第三章 栈和队列
一、选择题
1.B |
2.1B |
2.2A |
2.3B |
2.4D |
2.5.C |
3.B |
4.D |
5.D |
6.C |
7.D |
8.B |
9.D |
10.D |
11.D |
12.C |
13.B |
14.C |
15.B |
16.D |
17.B |
18.B |
19.B |
20.D |
21.D |
22.D |
23.D |
24.C |
25.A |
26.A |
27.D |
28.B |
29.BD |
30.C |
31.B |
32.C |
33.1B |
33.2A |
33.3C |
33.4C |
33.5F |
34.C |
35.C |
36.A |
37.AD |
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二、判断题
1.√ |
2.√ |
3. √ |
4. √ |
5.× |
6.√ |
7.√ |
8. √ |
9. √ |
10.× |
11. √ |
12.× |
13. × |
14.× |
15. √ |
16.× |
17.√ |
18.× |
19.√ |
20. √ |
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部分答案解释如下。
1、 尾递归的消除就不需用栈
2、 这个数是前序序列为1,2,3,…,n,所能得到的不相似的二叉树的数目。
三 、填空题
1、操作受限(或限定仅在表尾进行插入和删除操作) 后进先出
2、栈 3、3 1 2 4、23 100CH 5、0 n+1 top[1]+1=top[2]
6、两栈顶指针值相减的绝对值为1(或两栈顶指针相邻)。
7、(1)满 (2)空 (3)n (4)栈底 (5)两栈顶指针相邻(即值之差的绝对值为1)
8、链式存储结构 9、S×SS×S×× 10、data[++top]=x;
11、23.12.3*2-4/34.5*7/++108.9/+(注:表达式中的点(.)表示将数隔开,如23.12.3是三个数)
12、假溢出时大量移动数据元素。
13、(M+1) MOD N (M+1)% N; 14、队列 15、先进先出 16、先进先出
17、s=(LinkedList)malloc(sizeof(LNode)); s->data=x;s->next=r->next;r->next=s;r=s;
18、牺牲一个存储单元 设标记
19、(TAIL+1)MOD M=FRONT (数组下标0到M-1,若一定使用1到M,则取模为0者,值改取M
20、sq.front=(sq.front+1)%(M+1);return(sq.data(sq.front));(sq.rear+1)%(M+1)==sq.front;
21、栈 22、(rear-front+m)% m; 23、(R-P+N)% N;
24、(1)a[i]或a[1] (2)a[i] (3)pop(s)或s[1];
25、(1)PUSH(OPTR,w)(2)POP(OPTR)(3)PUSH(OPND,operate(a,theta,b))
26、(1)T>0(2)i
四 、应用题
1、栈是只准在一端进行插入和删除操作的线性表,允许插入和删除的一端叫栈顶,另一端叫栈底。最后插入的元素最先删除,故栈也称后进先出(LIFO)表。
2、队列是允许在一端插入而在另一端删除的线性表,允许插入的一端叫队尾,允许删除的一端叫队头。最先插入队的元素最先离开(删除),故队列也常称先进先出(FIFO)表。
3、 用常规意义下顺序存储结构的一维数组表示队列,由于队列的性质(队尾插入和队头删除),容易造成“假溢出”现象,即队尾已到达一维数组的高下标,不能再插 入,然而队中元素个数小于队列的长度(容量)。循环队列是解决“假溢出”的一种方法。通常把一维数组看成首尾相接。在循环队列下,通常采用“牺牲一个存储 单元”或“作标记”的方法解决“队满”和“队空”的判定问题。
4、(1)通常有两条规则。第一是给定序列中S的个数和X的个数相等;第二是从给定序列的开始,到给定序列中的任一位置,S的个数要大于或等于X的个数。
(2)可以得到相同的输出元素序列。例如,输入元素为A,B,C,则两个输入的合法序列ABC和BAC均可得到输出元素序列ABC。对于合法序列ABC,我们使用本题约定的S×S×S×操作序列;对于合法序列BAC,我们使用SS××S×操作序列。
5、三个:CDEBA,CDBEA,CDBAE
6、输入序列为123456,不能得出435612,其理由是,输出序列最后两元素是12,前面4个元素(4356)得到后,栈中元素剩12,且2在栈顶,不可能栈底元素1在栈顶元素2之前出栈。
