清華大學(xué)嚴(yán)蔚敏數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課后題答案

第?章緒論

1.16

voidprint_descending(intx,inty,intz)〃按從大到小順序輸出三個(gè)數(shù)

(

scanf("%d,%d,%d",&x,&y,&z);

if(x<y)xv->y;>為表示交換的雙目運(yùn)算符,以下同

if(y<z)y<->z;

if(x<y)xv->y;〃冒泡排序

printf("%d%d%d",x,y,z);

}//print_descending

1.17

Statusfib(intkjntm,int&f)〃求k階斐波那契序列的第m項(xiàng)的值f

(

inttempd;

if(k<2llm<0)returnERROR;

if(m<k-l)f=0;

elseif(m=k-l)f=l;

else

(

for(i=0;i<=k-2;i++)temp[i]=0;

初始化

for(i=k;iv=m;i++)〃求出序歹!j第k至第m個(gè)元素的值

(

sum=0;

for(j=i-k;j<i;j++)suiTi+=temp|j];

temp[i]=sum;

}

f=temp[m];

I

returnOK;

}//fib

分析:通過保存已經(jīng)計(jì)算出來的結(jié)果，此方法的時(shí)間復(fù)雜度僅為O(m").如果采用遞歸編程(大多數(shù)人都會首

先想到遞歸方法),則時(shí)間復(fù)雜度將高達(dá)O(Mm).

1.18

typedefstruct{

char*sport;

enum{male,female)gender;

charschoolname;〃校名為或E

char*result;

intscore;

}resulttype;

typedefstruct{

intmalescore;

intfemalescore;

inttotalscore;

}scoretype;

voidsummary(resulltyperesult]])〃求各校的男女總分和團(tuán)體總分,假設(shè)結(jié)果已經(jīng)儲存在result]]數(shù)組中

(

scoretypescore;

i=0;

while(result[i].sport!=NULL)

(

switch(result[i].schoolname)

case'A1:

score[0].totalscore+=resuk[i].score;

if(result[i].gendcr==0)score[0].malescore+=result[i].score;

elsescore[0].femalescore+=result[i].score;

break;

caseB:

score.totalscore+=result[i].score;

if(result[i].gender==O)score.malescore+=result[i].score;

elsescore.femalescore+=result[i].score;

break;

)

i++:

)

for(i=0;i<5;i++)

(

printf(nSchool%d:\nu,i);

printf("Totalscoreofmale:%d\n",scorc|i].malescore);

printf(HTotalscoreoffemale:%d\n",score[i].femalescore);

printf("Totalscoreofal1:%d\n\n'\score|i].totalscore);

)

1//summary

1.19

Statusalgoll9(inta[ARRSIZE])〃求i!*2N序列的值且不超過maxint

{

last=l;

for(i=l;i<=ARRSIZE;i++)

(

a[i-l]=last*2*i;

if((a[i-l]/last)!=(2*i))reumOVERFLOW;

last=a[i-l];

returnOK;

)

}//algoll9

分析:當(dāng)某一項(xiàng)的結(jié)果超過了maxint時(shí)，它除以前面一項(xiàng)的商會發(fā)生異常.

1.20

voidpolyvalue()

(

floatad;

float*p=a;

printf("Inputnumberofterms:'1);

scanf("%dn,&n);

printf("Inputthe%dcoefficientsfromaOtoa%d:\n'*,n,n);

for(i=0;i<=n;i++)scanf(n%f\p++);

printf("Inputvalueofx:");

scanf("%f;&x);

p=a;xp=l;sum=O;//xp用于存放x的i次方

fbr(i=0;i<=n;i++)

(

sunn-=xp*(*p++);

xp*=x;

)

printf("Valueis:%f',sum);

}//polyvalue

第二章線性表

2.10

StatusDeleteK(SqList&a,inti,intk)〃刪除線性表a中第i個(gè)元素起的k個(gè)元素

if(i<1llk<Olli+k-1>a.length)returnINFEASIBLE;

for(counl=】;i+count-lv=a.length-k;count++)〃注意循環(huán)結(jié)束的條件

a.elem[i+count-1]=a.elem[i+count+k-1];

a.lcngth-=k;

returnOK;

}//DeleteK

2.11

StatusInsert_SqList(SqList&va,intx)〃把x插入遞增有序表va中

(

if(va.Iength+1>va.listsize)returnERROR;

va.lcngth++;

for(i=va.length-l;va.elem[i]>x&&i>=0;i-)

va.elem[i+l]=va.elem[i];

va.elem(i+l]=x;

returnOK;

}//Insert_SqList

2.12

intListComp(SqListA,SqListB)〃比較字符表A和B,并用返回值表示結(jié)果，值為正，表示A>B;值為負(fù)，表示AvB;

值為零，表示A=B

(

for(i=l;A.elem[i]IIB.elem[i];i++)

if(A.elcm[i]!=B.elem[i])returnA.elcm[i]-B.clcm[i];

return0;

}//ListComp

2.13

LNode*Locate(LinkListL,intx)〃鏈表上的元素查找，返回指針

(

for(p=l->next;p&&p->data!=x;p=p->next);

returnp;

1//Locate

2.14

intLength(LinkListL)//求鏈表的長度

{

for(k=0,p=L;p->next;p=p->next,k++);

returnk;

1//Length

2.15

voidListConcat(LinkListha.LinkListhb.LinkList&hc)〃把鏈表hb接在ha后面形成鏈表he

(

hc=ha;p=ha;

while(p->next)p=p->next;

p->next=hb;

}//ListConcat

2.16

見書后答案.

