数据结构算法与应用C语言描述习题参考答案doc.docx

第1章概论
1.数据、数据元素、数据结构、数据类型的含义分别是什么？
数据：对客观事物的符号表示，在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并由计算机程序处理的符号的总称。
数据元素：数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体考虑。
数据结构：数据元素之间的关系+运算，是以数据为成员的结构，是带结构的数据元素的集合，数据元素之间存在着一种或多种特定的关系。
数据类型：数据类型是用来区分不同的数据；由于数据在存储时所需要的容量各不相同，不同的数据就必须要分配不同大小的内存空间来存储，所有就要将数据划分成不同的数据类型。数据类型包含取值范围和基本运算等概念。
2.什么是数据的逻辑结构？什么是数据的物理结构？数据的逻辑结构与物理结构的区别和联系是什么？
逻辑结构：数据的逻辑结构定义了数据结构中数据元素之间的相互逻辑关系。数据的逻辑结构包含下面两个方面的信息：
=1\*GB3①数据元素的信息；
=2\*GB3②各数据元素之间的关系。
物理结构：也叫储存结构，是指逻辑结构的存储表示，即数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式，包括结点的数据和结点间关系的存储表示。
数据的逻辑结构和存储结构是密不可分的，一个操作算法的设计取决于所选定的逻辑结构，而算法的实现依赖于所采与的存储结构。采用不同的存储结构，其数据处理的效率是不同的。因此，在进行数据处理时，针对不同问题，选择合理的逻辑结构和存储结构非常重要。
3.数据结构的主要操作包括哪些？
对于各种数据结构而言，他们在基本操作上是相似的，最常用的操作有：
创建：建立一个数据结构；
清除：清除一个数据结构；
插入：在数据结构中增加新的结点；
删除：把指定的结点从数据结构中删除；
访问：对数据结构中的结点进行访问；
更新：改变指定结点的值或改变指定的某些结点之间的关系；
查找：在数据结构中查找满足一定条件的结点；
排序：对数据结构中各个结点按指定数据项的值，以升序或降序重新排列。
4.什么是抽象数据类型？如何定义抽象数据类型？
抽象数据类型（AbstractDataType简称ADT）是指一个数学模型以及定义在此数学模型上的一组操作。ADT是与具体的物理存储无关的数据类型，因此，不论ADT的内部结构如何变化，只要其数据结构的特性不变，都不影响其外部使用。
对抽象数据类型的描述一般用（D,R,P)三元组表示，抽象数据类型的定义格式为：
ADT<抽象数据类型名>
{
数据对象D：<数据对象的定义>
数据关系R：<数据关系的定义>
基本操作P：<基本操作的定义>
｝ADT<抽象数据类型名>
其中，D是数据对象，R是D上的关系集，P是对D的基本操作集。
数据对象和数据关系的定义用伪代码来描述。基本操作的定义格式为：
基本操作名（参数表）
初始条件：<初始条件描述>
操作结果：<操作结果描述>
初始条件说明操作执行之前数据结构和参数应满足的条件；操作结果说明操作完成后，数据结构的变化状况和应返回的结果。
5.什么是算法？算法的基本特征是什么？
算法：是在有限的步骤内解决数学问题的过程，是以一步接一步的方式来详细描述计算机如何将输入转化为所要求的输出的过程，即算法是对计算机上执行的计算过程的具体描述。一个有效的算法必须满足的五个重要特性：
=1\*GB3①有穷性：算法必须能在有限的时间内做完，即在任何情况下，算法必须能在执行有限个步骤之后终止，都不能陷入无穷循环中。
=2\*GB3②确定性：算法中的每一个步骤，必须经过明确的定义，并且能够被计算机所理解和执行，而不能是抽象和模糊的概念，更不允许有二义性。
=3\*GB3③输入：算法有0个或多个输入值，来描述算法开始前运算对象的初始情况，这是算法执行的起点或是依据。0个输入是指算法本身给出了运算对象的初始条件。
=4\*GB3④输出：算法至少有1个或多个输出值，反映对运算对象的处理结果，没有输出的算法没有任何意义。
=5\*GB3⑤可行性：算法中要做的运算都是基本运算，能够被精确地进行。即算法中执行的任何计算都可以被分解为基本的运算步，每个基本的运算步都可以在有限的时间内完成。
6.什么是算法分析？算法分析主要考虑哪几方面的内容？
算法的研究与实际问题直接相关，用来解一个问题可以有很多不同的算法，他们之间的效果可能会有很大差异。算法设计者最关心的就是什么是有效的算法，如何评价一个算法的优劣，如何从多种算法中选择好的算法。除了要首先考虑算法的正确性外，还要分析和评价算法的性能。分析和评价算法的性能主要要考虑以下两个方面：
=1\*GB3①时间代价：执行算法所耗费的时间。一个好的算法首先应该比其他算法的运行时间代价要小。算法的时间代价的大小用算法的时间复杂度来度量。
=2\*GB3②空间代价：执行算法所耗费的存