得到135426的过程如下:1入栈并出栈,得到部分输出序列1;然后2和3入栈,3出栈,部分输出序列变为:13;接着4和5入栈,5,4和2依次出栈,部分输出序列变为13542;最后6入栈并退栈,得最终结果135426。
7、能得到出栈序列B、C、A、E、D,不能得到出栈序列D、B、A、C、E。其理由为:若出栈序列以D开头,说明在D之前的入栈元素是A、B和C,三个元素中C是栈顶元素,B和A不可能早于C出栈,故不可能得到D、B、A、C、E出栈序列。
8、借助栈结构,n个入栈元素可得到1/(n+1)((2n)!/(n!*n!))种出栈序列。本题4个元素,可有14种出栈序列,abcd和dcba就是其中两种。但dabc和adbc是不可能得到的两种。
9、不能得到序列2,5,3,4,6。栈可以用单链表实现,这就是链栈。由于栈只在栈顶操作,所以链栈通常不设头结点。
10、如果i<j,则对于pi<pj情况,说明pi在pj入栈前先出栈。而对于pi>pj的情况,则说明要将pj压到pi之上,也就是在pj出栈之后pi才能出栈。这就说明,对于i<j<k,不可能出现pj<pk<pi的输出序列。换句话说,对于输入序列1,2,3,不可能出现3,1,2的输出序列。
11、(1)能得到325641。在123依次进栈后,3和2出栈,得部分输出序列32;然后4,5入栈,5出栈,得部分出栈序列325;6入栈并出栈,得部分输出序列3256;最后退栈,直到栈空。得输出序列325641。其操作序列为AAADDAADADDD。
(2)不能得到输出顺序为154623的序列。部分合法操作序列为ADAAAADDAD,得到部分输出序列1546后,栈中元素为23,3在栈顶,故不可能2先出栈,得不到输出序列154623。
12、(1)一个函数在结束本函数之前,直接或间接调用函数自身,称为递归。例如,函数f在执行中,又调用函数f自身,这称为直接递归;若函数f在执行中,调用函数g,而g在执行中,又调用函数f,这称为间接递归。在实际应用中,多为直接递归,也常简称为递归。
(2)递归程序的优点是程序结构简单、清晰,易证明其正确性。缺点是执行中占内存空间较多,运行效率低。
(3)递归程序执行中需借助栈这种数据结构来实现。
(4)递归程序的入口语句和出口语句一般用条件判断语句来实现。递归程序由基本项和归纳项组成。基本项是递归程序出口,即不再递归即可求出结果的部分;归纳项是将原来问题化成简单的且与原来形式一样的问题,即向着“基本项”发展,最终“到达”基本项。
13、函数调用结束时vol=14。执行过程图示如下:
vol(4) vol(4)=vol(3)+5
14 =vol(2)+3+5
=vol(1)+4+3+5
vol(3)+5 =vol(0)+2+4+3+5
9 =0+2+4+3+5
=14
vol(2)+3
6
vol(1)+4
2
vol(0)+2
0
14、过程p递归调用自身时,过程p由内部定义的局部变量在p的2次调用期间,不占同一数据区。每次调用都保留其数据区,这是递归定义所决定,用“递归工作栈”来实现。
15、设Hn为n个盘子的Hanoi塔的移动次数。(假定n个盘子从钢针X移到钢针Z,可借助钢针Y)
则 Hn =2Hn-1+1 //先将n-1个盘子从X移到Y,第n个盘子移到Z,再将那n-1个移到Z
=2(2Hn-2+1)+1
=22 Hn-2+2+1
=22(2Hn-3+1)+2+1
=23 Hn-3+22+2+1
·
·
·
= 2k Hn-k+2k-1 +2k-2 +…+21 +20
=2n-1 H1+2n-2+2n-3+…+21+20
因为H1=1,所以原式Hn=2n-1+2n-2+…+21+20=2n-1
故总盘数为n的Hanoi塔的移动次数是2n-1。
16、运行结果为:1 2 1 3 1 2 1(注:运行结果是每行一个数,为节省篇幅,放到一行。)
17、两栈共享一向量空间(一维数组),栈底设在数组的两端,两栈顶相邻时为栈满。设共享数组为S[MAX],则一个栈顶指针为-1,另一个栈顶指针为MAX时,栈为空。
用C写的入栈操作push(i,x)如下:
const MAX=共享栈可能达到的最大容量
typedef struct node
{elemtype s[MAX];
int top[2];
}anode;
anode ds;
int push(int i,elemtype x)
//ds为容量有MAX个类型为elemtype的元素的一维数组,由两个栈共享其空间。i的值为0或1,x为类型为elemtype的元素。本算法将x压入栈中。如压栈成功,返回1;否则,返回0。
{if(ds.top[1]-ds.top[0]==1){printf(“栈满/n”);return(0);}
switch(i)