2.17

StatusInsert(LinkList&L,inti,intb)〃在無頭結(jié)點(diǎn)鏈表L的第i個(gè)元素之前插入元素b

{

p=L;q=(LinkList*)malloc(sizeof(LNode));

q.data=b;

if(i==l)

(

q.next=p;L=q;〃插入在鏈表頭部

)

else

(

while(—i>l)p=p->next;

q->next=p->next;p->next=q;〃插入在第i個(gè)元素的位置

)

}//Insert

2.18

StatusDelete(LinkList&L,inti)〃在無頭結(jié)點(diǎn)鏈表L中刪除第i個(gè)元素

(

if(i==l)L=L->next;〃刪除第一個(gè)元素

else

(

p=L;

while(—i>l)p=p->next;

p->next二p->next->next;〃刪除第i個(gè)元素

)

}//Delete

2.19

StatusDelete_Bctwecn(Linklist&L,intmink,intmaxk)〃刪除元素遞增排列的鏈表L中值大于mink且小于

maxk的所有元素

(

p=L;

while(p->next->data<=mink)p=p->next;//p是最后一個(gè)不大于mink的元素

if(p->next)〃如果還有比mink更大的元素

(

q=p->next;

while(q->data<maxk)q=q->next;//q是第一個(gè)不小于maxk的元素

p->next=q;

)

}//Delete_Between

2.20

StatusDelete_Equal(Linklist&L)〃刪除元素遞增排列的鏈表L中所有值相同的元素

(

p=L->next;q=p->next;//p,q指向相鄰兩元素

while(p->next)

(

if(p->data!=q->data)

(

p=p->next;q=p->next;〃當(dāng)相鄰兩元素不相等時(shí),p,q都向后推一步

)

else

(

while(q-xlata==p->data)

(

free(q);

q=q->next;

J

p->next=q;p=q;q=p->next;〃當(dāng)相鄰元素相等時(shí)刪除多余元素

)//else

)//while

}//Delete_Equal

2.21

voidreverse(SqList&A)〃順序表的就地逆置

{

for(i=l,j=A.length;i<j;i++,j-)

A.elem[i|<->A.elem[j];

1//reverse

2.22

voidLinkList_reverse(Linklist&L)〃鏈表的就地逆置;為簡化算法,假設(shè)表長大于2

(

p=L->next;q=p->next;s=q->next;p->next=NULL;

while(s->next)

(

q->next=p;p=q;

q=s;s=$->next;//把L的元素逐個(gè)插入新表表頭

)

q->next=p;s->next=q;L->next=s;

}//LinkList_reverse

分析:本算法的思想是，逐個(gè)地把L的當(dāng)前元素q插入新的鏈表頭部,p為新表表頭.

2.23

voidmergeKLinkList&A,LinkList&B,LinkList&C)〃把鏈表A和B合并為C.A和B的元素間隔排列，且使用

原存儲空間

(

p=A->next;q=B->next;C=A;

whilc(p&&q)

(

s=p->next;p->next=q:〃將B的元素插入

if(s)

(

t=q->next;q->next=s;//iOA非空，將A的元素插入

)

p=s;q=t;

(//while

}//merge1

2.24

voidreverse_merge(LinkList&A,LinkList&B,LinkList&C)〃把元素遞增排列的鏈表A和B合并為C,且C中

元素遞減排列，使用原空間

(

pa=A->next;pb=B->next;pre=NULL;//papb分別指向A,B的當(dāng)前元素

while(pallpb)

(

if(pa->data<pb->datall!pb)

(

pc=pa;q=pa->next;pa->next=pre;pa=q;〃將A的元素插入新表

)

else

(

pc=pb;q=pb->next;pb->next=pre;pb=q;//^B的元素插入新表

)

pre=pc;

}

C=A;A->next=pc；〃構(gòu)造新表頭

)//reverse_merge

分析:本算法的思想是，按從小到大的順序依次把A和B的元素插入新表的頭部pc處，最后處理A或B的剩

余元素.

2.25

voidSqList_Intersect(SqListA,SqListB,SqList&C)〃求元素遞增排列的線性表A和B的元素的交集并存入C

中

(

i=l;j=l;k=O;

while(A.elem|i]&&B.elem[j|)

(

if(A.elcm[i]<B.eleni[j])i++;

if(A.elem[i]>B.elem[j])j++;

if(A.elem[i]=B.elem[j])

(

C.elem[++k]=A.elem[i];〃當(dāng)發(fā)現(xiàn)了?個(gè)在A,B中都存在的元素，

i++;j++;〃就添加到C中

)

)//while

}//SqList_Intersect

2.26

voidLinkList_Intersect(LinkListA,LinkListB,LinkList&C)〃在鏈表結(jié)構(gòu)上重做上題

(

p=A->next;q=B->next;

pc=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));

while(p&&q)

(

if(p->data<q->data)p=p->next;

elseif(p->data>q->data)q=q->next;

else

(

s=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));

s->data=p->data;

pc->next=s;pc=s;

p=p->next;q=q->next;

)

(//while

C=pc;

}〃LinkList」ntersect

2.27

voidSqList_Intersect_True(SqList&A,SqListB)〃求元素遞增排列的線性表A和B的元素的交集并存回A中

(

i=1;j=1;k=0;

while(A.elem[i]&&B.elem[j])

(

if(A.elem[i]<B.elem[j])i-H-;

elseif(A.clem[i]>B.eleni[j])j++;

elseif(A.elem[i]!=A.elem[k])

(

A.elem[++k]=A.elem[i];〃當(dāng)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)在A,B中都存在的元素

i++;jr;〃且C中沒有，就添加到C中

)

)//while

while(A.elem[k])A.elem[k++]=0;

}//SqList_Intersect_True

2.28

voidLinkList_Intersect_True(LinkList&A,LinkListB)〃在鏈表結(jié)構(gòu)上重做上題

(

p=A->next;q=B->next;pc=A;

while(p&&q)

(

if(p->data<q->data)p=p->next;

elseif(p->data>q->data)q=q->next;

elseif(p->data!=pc->data)

(

pc=pc->next;

pc-xiata=p-xlata;

p=p->next;q=q->next;

