1.选择题
(1)若让元素1,2,3,4,5依次进栈,则出栈次序不可能出现在( )种情况。
A.5,4,3,2,1 B.2,1,5,4,3 C.4,3,1,2,5 D.2,3,5,4,1
答案:C
解释:栈是后进先出的线性表,不难发现C选项中元素1比元素2先出栈,违背了栈的后进先出原则,所以不可能出现C选项所示的情况。
(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( )。
A.i B.n-i C.n-i+1 D.不确定
答案:C
解释:栈是后进先出的线性表,一个栈的入栈序列是1,2,3,…,n,而输出序列的第一个元素为n,说明1,2,3,…,n一次性全部进栈,再进行输出,所以p1=n,p2=n-1,…,pi=n-i+1。
(3)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,计算队列中元素个数的公式为( )。
A.r-f B.(n+f-r)%n C.n+r-f D.(n+r-f)%n
答案:D
解释:对于非循环队列,尾指针和头指针的差值便是队列的长度,而对于循环队列,差值可能为负数,所以需要将差值加上MAXSIZE(本题为n),然后与MAXSIZE(本题为n)求余,即(n+r-f)%n。
(4)链式栈结点为:(data,link),top指向栈顶.若想摘除栈顶结点,并将删除结点的值保存到x中,则应执行操作( )。
A.x=top->data;top=top->link; B.top=top->link;x=top->link;
C.x=top;top=top->link; D.x=top->link;
答案:A
解释:x=top->data将结点的值保存到x中,top=top->link栈顶指针指向栈顶下一结点,即摘除栈顶结点。
(5)设有一个递归算法如下
int fact(int n) { //n大于等于0
if(n<=0) return 1;
else return n*fact(n-1); }
则计算fact(n)需要调用该函数的次数为( )。
A. n+1 B. n-1 C. n D. n+2
答案:A
解释:特殊值法。设n=0,易知仅调用一次fact(n)函数,故选A。
(6)栈在 ( )中有所应用。
A.递归调用 B.函数调用 C.表达式求值 D.前三个选项都有
答案:D
解释:递归调用、函数调用、表达式求值均用到了栈的后进先出性质。
(7)为解决计算机主机与打印机间速度不匹配问题,通常设一个打印数据缓冲区。主机将要输出的数据依次写入该缓冲区,而打印机则依次从该缓冲区中取出数据。该缓冲区的逻辑结构应该是( )。
A.队列 B.栈 C. 线性表 D.有序表
答案:A
解释:解决缓冲区问题应利用一种先进先出的线性表,而队列正是一种先进先出的线性表。
(8)设栈S和队列Q的初始状态为空,元素e1、e2、e3、e4、e5和e6依次进入栈S,一个元素出栈后即进入Q,若6个元素出队的序列是e2、e4、e3、e6、e5和e1,则栈S的容量至少应该是( )。
A.2 B.3 C.4 D. 6
答案:B
解释:元素出队的序列是e2、e4、e3、e6、e5和e1,可知元素入队的序列是e2、e4、e3、e6、e5和e1,即元素出栈的序列也是e2、e4、e3、e6、e5和e1,而元素e1、e2、e3、e4、e5和e6依次进入栈,易知栈S中最多同时存在3个元素,故栈S的容量至少为3。
(9)若一个栈以向量V[1..n]存储,初始栈顶指针top设为n+1,则元素x进栈的正确操作是( )。
A.top++; V[top]=x; B.V[top]=x; top++;
C.top--; V[top]=x; D.V[top]=x; top--;
答案:C
解释:初始栈顶指针top为n+1,说明元素从数组向量的高端地址进栈,又因为元素存储在向量空间V[1..n]中,所以进栈时top指针先下移变为n,之后将元素x存储在V[n]。
(10)设计一个判别表达式中左,右括号是否配对出现的算法,采用( )数据结构最佳。
A.线性表的顺序存储结构 B.队列
C. 线性表的链式存储结构 D. 栈
答案:D
解释:利用栈的后进先出原则。
(11)用链接方式存储的队列,在进行删除运算时( )。
A. 仅修改头指针 B. 仅修改尾指针
C. 头、尾指针都要修改 D. 头、尾指针可能都要修改
答案:D
解释:一般情况下只修改头指针,但是,当删除的是队列中最后一个元素时,队尾指针也丢失了,因此需对队尾指针重新赋值。
(12)循环队列存储在数组A[0..m]中,则入队时的操作为( )。
A. rear=rear+1 B. rear=(rear+1)%(m-1)
C. rear=(rear+1)%m D. rear=(rear+1)%(m+1)
答案:D