{case 0:ds.s[++ds.top[i]]=x;break;
case 1:ds.s[--ds.top[i]]=x;
return(1);}//入栈成功。
}
18、本程序段查找栈S中有无整数为k的元素,如有,则删除。采用的办法使用另一个栈T。在S栈元素退栈时,若退栈元素不是整数k,则压入T栈。遇整数k,k不入T栈,然后将T栈元素全部退栈,并依次压入栈S中,实现了在S中删除整数k的目的。若S中无整数k,则在S退成空栈后,再将T栈元素退栈,并依次压入S栈。直至T栈空。这后一种情况下S栈内容操作前后不变。
19、中缀表达式8-(3+5)*(5-6/2)的后缀表达式是: 8 3 5 + 5 6 2 / - * -
栈的变化过程图略(请参见22题),表达式生成过程为:
中缀表达式exp1转为后缀表达式exp2的规则如下:
设操作符栈s,初始为空栈后,压入优先级最低的操作符‘#’。对中缀表达式从左向右扫描,遇操作数,直接写入exp2;若是操作符(记为w),分如下情况处理,直至表达式exp1扫描完毕。
(1)w为一般操作符(’+’,’-‘,’*’,’/’等),要与栈顶操作符比较优先级,若w优先级高于栈顶操作符,则入栈;否则,栈顶运算符退栈到exp2,w再与新栈顶操作符作上述比较处理,直至w入栈。
(2)w为左括号(’(’),w入栈。
(3)w为右括号(’)’),操作符栈退栈并进入exp2,直到碰到左括号为止,左括号退栈(不能进入exp2),右括号也丢掉,达到exp2中消除括号的目的。
(4)w为‘#’,表示中缀表达式exp1结束,操作符栈退栈到exp2,直至碰到‘#’,退栈,整个操作结束。
这里,再介绍一种简单方法。中缀表达式转为后缀表达式有三步:首先,将中缀表达式中所有的子表达式按计算规则用嵌套括号括起来;接着,顺序将每对括号中的运算符移到相应括号的后面;最后,删除所有括号。
例如,将中缀表达式8-(3+5)*(5-6/2)转为后缀表达式。按如上步骤:
执行完上面第一步后为:(8-((3+5)*(5-(6/2))));
执行完上面第二步后为:(8((35)+(5(62)/)-)*)- ;
执行完上面第三步后为:8 3 5 + 5 6 2 / - * - 。
可用类似方法将中缀表达式转为前缀表达式。
20、中缀表达式转为后缀表达式的规则基本上与上面19题相同,不同之处是对运算符**优先级的规定。在算术运算中,先乘除后加减,先括号内后括号外,相同级别的运算符按从左到右的规则运算。而对**运算符,其优先级同常规理解,即高于加减乘除而小于左括号。为了适应本题中“从右到左计算”的要求,规定栈顶运算符**的级别小于正从表达式中读出的运算符**,即刚读出的运算符**级别高于栈顶运算符**,因此也入栈。
下面以A**B**C为例说明实现过程。
读入A,不是操作符,直接写入结果表达式。再读入*,这里规定在读入*后,不能立即当乘号处理,要看下一个符号,若下个符号不是*,则前个*是乘号。这里因为下一个待读的符号也是*,故认为**是一个运算符,与运算符栈顶比较(运算符栈顶初始化后,首先压入‘#’作为开始标志),其级别高于‘#’,入栈。再读入B,直接进入结果表达式。接着读入**,与栈顶比较,均为**,我们规定,后读入的**级别高于栈顶的**,因此**入栈。接着读入C,直接到结果表达式。现在的结果(后缀)表达式是ABC。最后读入‘#’,表示输入表达式结束,这时运算符栈中从栈顶到栈底有两个**和一个‘#’。两个运算符**退栈至结果表达式,结果表达式变为ABC****。运算符栈中只剩‘#’,退栈,运算结束。
21、(1)sum=21。当x为局部变量时,每次递归调用,都要给局部变量分配存储单元,故x数值4,9,6和2均保留,其递归过程示意图如下:
sum(4)
21
sum(3)+4 (x=4)
17
sum(2)+9 (x=9)
8
sum(1)+6 (x=6)
2
sum(0)+2 (x=2)
0
(2) sum=8,当x为全局变量时,在程序的整个执行期间,x只占一个存储单元,先后读入的4个数(4,9,6,2),仅最后一个起作用。当递归调用结束,逐层返回时sum:=sum(n-1)+x表达式中,x就是2,所以结果为sum=8。
22、设操作数栈是opnd,操作符栈是optr,对算术表达式A-B*C/D-E↑F求值,过程如下:
步骤 |
opnd栈 |
optr栈 |
输入字符 |
主要操作 |
初始 |
|
# |
A-B*C/D-E↑F# |
PUSH(OPTR,’#’) |
1 |
A |
# |
A-B*C/D-E↑F# |
PUSH(OPND,A) |
2 |
A |
# - |
-B*C/D-E↑F# |
PUSH(OPTR,’-’) |
3 |
AB |