}

)//while

}//LinkList_Intersect_True

2.29

voidSqList_Intersect_Delete(SqList&A,SqListB,SqListC)

{

i=0;j=0;k=0:m=0;//i指示A中元素原來的位置,m為移動后的位置

while(i<A.length&&j<B.length&&k<C.length)

(

if(B.elem(j]<C.elem[k])j++;

elseif(B.elem|j]>C.elem|k])k++;

else

(

same=B.elem[j];//找到了相同元素same

while(B.elem[j]==same)j++;

while(C.e!em[k]==samc)k++;//j,k后移到新的元素

while(i<A.length&&A.elem[i]<same)

A.elem[m++]=A.elem[i++|;〃需保留的元素移動到新位置

while(i<A.length&&A.elem[i]=same)i++;〃跳過相同的元素

}

)//while

while(i<A.length)

A.elem[m++]=A.elcm[i++];//A的剩余元素重新存儲。

A.length=m;

)//SqList_Intersect_Delete

分析:先貝B和C吊找出共有元素，記為same,再在A中從當(dāng)前位置開始，凡小于same的

元素均保留(存到新的位置)，等于same的就跳過,到大于same時(shí)就再找卜.一個(gè)same.

2.30

voidLinkList_Intersect_Delete(LinkList&A,LinkListB,LinkListC)〃在鏈表結(jié)構(gòu)上重做上題

(

p=B->next;q=C->next;r=A-next;

while(p&&q&&r)

(

if(p->data<q->data)p=p->next;

elseif(p->data>q->data)q=q->next;

else

(

u=p->data;〃確定待刪除元素u

while(r->next->data<u)r=r->next;〃確定最后?個(gè)小于u的元素指針r

if(r->next->data==u)

(

s=r->next;

while(s->data==u)

(

t=s;s=s->next;free(t);〃確定第一個(gè)大于u的元素指針s

)//while

r->next=s;〃刪除r和s之間的元素

)//if

while(p-xlata=u)p=p->next;

while(q->data=u)q=q->ncxt;

}//else

)//while

}//LinkList_Intersect_Delete

2.31

StatusDclete_Pre(CiLNode*s)〃刪除單循環(huán)鏈表中結(jié)點(diǎn)s的直接前驅(qū)

(

p=s;

while(p->next->next!=s)p=p->next;〃找至s的前驅(qū)的前驅(qū)p

p->next=s;

returnOK;

}//Delete_Pre

2.32

StatusDuLNode_Pre(DuLinkList&L)〃完成雙向循環(huán)鏈表結(jié)點(diǎn)的pre域

(

for(p=L;!p->next->pre;p=p->next)p->next->pre=p;

returnOK;

}//DuLNode_Pre

2.33

StatusLinkList_Divide(LinkList&L,CiList&A,CiList&B,CiList&C)〃把單鏈表L的元素按類型分為三個(gè)循環(huán)

鏈表.CiList為擊頭結(jié)點(diǎn)的單循環(huán)鏈表類型.

{

s=L->next;

A=(CiList*)malloc(sizeof(CiLNode));p=A;

B=(CiList*)malloc(sizeof(CiLNode));q=B;

C=(CiList*)malloc(sizeof(CiLNode));r=C;〃建立頭結(jié)點(diǎn)

while(s)

(

if(isalphabet(s->data))

(

p->next=s;p=s;

)

elseif(isdigit(s->data))

(

q->next=s;q=s;

)

else

(

r->next=s;r=s;

)

(//while

p->next=A;q->next=B;r->next二C;〃完成循環(huán)鏈表

}//LinkList_Divide

2.34

voidPrint_XorLinkedList(XorLinkedListL)〃從左向右輸出異或鏈表的元素值

(

p=L.left;pre=NULL;

while(p)

(

printf("%d",p->data);

q=XorP(p->LRPtr,pre);

pre=p;p=q;//任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)的LRPtr域值與其左結(jié)點(diǎn)指針進(jìn)行異或運(yùn)算即得到其右結(jié)點(diǎn)指針

}//Print_XorLinkedList

2.35

StatusInsert_XorLinkedList(XorLinkcdList&L,intx,inti)〃在異或鏈表L的第i個(gè)元素前插入元素x

(

p=L.left;prc=NULL;

r=(XorNode*)malloc(sizeof(XorNode));

r->data=x;

if(i==l)〃當(dāng)插入點(diǎn)在最左邊的情況

(

p->LRPtr=XorP(p.LRPtr,r);

r->LRPtr=p;

L.left=r;

returnOK;

)

j=l;q=p->LRPtr;〃當(dāng)插入點(diǎn)在中間的情況

while(++j<i&&q)

(

q=XorP(p->LRPtr,pre);

pre=p;p=q;

}//while〃在p,q兩結(jié)點(diǎn)之間插入

if(!q)returnINFEASIBLE;//i不可以超過表長

p->LRPtr=XorP(XorP(p->LRPtr,q),r);

q->LRPtr=XorP(XorP(q->LRPtr,p),r);

r->LRPtr=XorP(p,q);〃修改指針

returnOK;

}//Insert_XorLinkedList

2.36

StatusDelete_XorLinkedList(XorlinkedList&L,inti)〃刪除異或鏈表L的第i個(gè)元素

(

p=L.left;pre=NULL;

if(i==l)〃刪除最左結(jié)點(diǎn)的情況

(

q=p->LRPtr;

q->LRPtr=XorP(q->LRPtr,p);

L.left=q;free(p);

returnOK;

)

j=l;q=p->LRPtr:

while(++j<i&&q)

(

q=XorP(p->LRPtr,pre);

pre=p;p=q;

"/while〃找到待刪結(jié)點(diǎn)q

if(!q)returnINFEASIBLE;//i不可以超過表長

if(L.right==q)//q為最右結(jié)點(diǎn)的情況

(

p->LRPtr=XorP(p->LRPtr,q);

