数据结构习题精解(C语言实现+微课视频)
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2.7.2 答案解析

一、单项选择题

1、B。主要考查链表的优缺点。

2、A。主要考查链表的插入操作。如图2-33所示。

图2-33 链表的插入

3、A。主要考查循环单链表的特点。

4、C。主要考查双向链表的插入操作,如图2-34所示。在双向链表中插入新结点时,需要注意修改指针的先后顺序。①q->prior=p;②q->next=p->next;③p->next->prior=q;④p->next=q;,其中①和②的顺序可以相互调换,③和④不能位于①和②之前,③和④的顺序不能颠倒。正确的执行步骤可以是①②③④或②①③④。

图2-34 双向链表的插入

5、C。链表中的元素存储地址可以是连续的,也可以是不连续的,即不一定是连续的。

6、D。

7、C。

8、C。

9、A。

10、D。

11、A。

12、C。

13、C。

14、A。

15、A。

16、A。

17、B。

18、D。

19、D。分析:需要考虑到链表为空和长度为2两种情况。

20、D。分析:对于链表来说,时间耗费主要在两个元素的比较上,假设链表的长度记作:a=min(m,n),b=max(m,n),第一个链表的长度小于第二个链表的长度,即a<b。两个表均为升序排列,依次将第一个链表的元素a1和第二个链表的元素b1进行比较,若a1<b1,则利用头插法将a1插入新链表c中,然后比较a2和b1,以此类推,直至将所有元素都插入到c中。

最好情况是第一个链表中的元素都排在第二个链表元素之前,即第一个链表中的最大的元素值比第二个链表中最大的元素值还小,此时时间复杂度为O(min(m,n))。

最坏情况是两个链表的元素值大小相间,这就需要将两个表中的所有元素比较完毕,此时最多比较次数为m+n-1,时间复杂度为O(m+n-1),接近答案O(max(m,n))。

二、综合分析题

1、(1)p=p->next

(2)p->data

2、(1)s->next=p->next

(2)p->next=s

3、(1)p->next!=NULL或p->next

(2)p->next=q->next

4、求链表的长度,即元素的个数。

5、(1)p!=h

(2)p->exp!=0

(3)=p->coef*p->exp或*=p->exp

(4)--或=p->exp-1

(5)p

(6)q->next=p->next

(7)q或h

(8)p=p->next

6、(1)L->next=NULL

(2)p!=NULL或p

(3)q!=NULL或q

(4)p->next=r->next或p->next=q

(5)r->next=p

三、算法设计题

1、分析:在将链表逆置时,仍然使用原链表的结点空间。初始时,逆置的链表为空,先将头结点的next域置为空。然后利用p指向原链表的下一个结点,q指向待插入的结点,将q指向的结点插入到链表头部(头插法建表),从而实现将链表中结点逆置。

2、分析:设L1和L2的头指针分别为head1和head2。令p和q分别指向第一个和第二个链表的最后一个结点,修改第一个链表的最后一个结点的指针域,使其指向第二个链表的第一个结点,然后修改第二个链表的最后一个结点指针域,使其指向第一个链表的头结点。

3、分析:L指向有序链表,p指向待排序链表。初始时,令L->next=NULL,即有序链表为空。若有序链表为空,则将p指向的结点直接插入到空链表中。然后将p指向的第二个结点与L所指链表中的每一个结点比较,并将结点*p插入到L所指链表的相应位置,使其按有序排列。重复执行以上操作,直至待排序链表中所有结点都插入到L指向的链表。此时,L就成为一个有序链表。

4、分析:依次分别扫描两个链表中的每个结点,对于A中的结点元素,若在B中也存在与该元素值相同的结点,则将该结点插入到C中。

5、分析:为了实现A-B的操作,先将两个链表分别进行从小到大排序,然后依次比较两个链表中的元素,在A中出现的元素,若在B中也出现,则将A中的元素删除。在执行A-B操作之前,先增加一个头结点,以便插入方便;在插入完成后,再将头结点释放。

6、分析:此题为单链表合并问题。利用尾插法建立单链表,使先插入元素值小的结点在链表表头,后插入元素值大的结点在链表表尾。初始时,单链表C为空(插入的是C的第一个结点),将单链表A和B中较小的元素值结点插入到C中;单链表C不为空时,比较C和将插入结点的元素值大小,值不同时插入到C中,值相同时,释放该结点。当A和B中有一个链表为空时,将剩下的结点依次插入到C中。

7、分析:可以使用原有结点空间而不建立新结点来合并双向循环链表。首先以A的头结点建立新的空双向链表;分别用指针p和q指向链表A和B的第一个结点,依次比较p和q指示的结点元素大小,取下较小的结点作为新链表的结点,插入到新链表的表尾,重复这一过程一直至A和B中有一个链表为空;如果A和B中有一个链表为空而另一个链表不为空时,将不空的链表剩下的部分插入新链表的表尾。

8、分析:该题与第1题单链表的逆置方法相同。

9、分析:找到最后一个0,将该二进制位上的0变为1,其后1全变为0。如果未找到0,则表示为全1,将全部的二进制1变为0,最后用头插法在最前面插入一个1。

10、分析:令指针p和q分别指向str1和str2,扫描两个链表,当p和q指向同一个地址时,即找到共同后缀的起始位置。设str1和str2指向的链表长度分别为a和b。令指针p和q分别指向str1和str2的头结点,若a≥b,则指针p先扫描,使p指向链表的第(a−b+1)个结点;若a<b,则让q先扫描str2,使q指向链表中的第(b−a+1)个结点,即令指针p和q所指向的结点到表尾的长度相等,将两个链表以表尾对齐。反复让指针p和q同步向后移动,当p和q指向同一个位置时停止,即为共同后缀的起始地址。

11、分析:通过观察前后链表结点顺序的变化,L’是通过选取L中的第一个结点、最后一个结点、第二个结点、倒数第二个结点…组成的。为了方便取得链表中的后半段结点,可将链表L的后半段逆置。为了逆置链表的后半段,需要找到后半段链表的起始位置。设置两个指针变量p和m,当未到达链表末尾时,使p往前走两步,m走一步,当p为空的时候,m就指向了链表的中间位置。这个思路类似于全国统考2009年求链表中倒数第k个结点的思路。

然后将m指向的链表后半段逆置,然后分别选取两个链表的第1~n/2个元素,形成新的链表。

时间主要耗费在第一个while循环的查找链表后半段的操作、逆置后半段链表和将结点插入的操作过程中,期时间复杂度均为O(n),故总的时间复杂度为O(n)。

12、分析:算法思想与第6题类似,有两种方法:(1)将链表B逆置后,依次比较A和B中的元素,将较小的插入到链表C中;(2)不逆置链表B,依次比较A和B中的元素,将较小的元素插入到C中,直至其中一个链表为空,此时若链表A不为空,则直接把A中剩下的结点直接链接到C的最后即可;若链表B不为空,因为B是按元素值递减排列的,所以需要依次取出B中剩下的元素结点,逐个以头插法插入到C的后面。