# - |
B*C/D-E↑F# |
PUSH(OPND,B) |
4 |
AB |
# - * |
*C/D-E↑F# |
PUSH(OPTR,’*’) |
5 |
ABC |
# - * |
C/D-E↑F# |
PUSH(OPND,C) |
6 |
AT(T=B*C) |
# - / |
/D-E↑F# |
PUSH(OPND,POP(OPND)*POP(OPND)) PUSH(OPTR,’/’) |
7 |
ATD |
# - / |
D-E↑F# |
PUSH(OPND,D) |
8 |
AT(T=T/D) T(T=A-T) |
# - # - |
-E↑F# |
x=POP(OPND);y=POP(OPND) PUSH(OPND,y/x); x=POP(OPND);y=POP(OPND); PUSH(OPND,y-x) PUSH(OPTR,’-’) |
9 |
TE |
# - |
E↑F# |
PUSH(OPND,E) |
10 |
TE |
# -↑ |
↑F# |
PUSH(OPTR, ‘↑’) |
11 |
TEF |
# -↑ |
F# |
PUSH(OPND,F) |
12
|
TE TS(S=E↑F)
R(R=T-S) |
#-
# |
#
|
X=POP(OPND) Y=POP(OPND) POP(OPTR) PUSH(OPND,y↑x) x=POP(OPND) y=POP(OPND) POP(OPTR) PUSH(OPND,y-x) |
23、
步骤 |
栈S1 |
栈S2 |
输入的算术表达式(按字符读入) |
初始 |
|
® |
A-B*C/D+E/F® |
1 |
A |
® |
A-B*C/D+E/F® |
2 |
A |
®- |
-B*C/D+E/F® |
3 |
AB |
®- |
B*C/D+E/F® |
4 |
AB |
®-* |
*C/D+E/F® |
5 |
ABC |
®-* |
C/D+E/F® |
6 |
AT1(注:T1=B*C) |
®-/ |
/D+E/F® |
7 |
AT1D |
®-/ |
D+E/F® |
8 |
AT2(注:T2=T1/D) T3 (注:T3=A-T2) |
®- ®+ |
+E/F® |
9 |
T3E |
®+ |
E/F® |
10 |
T3E |
®+/ |
/F® |
11 |
T3EF |
®+/ |
F® |
12 |
T3T4(注:T4=E/F) T5(注:T5= T3+ T4) |
®+ ® |
® |
24、XSXXXSSSXXSXXSXXSSSS
25、S1和S2共享内存中一片连续空间(地址1到m),可以将S1和S2的栈底设在两端,两栈顶向共享空间的中心延伸,仅当两栈顶指针相邻(两栈顶指针值之差的绝对值等于1)时,判断为栈满,当一个栈顶指针为0,另一个栈顶指针m+1时为两栈均空。
26、设栈S1和栈S2共享向量V[1..m],初始时,栈S1的栈顶指针top[0]=0,栈S2的栈顶指针top[1]=m+1,当top[0]=0为左栈空,top[1]=m+1为右栈空;当top[0]=0并且top[1]=m+1时为全栈空。当top[1]-top[0]=1时为栈满。
27、(1)每个栈仅用一个顺序存储空间时,操作简便,但分配存储空间小了,容易产生溢出,分配空间大了,容易造成浪费,各栈不能共享空间。
(2) 多个栈共享一个顺序存储空间,充分利用了存储空间,只有在整个存储空间都用完时才能产生溢出,其缺点是当一个栈满时要向左、右栈查询有无空闲单元。如果 有,则要移动元素和修改相关的栈底和栈顶指针。当接近栈满时,查询空闲单元、移动元素和修改栈底栈顶指针的操作频繁,计算复杂并且耗费时间。
(3)多个链栈一般不考虑栈的溢出(仅受用户内存空间限制),缺点是栈中元素要以指针相链接,比顺序存储多占用了存储空间。
28、设top1和top2分别为栈1和2的栈顶指针
(1)入栈主要语句
if(top2-top1==1) {printf(“栈满/n”); exit(0);}
case1:top1++;SPACE[top1]=x; //设x为入栈元素。
case2:top2--;SPACE[top2]=x;
出栈主要语句
case1:if(top1==-1) {printf(“栈空/n”);exit(0);}
top1--;return(SPACE[top1+1]); //返回出栈元素。
case2:if(top2==N){printf(“栈空/n”);exit(0);}
top2++;return(SPACE[top2-1]); //返回出栈元素。
(2)栈满条件:top2-top1=1
栈空条件:top1=-1并且top2=N //top1=-1为左栈空,top2=N为右栈空
