2019吉林省資料分析基礎

2022-10-10 09:42:06 字數 3155 閱讀 8439

1、給定n個村莊之間的交通圖,若村莊i和j之間有道路,則將頂點i和j用邊連線,邊上的wij表示這條道路的長度,現在要從這n個村莊中選擇乙個村莊建一所醫院,問這所醫院應建在哪個村莊,才能使離醫院最遠的村莊到醫院的路程最短?試設計乙個解答上述問題的演算法,並應用該演算法解答如圖所示的例項。(20分)

2、後序遍歷最後訪問根結點,即在遞迴演算法中,根是壓在棧底的。採用後序非遞迴演算法,棧中存放二叉樹結點的指標,當訪問到某結點時,棧中所有元素均為該結點的祖先。本題要找p和q 的最近共同祖先結點r ,不失一般性,設p在q的左邊。

後序遍歷必然先遍歷到結點p,棧中元素均為p的祖先。將棧拷入另一輔助棧中。再繼續遍歷到結點q時,將棧中元素從棧頂開始逐個到輔助棧中去匹配,第乙個匹配(即相等)的元素就是結點p 和q的最近公共祖先。

typedef struct

stack;

stack s,s1;//棧,容量夠大

bitree ancestor(bitree root,p,q,r)//求二叉樹上結點p和q的最近的共同祖先結點r。

//沿左分枝向下

if(bt==p) //不失一般性,假定p在q的左側,遇結點p時,棧中元素均為p的祖先結點

//將棧s的元素轉入輔助棧s1 儲存

if(bt==q) //找到q 結點。

for(i=top;i>0;i--)//;將棧中元素的樹結點到s1去匹配

}while(top!=0 && s[top].tag==1) top退棧

if (top!=0){s[top].tag=1;bt=s[top].t->rchild;} //沿右分枝向下遍歷

}//結束while(bt!=null ||top>0)

return(null);//q、p無公共祖先

}//結束ancestor

3、二部圖(bipartite graph) g=(v,e)是乙個能將其結點集v分為兩不相交子集v 1和v2=v-v1的無向圖,使得:v1中的任何兩個結點在圖g中均不相鄰,v2中的任何結點在圖g中也均不相鄰。

(1).請各舉乙個結點個數為5的二部圖和非二部圖的例子。

(2).請用c或pascal編寫乙個函式bipartite判斷乙個連通無向圖g是否是二部圖,並分析程式的時間複雜度。設g用二維陣列a來表示,大小為n*n(n為結點個數)。請在程式中加必要的注釋。

若有必要可直接利用堆疊或佇列操作。【

4、編寫乙個過程,對乙個n×n矩陣,通過行變換,使其每行元素的平均值按遞增順序排列。

5、對一般二叉樹,僅根據乙個先序、中序、後序遍歷,不能確定另乙個遍歷序列。但對於滿二叉樹,任一結點的左右子樹均含有數量相等的結點,根據此性質,可將任一遍歷序列轉為另一遍歷序列(即任一遍歷序列均可確定一棵二叉樹)。

void pretopost(elemtype pre ,post,int l1,h1,l2,h2)

//將滿二叉樹的先序序列轉為後序序列,l1,h1,l2,h2是序列初始和最後結點的下標。

}//pretopost

32. .葉子結點只有在遍歷中才能知道,這裡使用中序遞迴遍歷。

設定前驅結點指標pre,初始為空。第乙個葉子結點由指標head指向,遍歷到葉子結點時,就將它前驅的rchild指標指向它,最後葉子結點的rchild為空。

linkedlist head,pre=null; //全域性變數

linkedlist inorder(bitree bt)

//中序遍歷二叉樹bt,將葉子結點從左到右鏈成乙個單鏈表,表頭指標為head

//處理第乙個葉子結點

else //將葉子結點鏈入鍊錶

inorder(bt->rchild中序遍歷左子樹

pre->rchild=null設定鍊錶尾

}return(head); } //inorder

時間複雜度為o(n),輔助變數使用head和pre,棧空間複雜度o(n)

6、假設以i和o分別表示入棧和出棧操作。棧的初態和終態均為空,入棧和出棧的操作序列可表示為僅由i和o組成的序列,稱可以操作的序列為合法序列,否則稱為非法序列。(15分)

(1)a和d是合法序列,b和c 是非法序列。

(2)設被判定的操作序列已存入一維陣列a中。

int judge(char a)

判斷字元陣列a中的輸入輸出序列是否是合法序列。如是,返回true,否則返回false。

i++; //不論a[i]是『i』或『o』,指標i均後移。}

if(j!=k)

else

演算法結束。

7、假設以鄰接矩陣作為圖的儲存結構,編寫演算法判別在給定的有向圖中是否存在乙個簡單有向迴路,若存在,則以頂點序列的方式輸出該迴路(找到一條即可)。(注:圖中不存在頂點到自己的弧)

有向圖判斷迴路要比無向圖複雜。利用深度優先遍歷,將頂點分成三類:未訪問;已訪問但其鄰接點未訪問完;已訪問且其鄰接點已訪問完。

下面用0,1,2表示這三種狀態。前面已提到,若dfs(v)結束前出現頂點u到v的回邊,則圖中必有包含頂點v和u的迴路。對應程式中v的狀態為1,而u是正訪問的頂點,若我們找出u的下一鄰接點的狀態為1,就可以輸出迴路了。

void print(int v,int start ) //輸出從頂點start開始的迴路。

//if

}//print

void dfs(int v)

//if

else

visited[v]=2;

}//dfs

void find_cycle() //判斷是否有迴路,有則輸出鄰接矩陣。visited陣列為全域性變數。

//find_cycle

8、設一棵二叉樹的結點結構為 (llink,info,rlink),root為指向該二叉樹根結點的指標,p和q分別為指向該二叉樹中任意兩個結點的指標,試編寫一演算法ancestor(root,p,q,r),該演算法找到p和q的最近共同祖先結點r。

9、設t是一棵滿二叉樹,編寫乙個將t的先序遍歷序列轉換為後序遍歷序列的遞迴演算法。

10、給出折半查詢的遞迴演算法,並給出演算法時間複雜度性分析。

11、設有乙個陣列中存放了乙個無序的關鍵序列k1、k2、…、kn。現要求將kn放在將元素排序後的正確位置上,試編寫實現該功能的演算法,要求比較關鍵字的次數不超過n。

51. 借助於快速排序的演算法思想,在一組無序的記錄中查詢給定關鍵字值等於key的記錄。設此組記錄存放於陣列r[l..

h]中。若查詢成功,則輸出該記錄在r陣列中的位置及其值,否則顯示「not find」資訊。請編寫出演算法並簡要說明演算法思想。

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