【考研类试卷】考研计算机学科专业基础综合-53及答案解析.doc

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1、考研计算机学科专业基础综合-53 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、综合应用题(总题数：3，分数：100.00)已知线性表(a 1 ，a 2 ，a 3 ，a n )存放在一维数组 A 中。试设计一个在时间和空间两方面都尽可能高效的算法，将所有奇数号元素移到所有偶数号元素前，并且不得改变奇数号(或偶数号)元素之间的相对顺序，要求：（分数：30.00）(1).给出算法的基本设计思想。（分数：10.00）_(2).根据设计思想，采用 C 或 C+或 Java 语言描述算法，关键之处给出注释。（分数：10.00）_(3).说明你所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。（分数：10.

2、00）_已知长度为 n(n1)的单链表，表头指针为 L，结点结构由 data 和 next 两个域构成，其中 data 域为字符型。试设计一个在时间和空间两方面都尽可能高效的算法，判断该单链表是否中心对称(例如xyx、xxyyxx 都是中心对称的)，要求：（分数：30.00）(1).给出算法的基本设计思想。（分数：10.00）_(2).根据设计思想，采用 C 或 C+或 Java 语言描述算法，关键之处给出注释。（分数：10.00）_(3).说明你所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。（分数：10.00）_1.设 m+n 个元素顺序存放在数组 A1m+n中，前 m 个元素递增有序，后 n 个元素

3、递增有序，试设计一个在时间和空间两方面都尽可能高效的算法，使得整个顺序表递增有序，要求： (1)给出算法的基本设计思想。 (2)根据设计思想，采用 C 或 C+或 Java 语言描述算法，关键之处给出注释。 (3)说明你所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。 （分数：40.00）_考研计算机学科专业基础综合-53 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、综合应用题(总题数：3，分数：100.00)已知线性表(a 1 ，a 2 ，a 3 ，a n )存放在一维数组 A 中。试设计一个在时间和空间两方面都尽可能高效的算法，将所有奇数号元素移到所有偶数号元素前，并且不得改变奇数号(或偶

4、数号)元素之间的相对顺序，要求：（分数：30.00）(1).给出算法的基本设计思想。（分数：10.00）_正确答案：()解析：算法的基本设计思想： 在数组尾部从后往前，找到第一个奇数号元素，将此元素与其前面的偶数号元素交换。这样，就形成了两个前后相连且相对顺序不变的奇数号元素“块”。 暂存中“块”前面的偶数号元素，将“块”内奇数号结点依次前移，然后将暂存的偶数号结点复制到空出来的数组单元中。就形成了三个连续的奇数号元素“块”。 暂存中“块”前面的偶数号元素，将“块”内奇数号结点依次前移，然后将暂存的偶数号结点复制到空出来的数组单元中。就形成了四个连续的奇数号元素“块”。 如此继续，直到前一步的

5、“块”前没有元素为止。(2).根据设计思想，采用 C 或 C+或 Java 语言描述算法，关键之处给出注释。（分数：10.00）_正确答案：()解析：算法的设计如下： void Bubble_Swap(ElemType A, int n) int i=n, v=1; /i 为工作指针，初始假设 n 为奇数，v 为“块”的大小 ElemTvpe temp; /辅助变量 if(n%2=0) i=n-1; /若 n 为偶数，则令 i 为 n-1 while(i1) /假设数组从 1 开始存放。当 i=1 时，气泡浮出水面 temp=Ai-1; /将“块”前的偶数号元素暂存 for(int j=0;

6、jv; j+)/将大小为 v 的“块”整体向前平移 Ai-i+j=Ai+j /从前往后依次向前平移 Ai+v-1=temp; /暂存的奇数号元素复制到平移后空出的位置 i=i-2; v+; /指针向前，块大小增 1 /while (3).说明你所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。（分数：10.00）_正确答案：()解析：一共进行了 n/2 次交换，每次交换的元素个数从 1n/2，因此时间复杂度为 O(n 2 )。虽然时间复杂度为 O(n 2 )，但因 n 2 前的系数很小，实际达到的效率是很高的。算法的空间复杂度为 O(1)。已知长度为 n(n1)的单链表，表头指针为 L，结点结构由 data

7、 和 next 两个域构成，其中 data 域为字符型。试设计一个在时间和空间两方面都尽可能高效的算法，判断该单链表是否中心对称(例如xyx、xxyyxx 都是中心对称的)，要求：（分数：30.00）(1).给出算法的基本设计思想。（分数：10.00）_正确答案：()解析：算法的基本设计思想： 借助辅助栈，将链表的前一半元素依次进栈。注意即为奇数时要特殊处理。 在处理链表的后一半元素时，当访问到链表的一个元素后，就从栈中弹出一个元素，两元素比较，若相等，则将链表中下一元素与栈中再弹出元素比较，直至链表到尾。 若栈是空栈，则得出链表中心对称的结论；否则，当链表中一元素与栈中弹出元素不等时，结论为

