【数据结构】2018年真题

目录

考察栈、后进先出

考察队列和栈

考察对称矩阵上三角存储的下标计算方法;矩阵压缩存储

考察完全二叉树的结构特征,叶子结点与非叶子结点

考察哈夫曼树的构造过程和编码规则;前缀编码

考察二叉排序树(BST)的性质;结点值大小关系

考察拓扑排序;有向图拓扑序列的生成

考察B树的结构特性;不同高度下关键字数量下限

考察散列函数和冲突解决策略;查找长度计算

考察希尔排序的增量选择策略;排序过程中增量变化

核心问题:在数组中寻找缺失的最小正整数,需忽略负数和零,仅关注正整数范围

核心问题:求解无向带权图的最小生成树(即连接所有结点且总权值最小的子图)


考察栈、后进先出

考察队列和栈

A.1,2出队输出;3,4入栈;5,6出队输出,再出栈4,3;可行

B.1入栈;2,3,4,5,6出队输出,再出栈1;可行

C.1,2入栈;3,4,5,6出队输出;无法得到1,2

D.1~5入栈;6出队输出;再出栈1~5

考察对称矩阵上三角存储的下标计算方法;矩阵压缩存储


考察完全二叉树的结构特征,叶子结点与非叶子结点

非叶子结点的度均为2,且所有叶结点都位于同一层的完全二叉树就是慢二叉树。对应一棵高度为h的满二叉树(空树h=0),其最后一层全部是叶结点,数量为,总结点数为

完全二叉树性质:叶结点同层,非叶结点均有2子结点,w为满二叉树

叶结点数与非叶结点数关系:

=+1

总结点n=+=+(-1)=2-1


考察哈夫曼树的构造过程和编码规则;前缀编码

哈夫曼编码特性:前缀编码,频率高的字符编码短

2(d)、3(b)、4(f)、6(a)、8(c)、10(e),每次合并最小两节点


考察二叉排序树(BST)的性质;结点值大小关系

二叉排序树性质:中序遍历为递增序列

中序遍历序列:左子树右子树,x1<x3<x5<x4<x2

考察拓扑排序;有向图拓扑序列的生成

拓扑排序每次选取入度为0的结点输出


考察B树的结构特性;不同高度下关键字数量下限

3阶B树:非根结点至少有=1个关键字,最多3-1个关键字,叶结点同层

高度为5的关键字个数:

第1层(根):1个关键字

第2层:2个结点,各1关键字,共2个

第3层:4个结点,各1个,共4个

第4层:8个结点,各1个,共8个

第5层(叶):16个结点,各1个,共16个

总和=1+2+4+8+16=31


考察散列函数和冲突解决策略;查找长度计算

散列表插入过程:

22%7=1,直接插入HT1,查找长度1

43%7=1(冲突),线性探测HT2,查找长度2

15%7=1(冲突),探测HT2(冲突),HT3,查找长度3

平均查找长度=(1+2+3)/3=2

查找到空单元,才能确定是失败了

成功的时候,对象是关键字,去看每个关键字比较多少次

失败的时候。对象是映射的这个范围的地址,拿这个地址去看一下每个地址如果找不到关键字需要比多少次(当前这个地址到空单元需要多少次)


考察希尔排序的增量选择策略;排序过程中增量变化

希尔排序特征:按增量d分组排序,使序列"间隔有序"

把待排序表相隔几个元素分割成几个子表

对每个子表分别进行直接插入排序

整个表中的元素已基本有序时,再对全体记录进行一次插入排序
考察堆排序中建堆的过程;大根堆调整步骤和结点交换逻辑

大根堆:父 子;从最后一个非叶子结点开始调整,每次调整需检查递归子树,确保交换后子树仍满足大根堆

大根堆是完全二叉树

从最后一个非叶子结点(下标3,值为5):其左孩子(下标6,值4),右孩子(下标7,值7);因为7>5,交换5和7,序列变为(6,1,7,9,8,4,5)

下一个非叶子结点(下标2,值1):左孩子(下标4,值9),右孩子(下标5,值8);因为9>1且9>8,交换1和9,序列变为(6,9,7,1,8,4,5)

调整根结点(下标1,值6):左孩子(下标2,值9),右孩子(下标3,值7);因为9>6且9>7,交换6和9,序列变为(9,6,7,1,8,4,5)

再次调整根结点子树(交换后需检查子树是否满足大根堆):下标2值为6,其左右孩子下标4值1、下标5值8;因为8>6,交换6和8,序列变为(9,8,7,1,6,4,5)

核心问题:在数组中寻找缺失的最小正整数,需忽略负数和零,仅关注正整数范围

思路:

排序法:将数组排序后遍历,从1开始检查每个正整数是否存在

哈希表法:用哈希结合记录出现的正整数,再从1开始查找缺失值

原地置换法:最后通过交换元素,将每个正整数放到对应索引位置,最后遍历数组检查缺失的位置

核心问题:求解无向带权图的最小生成树(即连接所有结点且总权值最小的子图)

最小生成树算法:

Kruskal算法:按边权排序,用并查集避免环,依次选边

Prim算法:从某结点出发,逐步添加相邻最小权边

图的存储结构:

邻接矩阵:适合稠密图,查询边权时间为O(1)

邻接表:适合稀疏图,存储效率高

最小生成树可能不唯一

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