幕运算(f)优先关系的惯例,并仿照教材例3-2的格式,画出对下
列算术表达式求值时操作数栈和运算符栈的变化过程:
A-BXC/D+EfF
答:
序号
OPTR氏
当
字n
备注
B
c
-
E
-
n
1
push(OPND/AO
2
片
A
■
凹血(OPTRJ-J
3
ft—
A
1
■
push(OPND/B>
4
#-
AB
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putb(OFTR/«,)
§
AB
V
punh«)PND/Ct)
6
tt—•
ABC
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7
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*
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pu^h(OPND/iy)
9
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AT|I>
■
妁冷Tj-Tj/D
10
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扫约,令Ti-A-Ti
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push(()FND/&)
13
#+
T>E
*
pushfOPTR/fJ
H
TiE
fl
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J5
#+1
TjEH
归F
16
TjT.
*
归钓,令T严T】+Ti
17
■*
rHurnCT:
)
2.写出下列程序段的输出结果(栈的元素类型SElemType为char)。
voidmain(){
StackS;
Charx,y;
InitStack(S);
X='c';y='k';
Push(S,x);Push(S,'a');Push(S,y);
Pop(S,x);Push(S,'t');Push(S,x);
Pop(S,x);Push(S,'s');
while(!
StackEmpty(S)){Pop(S,y);printf(y);};
Printf(x);
}
答:
输出为“stack\
3.写出下列程序段的输出结果(队列中的元素类型QElemType为char)。
voidmain(){
QueueQ;InitQueue(Q);
Charx='e';y='c';
EnQjeue(Q,'h');EnQjeue(Q,'r');EnQueue(Q,y);
DeQueue(Q,x);EnQueue(Q,x);
DeQueue(Q,x);EnQueue(Q,'a');while(!
QueueEmpty(Q)){DeQueue(Q,y);printf(y);};
Printf(x);
}
答:
输出为“char”。
4.简述以下算法的功能(栈和队列的元素类型均为int)。
voidalgo3(Queue&Q){
StackS;intd;
InitStack(S);
while(!
QueueEmpty(Q)){
DeQueue(Q,d);Push(S,d);
};
while(!
StackEmpty(S)){
Pop(S,d);EnQueue(Q,d);
}
}
答:
该算法的功能是:
利用堆栈做辅助,将队列中的数据元素进行逆置。
六、算法设计(每小题5分,共15分。
至少要写出思路)
1.假设一个算术表达式中包含圆括弧、方括弧和花括弧三种类型的括弧,编写一个判别表达式中括弧是否正确配对的函数correct(exp,tag);其中:
exp为字符串类型的变量(可理解为每个字符占用一个
数组元素),表示被判别的表达式,tag为布尔型变量。
答:
用堆栈st进行判定,将匚|、匸|或白入栈,当遇到匚|、匚|或口时,检查当前栈顶元素是否是对应的□、□或□,表示不配对。
当整个算术表达式检查完毕时,若栈为空表示
括号正确配对,否则不配对。
编程后的整个函数如下(书P31—32)
#definem0100/*m0为算术表达式中最多字符个数*/
correct(exp,tag)
charexp[m0];
inttag;
{charst[m0];
inttop=0,i=1;
tag=1;
while(i<=m0&&tag)
{if(exp[i]==‘(‘||exp[i]=='[‘||exp[i]=='{‘)/*遇到‘(‘、'[‘或'{‘,则将其
入栈*/
{top++;
st[top]=exp[i];
}
if(exp[i]==
')')/*遇到')',
若栈顶是‘(‘,则继续处理,否则以不配对返回
*/
if(st[top]==
‘(‘)top--;
elsetag=0;
if(exp[i]==
')')/*遇到']'
,若栈顶是‘[‘
,则继续处理,否则以不配对返回
*/
if(st[top]==
‘[‘]top--;
elsetag=0;
if(exp[i]==
')')/*遇到'}'
,若栈顶是‘{‘
,则继续处理,否则以不配对返回
*/
if(st[top]==‘{‘top--;elsetag=0;
i++;
}
if(top>0)tag=0;/*若栈不空,则不配对*/
}
对应答案:
3.19
StatusAllBrackets_Test(char*str)//判别表达式中三种括号是否匹配
{
InitStack(s);for(p=str;*p;p++)
{if(*p=='('||*p=='['||*p=='{')push(s,*p);elseif(*p==')'||*p==']'||*p=='}')
{
if(StackEmpty(s))returnERROR;pop(s,c);
if(*p==')'&&c!