解释:数组A[0..m]中共含有m+1个元素,故在求模运算时应除以m+1。
(13)最大容量为n的循环队列,队尾指针是rear,队头是front,则队空的条件是( )。
A. (rear+1)%n==front B. rear==front
C.rear+1==front D. (rear-l)%n==front
答案:B
解释:最大容量为n的循环队列,队满条件是(rear+1)%n==front,队空条件是rear==front。
(14)栈和队列的共同点是( )。
A. 都是先进先出 B. 都是先进后出
C. 只允许在端点处插入和删除元素 D. 没有共同点
答案:C
解释:栈只允许在栈顶处进行插入和删除元素,队列只允许在队尾插入元素和在队头删除元素。
(15)一个递归算法必须包括( )。
A. 递归部分 B. 终止条件和递归部分
C. 迭代部分 D. 终止条件和迭代部分
答案:B
2.算法设计题
(1)将编号为0和1的两个栈存放于一个数组空间V[m]中,栈底分别处于数组的两端。当第0号栈的栈顶指针top[0]等于-1时该栈为空,当第1号栈的栈顶指针top[1]等于m时该栈为空。两个栈均从两端向中间增长。试编写双栈初始化,判断栈空、栈满、进栈和出栈等算法的函数。双栈数据结构的定义如下:
Typedef struct
{int top[2],bot[2]; //栈顶和栈底指针
SElemType *V; //栈数组
int m; //栈最大可容纳元素个数
}DblStack
[题目分析]
两栈共享向量空间,将两栈栈底设在向量两端,初始时,左栈顶指针为-1,右栈顶为m。两栈顶指针相邻时为栈满。两栈顶相向、迎面增长,栈顶指针指向栈顶元素。
[算法描述]
(1) 栈初始化
int Init()
{S.top[0]=-1;
S.top[1]=m;
return 1; //初始化成功
}
(2) 入栈操作:
int push(stk S ,int i,int x)
∥i为栈号,i=0表示左栈,i=1为右栈,x是入栈元素。入栈成功返回1,失败返回0
{if(i<0||i>1){ cout<<“栈号输入不对”<<endl;exit(0);}
if(S.top[1]-S.top[0]==1) {cout<<“栈已满”<<endl;return(0);}
switch(i)
{case 0: S.V[++S.top[0]]=x; return(1); break;
case 1: S.V[--S.top[1]]=x; return(1);
}
}∥push
(3) 退栈操作
ElemType pop(stk S,int i)
∥退栈。i代表栈号,i=0时为左栈,i=1时为右栈。退栈成功时返回退栈元素
∥否则返回-1
{if(i<0 || i>1){cout<<“栈号输入错误”<<endl;exit(0);}
switch(i)
{case 0: if(S.top[0]==-1) {cout<<“栈空”<<endl;return(-1);}
else return(S.V[S.top[0]--]);
case 1: if(S.top[1]==m { cout<<“栈空”<<endl; return(-1);}
else return(S.V[S.top[1]++]);
}∥switch
}∥算法结束
(4) 判断栈空
int Empty();
{return (S.top[0]==-1 && S.top[1]==m);
}
[算法讨论]
请注意算法中两栈入栈和退栈时的栈顶指针的计算。左栈是通常意义下的栈,而右栈入栈操作时,其栈顶指针左移(减1),退栈时,栈顶指针右移(加1)。
(2)回文是指正读反读均相同的字符序列,如“abba”和“abdba”均是回文,但“good”不是回文。试写一个算法判定给定的字符向量是否为回文。(提示:将一半字符入栈)
[题目分析]
将字符串前一半入栈,然后,栈中元素和字符串后一半进行比较。即将第一个出栈元素和后一半串中第一个字符比较,若相等,则再出栈一个元素与后一个字符比较,……,直至栈空,结论为字符序列是回文。在出栈元素与串中字符比较不等时,结论字符序列不是回文。
[算法描述]
#define StackSize 100 //假定预分配的栈空间最多为100个元素
typedef char DataType;//假定栈元素的数据类型为字符
typedef struct
{DataType data[StackSize];
int top;
}SeqStack;
int IsHuiwen( char *t)
{//判断t字符向量是否为回文,若是,返回1,否则返回0
SeqStack s;
int i , len;
char temp;
InitStack( &s);
len=strlen(t); //求向量长度