8、链表非中心对称。(2).根据设计思想，采用 C 或 C+或 Java 语言描述算法，关键之处给出注释。（分数：10.00）_正确答案：()解析：算法的实现如下： typedef struct LNode /链表结点的结构定义 char data; /结点数据 struct LNode *next; /结点链接指针 *LinkList; int Str_Sym(LinkList L, int n) /本算法判断带头结点的单链表是否是中心对称 Stack s; initstack(s); /初始化栈 LNode *q, *p=L-next; /q 指向出栈元素，P 工作指针 for(int i=1

9、; i=n/2; i+) /前一半结点入栈 push(p); p=p-next; if(n%2=1) p=p-next; /若 n 为奇数，需要特殊处理 while(p!=null) /后一半表依次和前一半表比较 q=pop(s); /出栈一个结点 if(q-data=p-data) p=p-next; /相等则继续比较下一个结点 else break; /不等则跳出循环 if(empty(s) return 1; /栈空，则说明对称 else return 0; /否则不对称 (3).说明你所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。（分数：10.00）_正确答案：()解析：算法的时间复杂度为 O(

10、n)，空间复杂度为 O(n)。 思考：若当长度未知时，该如何操作比较方便? 这里给出两种参考方法： 先用遍历一遍链表数出元素个数再按参考答案操作。 同时设立一个栈和一个队列，直接遍历一边链表把每个元素的值都入栈、入队列，然后再一一出栈、出队列比较元素的值是否相同。 解析 思路 1(借助栈，空间复杂度高)：将表的前半部分依次进栈，依次访问后半部分时，从栈中弹出一个元素，进行比较。思路 2(类似折纸的思想，算法复杂)：找到中间位置的元素，将后半部分的链表就地逆置，然后前半部分从前往后、后半部分从后往前比较，比较结束后再恢复(题中没有说不能改变链，故可不恢复)。 为了让算法更简单，这里采用思路 1，

11、思路 2 中的方法留给有兴趣的读者。1.设 m+n 个元素顺序存放在数组 A1m+n中，前 m 个元素递增有序，后 n 个元素递增有序，试设计一个在时间和空间两方面都尽可能高效的算法，使得整个顺序表递增有序，要求： (1)给出算法的基本设计思想。 (2)根据设计思想，采用 C 或 C+或 Java 语言描述算法，关键之处给出注释。 (3)说明你所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。 （分数：40.00）_正确答案：()解析：解法 1 (1)算法基本设计思想： 把数组的前 m 个元素看成一个归并段，后 n 个元素看成一个归并段，增加一个临时数组 B1m+n存储临时归并结果。分别设置两个指针 k1，

12、k2，指向两个归并段首元素，再设置一个指针 k3 指向临时数组下一个结果位置。 如果 1k1m 而且 m+1k2m+n 执行；否则执行。 比较两个归并段指针所指元素的大小。如果 Ak1Ak2，那么 Bk3+=Ak1+；否则 Bk3+=Ak2+。执行。 如果 k1m，则第二个归并段的元素还未比较完，把第二个归并段的剩余元素复制到数组 B。如果k2m+n，则第一个归并段的元素还未比较完，把第一个归并段的剩余元素复制到数组 B。最后把数组 B复制到数组 A。 (2)算法的实现如下： void Merge(intA) /实现数组 1-m 和 m+1-m+n 两个归并段归并。 int Bm+n+1; /

13、临时辅助数组 B1m+n int k1, k2, k3; k1=1; k2=m+1; k3=1; /3 个指针 while(k1m /第一个归并段指针指向元素较小 else Bk3+=Ak2+; /第二个归并段指针指向元素较小 if(k1m) /把没有比较完的归并段中的剩余元素复制到数组 B while(k2=m+n) Bk3+=Ak2+; else while(k1=m) Bk3+=Ak1+; for(int i=1; i=m+n; i+) /把临时数组 B 复制到 A 数组 Ai=Bi; (3)总共遍历了 A 数组两遍，第一遍合并，第二遍复制结果，时间复杂度为 O(m+n)。临时数组 B

14、空间大小m+n，所以空间复杂度为 O(m+n)。 解法 2 (1)算法的基本设计思想： 将数组 A 看成是两个长度分别为 m 和 n 的有序表 L1 和 L2，只需要将 L2 中的每个元素依次向前插入到前面有序数组部分中的合适位置即可。插入过程如下： 取表 L2 中的第一个元素 Am+1，暂存在 temp 中，让 temp 前插到合适的位置。 重复过程，继续插入 Am+2，Am+3，Am+n，直到数组 A 整体有序。 (2)算法的实现如下： void InsertSort(int A, int m, int n) int temp; /辅助变量，暂存待插入元素 for(int i=m+1; i=m+n; i+) /将 L2 中的元素依次插入到前面有序部分 temp=Ai; for(int j=i-1; j=1 j-) /向前查找待插入位置 Aj+1=Aj; /向后挪位 Aj+1=temp; /复制到插入位置 (3)本算法的时间复杂度由 m 和 n 共同决定，最内层循环的 Aj+1=Aj为基本语句。在最坏情况下，即L2 中的所有元素均小于 L1 中的最小元素，则对于 L2 中的每个元素，为了找到其插入位置都需要做 m 次移动，故时间复杂度为 O(mn)。空间复杂度为 O(1)。