='(')returnERROR;
if(*p==']'&&c!
='[')returnERROR;
if(*p=='}'&&c!
='{')returnERROR;//必须与当前栈顶括号匹配
}
}//forif(!
StackEmpty(s))returnERROR;
returnOK;}//AllBrackets_Test
答案(已上机通过)
#include
#include
voidpush(charx);
voidpop();
voidcorrect(enumBoolean&tag);
//原来的定义是voidcorrect(structStack*head,enumBoolean&tag);
typedefstructStack
{
chardata;
structStack*next;
};
structStack*head,*p;
enumBoolean{FALSE,TRUE}tag;
voidmain()
{
head=(structStack*)malloc(sizeof(structStack));
head->data='S';
head->next=NULL;
//head'sdatahasnotbeeninitialized!
!
correct(tag);
if(tag)
printf("Right!
");
else
printf("Wrong!
");
}
voidpush(charx)
{
p=(structStack*)malloc(sizeof(structStack));
if(!
p)
printf("There'snospace.\n");
else
{
p->data=x;
p->next=head;
head=p;
}
}
//ifyoudefinethe"Correct"functionlikethat
voidpop()
{if(head->next==NULL)printf("Thestackisempty.\n");
else
{
p=head;
head=head->next;
free(p);
}
}
//voidcorrect(structStack*head,enumBoolean&tag)
voidcorrect(enumBoolean&tag)
{
inti;
chary;
printf("Pleaseenterabds:
");
for(i=0;y!
='\n';i++)
{
scanf("%c",&y);
if((y==')'&&head->data=='(')||(y==']'&&head->data=='[')||(y=='}'&&head->data=='{'))
pop();
elseif((y=='(')||(y=='[')||(y=='{'))
push(y);
/*调试程序显示,y并没有被推入堆栈中。
即head->data的值在Push中显示为y的值,但是出Push函数。
马上变成Null。
*/
else
continue;
}
if(head->next==NULL)//原来的程序是if(head==NULL)tag=TRUE;
tag=TRUE;
else
tag=FALSE;
}
/*总结:
由于head为全局变量,所以不应该将其再次作为函数的变量。
因为C语言的函数变量是传值机
制,所以在函数中对参数进行了拷贝复本,所以不能改变head的数值。
*/
2.假设一个数组squ[m]存放循环队列的元素。
若要使这m个分量都得到利用,则需另一个标志tag,以tag
为0或1来区分尾指针和头指针值相同时队列的状态是“空”还是“满”。
试编写相应的入队和出队的算
法。
解:
这就是解决队满队空的三种办法之①设置一个布尔变量以区别队满还是队空(其他两种见简答题)
思路:
一开始队空,设tag=0,若从rear一端加到与front指针相同时,表示入队已满,则令tag=1;若从front一端加到与rear指针相同时,则令tag=0,表示出队已空。
3.试写一个算法判别读入的一个以‘'为结束符的字符序列是否是“回文”。
答:
编程如下:
intPalindrome_Test()//判别输入的字符串是否回文序列,是则返回1,否则返回0
{
InitStack(S);InitQueue(Q);while((c=getchar())!
='')
{
Push(S,c);EnQueue(Q,c);//同时使用栈和队列两种结构
}
while(!
StackEmpty(S))
{
Pop(S,a);DeQueue(Q,b));
if(a!
=b)returnERROR;
}
returnOK;
}//Palindrome_Test
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