L.right=p;free(q);

returnOK;

}

r=XorP(q->LRPtr.p);//q為中間結(jié)點(diǎn)的情況，此時(shí)p.r分別為其左右結(jié)點(diǎn)

p->LRPtr=XorP(XorP(p->LRPtr,q),r);

r->LRPtr=XorP(XorP(r->LRPtr,q),p);〃修改指針

free(q);

returnOK;

}//Delete_XorLinkedList

2.37

voidOEReform(DuLinkedList&L)〃按1,3,5,...4,2的順序重排雙向循環(huán)鏈表L中的所有結(jié)點(diǎn)

p=L.next;

while(p->next!=L&&p->next->next!=L)

(

p->next=p->next->next;

p=p->next;

}//此時(shí)p指向最后一個(gè)奇數(shù)結(jié)點(diǎn)

if(p->next==L)p->next=L->pre->pre;

elsep->next=l->pre;

p=p->next;〃此向p指向最后一個(gè)偶數(shù)結(jié)點(diǎn)

whi!e(p->pre->prc!=L)

(

p->next=p->pre->pre;

p=p->next;

)

p->next=L;〃按題目要求調(diào)整了next鏈的結(jié)構(gòu)，此時(shí)pre鏈仍為原狀

for(p=L;p->next!=L;p=p->next)p->next->pre=p;

L->pre=p;〃調(diào)整pre鏈的結(jié)構(gòu)，同2.32方法

}//OEReform

分析:next鏈和pre鏈的調(diào)整只能分開進(jìn)行.如同時(shí)進(jìn)行調(diào)整的話，必須使用堆棧保存偶數(shù)結(jié)點(diǎn)的指針,否則將

會破壞鏈表結(jié)構(gòu)，造成結(jié)點(diǎn)丟失.

2.38

DuLNodc*Locate_DuList(DuLinkedList&L,intx)〃帶freq域的雙向循環(huán)鏈表上的查找

(

p=L.next;

while(p.data!=x&&p!=L)p=p->next;

if(p==L)returnNULL;〃我找至

p->freq++;q=p->pre:

whi!e(q->freq<=p->freq)q=q->pre;〃查找插入位置

if(q!=p->pre)

(

p->pre->next=p->next;p->next->pre=p->pre;

q->next->pre=p;p->next=q->next;

q->next=p;p->prc=q;〃調(diào)屐位置

)

returnp;

}//Locate_DuList

2.39

floatGetValuc_SqPoly(SqPolyP,intx0)〃求升嘉順序存儲的稀疏多項(xiàng)式的值

(

PolyTerm*q;

xp=l;q=P.data;

sum=0;ex=0;

while(q->coef)

(

while(ex<q->exp)xp*=xO;

sum+=q->coef*xp;

q++；

)

returnsum;

}//GetValue_SqPoly

2.40

voidSubtract_SqPoly(SqPolyPLSqPolyP2,SqPoly&P3)〃求稀疏多項(xiàng)式Pl減P2的差式P3

(

PolyTerm*p,*q,*r;

Create_SqPoly(P3);//建立空多項(xiàng)式P3

p=Pl.data;q=P2.data;i'=P3.data;

while(p->coef&&q->coef)

if(p->exp<q->exp)

(

r->coef^p->coef;

r->exp=p->exp;

p++;r++;

)

elseif(p->exp<q->exp)

(

r->coef="q->coef;

r->exp=q->exp;

q++;r++;

)

else

(

if((p->coef-q，coef)!=0)〃只有同次項(xiàng)相減不為零時(shí)才需要存入P3中

(

r->coef^p->coef-q->coef;

r->exp=p->exp;r++;

}//if

p++;q++;

)//else

)//while

whilc(p->coef)〃處理Pl或P2的剩余項(xiàng)

(

r->coef=p->coef;

r->exp=p->exp;

p++;r++;

)

while(q->coef)

(

r->coef=-q->coef:

r->exp=q->exp;

q++;r++;

)

}//Subtract_SqPoly

2.41

voidQiuDao_LinkedPoly(LinkedPoly&L)〃對有頭結(jié)點(diǎn)循環(huán)鏈表結(jié)構(gòu)存儲的稀疏多項(xiàng)式L求導(dǎo)

{

p=L->next;

if(!p->data.exp)

(

L->next=p->next;p=p->next;〃跳過常數(shù)項(xiàng)

)

while(p!=L)

(

p->data.coef*=p->data.exp--;〃對每一項(xiàng)求導(dǎo)

p=p->next;

)

}//QiuDao_LinkedPoly

2.42

voidDivide_LinkcdPoly(LinkedPoly&L,&A,&B)〃把循環(huán)鏈表存儲的稀疏多項(xiàng)式L拆成只含奇次項(xiàng)的A和只

含偶次項(xiàng)的B

(

p=L->next;

A=(PolyNode*)malloc(sizeof(PolyNodc));

B=(PolyNode*)malloc(sizeof(PolyNode));

pa=A;pb=B;

while(p!二L)

if(p->data.exp!=2*(p->data.exp/2))

pa->next=p;pa=p:

}

else

(

pb->next=p;pb=p;

)

p=p->next;

[//while

pa->next=A;pb->next=B;

}//Divide_LinkedPoly

第三章棧與隊(duì)列

3.15

typedefstruct{

Elemtype*base[2];

Elemtype*top[2];

}BDStacktype;〃雙向棧類型

StatusInit_Stack(BDStacktype&tws,intm)〃初始化?個(gè)大小為in的雙向棧tws

(

tws.base[0]=(Elcmtype*)malloc(sizeof(Elemtype));

tws.baselI]=tws.base[O]+m;

tws.top[0]=tws.base[0];

tws.toplI]=tws.base[11;

returnOK;