for ( i=0; i<len/2; i++)//将一半字符入栈
Push( &s, t[i]);
while( !EmptyStack( &s))
{// 每弹出一个字符与相应字符比较
temp=Pop (&s);
if( temp!=S[i]) return 0 ;// 不等则返回0
else i++;
}
return 1 ; // 比较完毕均相等则返回 1
}
(3)设从键盘输入一整数的序列:a1, a2, a3,…,an,试编写算法实现:用栈结构存储输入的整数,当ai≠-1时,将ai进栈;当ai=-1时,输出栈顶整数并出栈。算法应对异常情况(入栈满等)给出相应的信息。
[算法描述]
#define maxsize 栈空间容量
void InOutS(int s[maxsize])
//s是元素为整数的栈,本算法进行入栈和退栈操作。
{int top=0; //top为栈顶指针,定义top=0时为栈空。
for(i=1; i<=n; i++) //n个整数序列作处理。
{scanf(“%d”,&x); //从键盘读入整数序列。
if(x!=-1) // 读入的整数不等于-1时入栈。
{if(top==maxsize-1){printf(“栈满\n”);exit(0);}
else s[++top]=x; //x入栈。
}
else //读入的整数等于-1时退栈。
{if(top==0){ printf(“栈空\n”);exit(0);}
else printf(“出栈元素是%d\n”,s[top--]);}
}
}//算法结束。
(4)从键盘上输入一个后缀表达式,试编写算法计算表达式的值。规定:逆波兰表达式的长度不超过一行,以$符作为输入结束,操作数之间用空格分隔,操作符只可能有+、-、*、/四种运算。例如:234 34+2*$。
[题目分析]
逆波兰表达式(即后缀表达式)求值规则如下:设立运算数栈OPND,对表达式从左到右扫描(读入),当表达式中扫描到数时,压入OPND栈。当扫描到运算符时,从OPND退出两个数,进行相应运算,结果再压入OPND栈。这个过程一直进行到读出表达式结束符$,这时OPND栈中只有一个数,就是结果。
[算法描述]
float expr( )
//从键盘输入逆波兰表达式,以‘$’表示输入结束,本算法求逆波兰式表达式的值。
{float OPND[30]; // OPND是操作数栈。
init(OPND); //两栈初始化。
float num=0.0; //数字初始化。
cin>>x;//x是字符型变量。
while(x!=’$’)
{switch
{case‘0’<=x<=’9’:
while((x>=’0’&&x<=’9’)||x==’.’) //拼数
if(x!=’.’) //处理整数
{num=num*10+(ord(x)-ord(‘0’)); cin>>x;}
else //处理小数部分。
{scale=10.0; cin>>x;
while(x>=’0’&&x<=’9’)
{num=num+(ord(x)-ord(‘0’)/scale;
scale=scale*10; cin>>x; }
}//else
push(OPND,num); num=0.0;//数压入栈,下个数初始化
case x=‘ ’:break; //遇空格,继续读下一个字符。
case x=‘+’:push(OPND,pop(OPND)+pop(OPND));break;
case x=‘-’:x1=pop(OPND);x2=pop(OPND);push(OPND,x2-x1);break;
case x=‘*’:push(OPND,pop(OPND)*pop(OPND));break;
case x=‘/’:x1=pop(OPND);x2=pop(OPND);push(OPND,x2/x1);break;
default: //其它符号不作处理。
}//结束switch
cin>>x;//读入表达式中下一个字符。
}//结束while(x!=‘$’)
cout<<“后缀表达式的值为”<<pop(OPND);
}//算法结束。
[算法讨论]假设输入的后缀表达式是正确的,未作错误检查。算法中拼数部分是核心。若遇到大于等于‘0’且小于等于‘9’的字符,认为是数。这种字符的序号减去字符‘0’的序号得出数。对于整数,每读入一个数字字符,前面得到的部分数要乘上10再加新读入的数得到新的部分数。当读到小数点,认为数的整数部分已完,要接着处理小数部分。小数部分的数要除以10(或10的幂数)变成十分位,百分位,千分位数等等,与前面部分数相加。在拼数过程中,若遇非数字字符,表示数已拼完,将数压入栈中,并且将变量num恢复为0,准备下一个数。这时对新读入的字符进入‘+’、‘-’、‘*’、‘/’及空格的判断,因此在结束处理数字字符的case后,不能加入break语句。