}//Init_Stack

Statuspush(BDStacktype&tws,inti,Elemtypex)//x入棧,i=0表示低端棧,i=l表示高端棧

(

if(tws.top[0]>tws.top[l])returnOVERFLOW;//注意此時(shí)的棧滿條件

if(i==0)*tws.top[OJ++=x;

elseif(i=l)*tws.top[l]—=x;

elsereturnERROR;

returnOK;

)//push

Statuspop(BDStacktype&tws,inti,Elemtype&x)//x出棧,i=0表示低端棧,i=l表示高端棧

(

if(i==0)

(

if(tws.top|0|=tws.base[0])returnOVERFLOW;

x=*—tws.top[0];

)

elseif(i=l)

(

if(tws.top[1]==tws.base[1])returnOVERFLOW;

x=*++tws.top[l];

)

elsereturnERROR;

returnOK;

，/pop

3.16

voidTrain_arrange(char*train)〃這里用字符串train表示火車,H表示硬席,S'表示軟席

(

p=train;q=train;

InitStack(s);

while(*p)

if(*p=='H')push(s,*p);〃把H存入棧中

else*(q++)=*p;〃把S調(diào)到前部

P++；

)

while(!StackEmpty(s))

(

pop(s,c);

*(q++)=c;〃把H接在后部

1

}//Train_arrange

3.17

intIsReverse()〃判斷輸入的字符串中置前和國后部分是否為逆串，是則返回1,否則返回0

(

InitStack(s);

while((e=getchar())!="&')

push(s,e);

while((e=getchar())!=@')

(

if(StackEmpty(s))return0;

pop(s,c)；

if(e!=c)return0;

I

if(!StackEmpty(s))return0;

return1;

}//IsReverse

3.18

StatusBracket_Test(char*str)〃判別表達(dá)式中小括號是否匹配

(

count=0;

fbr(p=str;*p;p++)

(

if(*p==,(,)count++;

elseif(*p==')')count-;

if(count<0)returnERROR:

)

if(count)returnERROR;〃注意括號不匹配的兩種情況

returnOK;

}//Bracket_Test

3.19

StatusAllBrackets_Test(char*str)〃判別表達(dá)式中三種括號是否匹配

(

InitStack(s);

for(p=str;*p;p++)

(

if(*p='(,||*p==,[,||*p==,{1)push(s,*p);

elseif(*p==')|||*p==,],ll*p==,}')

(

if(StackEmpty(s))returnERROR;

pop(s,c);

if(*p==')'&&c!='(,)returnERROR;

if(*p==T&&c!='「)returnERROR;

if(*p=='}'&&c!=')')returnERROR;〃必須與當(dāng)前棧頂括號匹配

)

)//for

if(!StackEmpty(s))returnERROR;

returnOK;

}//AllBrackets_Test

3.20

typedefstruct{

.intx;

inty;

}coordinate;

voidRepaint_Color(intg[m][n],inti,intj,intcolor)〃把點(diǎn)(i,j)相鄰區(qū)域的顏色置換為color

(

old=g[i]U];

InitQueuc(Q);

EnQueue(Q,{I,j});

while(!QueueEmpty(Q))

(

DeQueue(Q,a);

x=a.x;y=a.y;

if(x>l)

>f(g[x-l][y]==old)

(

g[x-l][y]=color;

EnQueue(Q,{x-1,y});〃修改左鄰點(diǎn)的顏色

)

if(y>D

if(g[x][y-l]=old)

(

g[x][y-l]=color;

EnQueue(Q,{x,y-l});〃修改上鄰點(diǎn)的顏色

)

if(x<m)

if(g[x+l][y]=old)

(

g[x+l][y]=color;

EnQueue(Q,{x+1,y});〃修改右鄰點(diǎn)的顏色

)

if(y<n)

if(g[x][y+l]=old)

(

g[x][y+l]=color;

EnQueue(Q,{x,y+l});〃修改F鄰點(diǎn)的顏色

1

)//while

}//Repaint_Color

分析:本算法采用了類似于圖的廣度優(yōu)先遍歷的思想，用兩個(gè)隊(duì)列保存相鄰?fù)c(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo).遞歸形

式的算法該怎么寫呢？

3.21

voidNiBoLan(char*str,char*new)//把中綴表達(dá)式str轉(zhuǎn)換成逆波蘭式new

(

p=str;q=new;〃為方便起見，設(shè)str的兩端都加上了優(yōu)先級最低的特殊符號

InitStack(s);//s為運(yùn)算符棧

while(*p)

(

if(*p是字母))*q++=*p;〃直接輸出

else

(

c=gettop(s);

if(*p優(yōu)先級比c高)push(s,*p);

else

(

while(gettop(s)優(yōu)先級不比*p低)

pop(s,c);*(q++)=c;

(//while

push(s.*p);〃運(yùn)算符在棧內(nèi)遵循越往棧頂優(yōu)先級越高的原則

}//else

)//else

P++；

[//while

}//NiBoLan〃參見編譯原理教材

3.22

intGetValue_NiBoLan(char*str)〃對逆波蘭式求值

(

p=str;InitStack(s);//s為操作數(shù)棧

while(*p)

(

if(*p是數(shù))push(s,*p);

else

(

pop(s,a);pop(s,b);

r=compute(b,*p,a);〃假設(shè)compute為執(zhí)行雙目運(yùn)算的過程

push(s,r);

JZ/else

P++；

)//while

pop(s,r);retumr;

}//GetVa!ue_NiBoLan

3.23

StatusNiBoLan_to_BoLan(char*str,stringtype&new)〃把逆波蘭表達(dá)式str轉(zhuǎn)換為波蘭式new

{

p=str;Initstack(s);//s的元素為stringtype類型

while(*p)

(

if(*p為字母)push(s,*p);

else

(

if(StackEmpty(s))returnERROR;

pop(s,a);

if(StackEmpty(s))returnERROR;

pop(s,b);

c=link(link(*p,b),a);

push(s,c);

}//else

P++；

(//while

pop(s,new);

if(!StackEmpty(s))returnERROR;

returnOK;

)//NiBoLan_to_BoLan

分析:基本思想見書后注釋.本題中暫不考慮串的具體操作的實(shí)現(xiàn)，而將其看作一種抽象數(shù)據(jù)類型stringtype,

對其可以進(jìn)行連接操作:c=link(a,b).

3.24

Statusg(intm,intnjnt&s)〃求遞歸函數(shù)g的值s

{

if(m==0&&n>=0)s=0;

elseif(m>0&&n>=0)s=n+g(m-l,2*n);

elsereturnERROR;

returnOK;

}//g

3.25

StatusF_recursive(intn,int&s)〃遞歸算法

(

if(n<0)returnERROR;

if(n==O)s=n+1;

else

(

F_recurve(n/2,r);

s=n*r;

}

returnOK;

)//F_recursive

StatusF_nonrecursive(intn,ints)〃非遞歸算法

(

if(n<0)returnERROR;

if(n==O)s=n+1;

else

(

InitStack(s);//s的元素類型為struct{inta;intb;)

while(n!=0)

(

a=n;b=n/2;

push(s,{a,b));

n=b;

)//while

s=l;

while(!StackEmpty(s))

(

pop(s,t)；

s*=t.a;

[//while

)

returnOK;

}//F_nonrecursive

3.26

floatSqrt_recursive(floatA,floatp,floate)〃求平方根的遞歸算法

f

if(abs(pA2-A)<=e)returnp;

elsereturnsqrt_recurve(A,(p+A/p)/2,e);

}//Sqrt_recurve

floatSqrt_nonrecursive(floatA,floatp,floate)〃求平方根的非遞歸算法

{

while(abs(pA2-A)>=e)

p=(p+A/p)/2;

returnp;

}//Sqrt_nonrecursive

3.27

這?題的所有算法以及棧的變化過程請參見《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(pascal版)》，作者不再詳細(xì)寫出.

3.28

voidlnitCiQueue(CiQueue&Q)〃初始化循環(huán)鏈表表示的隊(duì)列Q

(

Q=(CiLNode*)malloc(sizeof(CiLNode));

Q->next=Q;

}//InitCiQueue

voidEnCiQueue(CiQueue&Q,intx)〃把元素x插入循環(huán)鏈表表示的隊(duì)列Q,Q指向隊(duì)尾元素,Q->next指向頭結(jié)

點(diǎn),Q->next?>next指向隊(duì)頭元素

(

p=(CiLNode*)malloc($izeof(CiLNode));

p->data=x;

p->next=Q->next;〃直接把p加在Q的后面

Q->next=p;

Q=p;〃修改尾指針

StatusDeCiQueue(CiQueue&Q,intx)〃從循環(huán)鏈表表示的隊(duì)列Q頭部刪除元素x

(

if(Q==Q->next)returnINFEASIBLE;〃隊(duì)歹U已空

p=Q->next->next;

x=p->data;

Q->next->next=p->ncxt;

free(p);

returnOK;

}//DeCiQueue

3.29

StatusEnCyQueue(CyQueue&Q,intx)〃帶tag域的循環(huán)隊(duì)列入隊(duì)算法

(

if(Q.firont=Q.rear&&Q.tag==l)〃tag域的值為。表示“空”,1表示“滿”

returnOVERFLOW;

Q.base[Q.rear]=x;

Q.rear=(Q.rear+l)%MAXSIZE;

if(Q.fronl==Q.rear)Q.tag==l;〃隊(duì)列滿

}//EnCyQueue

StatusDeCyQueue(CyQueue&Q,int&x)〃帶tag域的循環(huán)隊(duì)列出隊(duì)算法

(

if(Q.front==Q.rear&&Q.tag==0)returnINFEASIBLE;

Q.front=(Q.front+l)%MAXSIZE;

x=Q.base[Q.front];

if(Q.front==Q.rear)Q.tag=l;〃隊(duì)列空

returnOK;

}//DeCyQueue

分析:當(dāng)循環(huán)隊(duì)列容量較小而隊(duì)列中每個(gè)元素占的空間較多時(shí)，此種表示方法可以節(jié)約較多的存儲空間，較有

價(jià)值.

3.30

StatusEnCyQueue(CyQueue&Q,intx)〃帶length域的循環(huán)隊(duì)列入隊(duì)算法

(

if(Q.length=MAXSIZE)returnOVERFLOW;

Q.rear=(Q.rear+l)%MAXSIZE;

Q.base|Q.rear]=x;

Q.lcngth++;

returnOK;

J/ZEnCyQueue

StatusDeCyQueue(CyQueue&Qjnt&x)〃帶length域的循環(huán)隊(duì)列出隊(duì)算法

(

if(Q.length==O)returnINFEASIBLE;

head=(6rear-Q』ength+l)%MAXSIZE;〃詳見書后注釋

x=Q.base[head];

Q.length—;

}//DeCyQueue

3.31

intPalindrome_Test()〃判別輸入的字符串是否回文序列，是則返回1,否則返回0

(

lnitStack(S);InitQueue(Q);

while((c=getchar()!='@')

(

Push(S,c);EnQueue(Q,c);〃同時(shí)使用棧和隊(duì)列兩種結(jié)構(gòu)

)

while(!StackEmpty(S))

(

Pop(S,a):DeQucue(Q,b));

if(a!=b)returnERROR;

)

returnOK;

}//Palindrome_Test

3.32

voidGetFib_CyQueue(intk,intn)〃求k階斐波那契序列的前n+1項(xiàng)

{

InilCyQueue(Q);〃其MAXSIZE設(shè)置為k

for(i=0;i<k-l;i++)Q.basc[i]=0;

Q.base[k-l]=l;〃給前k項(xiàng)賦初值

for(i=0;i<k;i++)printf("%d",Q.base|i|);

fbr(i=k;i<=n;i++)

(

m=i%k;sum=0;

for(j=0;j<k;j++)sum+=Q.base[(m+j)%k];

Q.base[m]=sum;〃求第i項(xiàng)的值存入隊(duì)列中并取代，無用的第一項(xiàng)

printf("%d",sum);

}

}//GetFib_CyQueue

3.33

StatusEnDQueue(DQueue&Q,intx)〃輸出受限的雙端隊(duì)列的入隊(duì)操作

(

if((Q.rcar+1)%MAXSIZE==Q.front)returnOVERFLOW;〃隊(duì)歹ij滿

avr=(Q.base[Q.rear-1]+Q.base[Q.front])/2;

if(x>=avr)〃根據(jù)x的值決定插入在隊(duì)頭還是隊(duì)尾

(

Q.base[Q.rear]=x;

Q.rear=(Q.rear+l)%MAXSIZE;

)〃插入在隊(duì)尾

else

(

Q.front=(Q.front-1)%MAXSIZE;

Q.base[Q.front]=x;

)〃插入在隊(duì)頭

returnOK:

)//EnDQueue

StatusDcDQucuc(DQucuc&Q,int&x)〃輸出受限的雙端隊(duì)列的出隊(duì)操作

(

if(Q.front==Q.rear)returnINFEASIBLE;〃隊(duì)歹!]空

x=Q.base[Q.front];

Q.front=(Q.front+l)%MAXSIZE;

returnOK;

}//DeDQueue

3.34

voidTrain_Rearrange(char*train)〃這里用字符串train表示火車,P表示硬座,H,表示硬臥,S，表示軟臥,最終按

PSH的順京排列

r=train;

InitDQueue(Q);

while(*r)

(

if(*r=P)

(

printf("EH);

printf("D");〃實(shí)際上等于不入隊(duì)列，直接輸出P車廂

)

elseif(*r=='S')

(

printfC'E");

EnDQueue(Q,*r,O);//O表示把S車廂從頭端入隊(duì)列

)

else

(

printfCA'*);

EnDQueue(Q,*r,1);//1表示把H車廂從尾端入隊(duì)列

)

[//while

while(JDQueueEmpty(Q))

(

printf("Dn);

DeDQueue(Q);

}//while〃從頭端出隊(duì)列的車廂必然是先S后H的順序

}//Train_Rearrange

第四章串

4.10

voidString_Reverse(Stringtypes,Stringtype&r)〃求s的逆串r

(

StrAssign(r,");//初始化r為空串

for(i=Strien(s);i;i-)

(

StrAssign(c,SubString(s,i,1));

StrAssign(r,Concat(r,c));//ft!s的字符從后往前添加到r中

)

}//String_Reverse

4.11

voidString_Subtract(Stringtypes,Stringtypet,Stringtype&r)〃求所有包含在串s中而t中沒有的字符構(gòu)成的新

串r

{

StrAssign(r,M);

for(i=l;i<=Strlen(s);i++)

(

StrAssign(c,SubString(s,i,1));

for(j=l;jvi&&SlrCompare(c,SubString(s,j1));j++);〃判斷s的當(dāng)前字符c是否第一次出現(xiàn)

if(i==j)

(

for(k=l;kv=Strlen(t)&&StrCompare(c,SubString(t,k,l));k++);〃判斷當(dāng)前字符是否包含在t中

if(k>Strlen(t))StrAssign(r,Concat(r,c));

)

)//for

}//String_Subtract

4.12

intReplace(Stringtype&S,StringtypeT,StringtypeV);〃將串S中所有子串T替換為V,并返回置換次數(shù)

{

for(n=0,i=l;iv=Strien(S)-Strien(T)+l;i++)〃注意i的取值范圍

if(!StrCompare(SubSlring(S,i,Strlen(T)),T))〃找到了與T匹配的子串

{〃分別把T的前面和后面部分保存為head和tail

StrAssign(head,SubString(S,1,i-1));

StrAssign(tail,SubString(S,i+Strlen(T),Strlen(S)-i-Strlen(T)+l));

StrAssign(S,Concat(head,V));

StrAssign(S,Concat(S,tail));〃把head,V,tail連接為新串

i+=Strlen(V);〃當(dāng)前指針跳到插入串以后

n++;

}//if

returnn;

}//Rcplace

分析:i+=Strlen(V);這一句是必需的，也是容易忽略的.如省掉這一句,則在某些情況卜.，會引起不希望的后果，雖

然在大多數(shù)情況下沒有影響.請思考:設(shè)S=place'.T='ace',V=Tacd,則省掉i+=StHen(V);運(yùn)行時(shí)會出現(xiàn)什么結(jié)

果？

4.13

intDelete_SubString(Stringtype&s,Stringtypet)〃從串s中刪除所有與t相同的子串，并返回刪除次數(shù)

{

for(n=0,i=l;i<=Strlen(S)-Slrlen⑴+1;i++)

if(!StrCompare(SubString(s,i,Strlen(t)),t))

(

StrAssign(head,SubString(S,1,i-1));

StrAssign(tail,SubString(Sj+Strlen⑴,Strlen(s)-i-Strlen⑴+1));

StrAssign(S,Concat(head,tail));//ft!head,tail連接為新串

n++;

}//if

returnn,

}//Delete_SubString

4.14

StatusNiBoLan_to_BoLan(StringtypestnStringtype&new)〃把前綴表達(dá)式str轉(zhuǎn)換為后綴式new

(

Initstack(s);//s的元素為Stringtype類型

for(i=1;i<=Strlcn(str);i++)

(

r=SubString(str,i,1);

if(r為字母)push(s,r);

else

(

if(StackEmpty(s))returnERROR;

pop(s,a);

if(StackEmpty(s))returnERROR;

pop(s,b);

StrAssign(t,Concat(r,b));

SlrAssign(c,Concal(l,a));〃把算符r,子前綴表達(dá)式a,b連接為新子前綴表達(dá)式c

push(s,c);

)

)//for

pop(s,new);

if(!StackEmpty(s))returnERROR;

returnOK;

}//NiBoLan_to_BoLan

分析:范本思想見書后注釋3.23.請讀者用此程序取代作者早些時(shí)候?qū)?.23題給出的程序.

4.15

voidStrAssign(Stringtype&T,charchars&#;)〃用字符數(shù)組chars給串T賦值,Stringtype的定義見課本

for(i=0,T[0]=0;chars[i];T[0]++,i++)T[i+l]=chars[i];

}//StrAssign

4.16

charStrCompare(Stringtypes,Stringtypet)〃串的比較,s>t時(shí)返回正數(shù),s=t時(shí)返回O,s<t時(shí)返回負(fù)數(shù)

{

for(i=l;i<=s[0]&&i<=t[0]&&s[i]==t[i];i++);

if(i>s[()]&&i>t|01)return0;

elseif(i>s[0])return

elseif(i>t[0])returns[i];

elsereturns[i]-t[i|;

}//StrConiparc

4.17

intString_Replace(Stringtype&S,StringtypeT,SlringtypeV);〃將用S中所有子串T替換為V,并返回置換次數(shù)

(

for(n=0,i=l;i<=S[0]-T[0]+l;i++)

(

for(j=i,k=l;T[k]&&S[j]==T[k];j++,k++);

if(k>T[0])〃找到了與T匹配的子串:分三種情況處理

(

if(T[0]==V[0])

for(l=l;l<=T[0];l++)〃新子串長度與原子串相同時(shí):直接替換

elseif(T[0]<V[0])〃新子串長度大于原子串時(shí):先將后部右移

(

fbr(l=S[0];l>=i+T[0];l-)

S[l+V[0]-T[0]]=S[l];

for(l=l;l<=V[0];l++)

S[i+l-l]=V[l];

}

else〃新子串長度小于原子串時(shí):先將后部左移

(

for(l=i+V[0];]<=S[0]+V[0]-T[0];l++)

S[l]=S[l-V[0]+T[0]];

for(l=l;l<=V[0];l++)

S[i+M]=V[l];

)

S[0]=S[0]-T[0]+V[0];

i+=V[0];n++;

}//if

)//for

returnn;

}//String_RepIace

4.18

typedefstruct{

charch;

intnum:

}mytype;

voidStrAnalyze(StringtypeS)〃統(tǒng)計(jì)串S中字符的種類和個(gè)數(shù)

(

mytypeT[MAXSIZE];〃用結(jié)構(gòu)數(shù)組T存儲統(tǒng)計(jì)結(jié)果

for(i=1;i<=S[0];i++)

(

c=S[i];j=O;

while(T|j].ch&&T[j].ch!=c)j++;〃查找當(dāng)前字符c是否已記錄過

if(T[j].ch)T[j].num++;

elseT[j]={c,l);

)//for

for(j=0;TU].ch;j++)

printf(n%c:%d\n",T[j].ch,TLj].num);

)//StrAnalyze

4.19

voidSubtract_String(Stringtypes,Stringtypet,Stringtype&r)〃求所有包含在串s中而t中沒有的字符構(gòu)成的新

串r

{

r[0]=0;

for(i=l;i<=s[0];i++)

(

c=s[i];

for(j=l：jvi&&s[j]!=c;j++);〃判斷s的當(dāng)前字符c是否第一次出現(xiàn)

if(i==j)

(

for(k=l;kv=t[0]&&t[k]!=c;k++);〃判斷當(dāng)前字符是否包含在t中

if(k>t[O])r[++r[0]]=c;

)

}//for

}//Subtract_String

4.20

intSubString_Delete(Stringtype&s,Stringtypet)〃從串s中刪除所有與t相同的子串，并返回刪除次數(shù)

(

for(n=0,i=l；i<=s[0]-t[0]+l;i++)

(

for(j=l;j<=t[O]&&s[i+j-l]==t[i];j++);

〃找到了與t匹配的子串

(

for(k=i;k<=s[0]-t[0];k++)s[k]=s[k+t[O]];〃左移刪除

s[O]-=t[O];n++;

)

)//for

returnn;

}//Delete_SubString

4.21

typedefstruct{

charch;

LStrNode*next;

)LStrNode,*LString;〃鏈串結(jié)構(gòu)

voidStringAssign(LString&s,LStringt)〃把串t賦值給串s

(

s=malloc(sizeof(LStrNodc));

for(q=s,p=t->next;p;p=p->next)

(

r=(LStrNode*)malloc(sizeof(LStrNode));

r->ch=p->ch;

q->next=r;q=r;

)

q->next=NULL;

1//StringAssign

voidStringCopy(LString&s,LStringt)〃把串t復(fù)制為串s.與前,個(gè)程序的區(qū)別在于，串s業(yè)已存在.

(

for(p=s->next,q=t->next;p&&q:p=p->next,q=q->next)

(

p->ch=q->ch;pre=p;

}

while(q)

p=(LStrNode*)malloc(sizeof(LStrNode));

p->ch=q->ch;

pre->next=p;pre=p;

(

p->next=NULL;

}//StringCopy

charStringCompare(LStrings,LStringt)〃串的比較,s>t時(shí)返回正數(shù),S=t時(shí)返回O,s<t時(shí)返回負(fù)數(shù)

(

for(p=s->next,q=t->ncxt;p&&q&&p->ch==q->ch;p=p->next,q=q->next);

if(!p&&!q)return0;

elseif(!p)return-(q->ch);

elseif(!q)returnp->ch;

elsereturnp->ch-q->ch;

}//StringCompare

intStringLen(LStrings)〃求串s的長度(元素個(gè)數(shù))

(

fbr(i=O,p=s->next;p;p=p->next,i++);

returni;

}//StringLen

LString*Concat(LStrings,LStri