29、设顺序存储队列用一维数组q[m]表示,其中m为队列中元素个数,队列中元素在向量中的下标从0到m-1。设队头指针为front,队尾指针是rear,约定front指向队头元素的前一位置,rear指向队尾元素。当front等于-1时队空,rear等于m-1时为队满。由于队列的性质(“删除”在队头而“插入”在队尾),所以当队尾指针rear等于m-1时,若front不等于-1,则队列中仍有空闲单元,所以队列并不是真满。这时若再有入队操作,会造成假“溢出”。其解决办法有二,一是将队列元素向前“平移”(占用0至rear-front-1);二是将队列看成首尾相连,即循环队列(0..m-1)。在循环队列下,仍定义front=rear时为队空,而判断队满则用两种办法,一是用“牺牲一个单元”,即rear+1=front(准确记是(rear+1)%m=front,m是队列容量)时为队满。另一种解法是“设标记”方法,如设标记tag,tag等于0情况下,若删除时导致front=rear为队空;tag=1情况下,若因插入导致front=rear则为队满。
30、见上题29的解答。 31、参见上面29题。
32、typedef struct node
{elemtype elemcq[m]; //m为队列最大可能的容量。
int front ,rear; //front和rear分别为队头和队尾指针。
}cqnode;
cqnode cq;
(1) 初始状态
cq.front=cq.rear=0;
(2) 队列空
cq.front==cq.rear;
(3) 队列满
(cq.rear+1)%m==cq.front;
33、栈的特点是后进先出,队列的特点是先进先出。初始时设栈s1和栈s2均为空。
(1)用栈s1和s2模拟一个队列的输入:设s1和s2容量相等。分以下三种情况讨论:若s1未满,则元素入s1栈;若s1满,s2空,则将s1全部元素退栈,再压栈入s2,之后元素入s1栈;若s1满,s2不空(已有出队列元素),则不能入队。
(2)用栈s1和s2模拟队列出队(删除):若栈s2不空,退栈,即是队列的出队;若s2为空且s1不空,则将s1栈中全部元素退栈,并依次压入s2中,s2栈顶元素退栈,这就是相当于队列的出队。若栈s1为空并且s2也为空,队列空,不能出队。
(3)判队空 若栈s1为空并且s2也为空,才是队列空。
讨论:s1和s2容量之和是队列的最大容量。其操作是,s1栈满后,全部退栈并压栈入s2(设s1和s2容量相等)。再入栈s1直至s1满。这相当队列元素“入队”完毕。出队时,s2退栈完毕后,s1栈中元素依次退栈到s2,s2退栈完毕,相当于队列中全部元素出队。
在栈s2不空情况下,若要求入队操作,只要s1不满,就可压入s1中。若s1满和s2不空状态下要求队列的入队时,按出错处理。
34、(1)队空s.front=s.rear; //设s是sequeuetp类型变量
(2)队满:(s.rear+1)MOD MAXSIZE=s.front //数组下标为0.. MAXSIZE-1
具体参见本章应用题第29题
35、typedef struct
{elemtp q[m];
int front,count; //front是队首指针,count是队列中元素个数。
}cqnode; //定义类型标识符。
(1)判空:int Empty(cqnode cq) //cq是cqnode类型的变量
{if(cq.count==0) return(1);else return(0); //空队列}
入队: int EnQueue(cqnode cq,elemtp x)
{if(count==m){printf(“队满/n”);exit(0); }
cq.q[(cq.front+count)%m]=x; //x入队
count++; return(1); //队列中元素个数增加1,入队成功。
}
出队: int DelQueue(cqnode cq)
{if (count==0){printf(“队空/n”);return(0);}
printf(“出队元素”,cq.q[cq.front]);
x=cq.q[cq.front];
cq.front=(cq.front+1)%m; //计算新的队头指针。
return(x)
}
(2) 队列中能容纳的元素的个数为m。队头指针front指向队头元素。
36、循环队列中元素个数为(REAR-FRONT+N)%N。其中FRONT是队首指针,指向队首元素的前一位置;REAR是队尾指针,指向队尾元素;N是队列最大长度。
37、循环队列解决了用向量表示队列所出现的“假溢出”问题,但同时又出现了如何判断队列的满与空问题。例如:在队列长10的循环队列中,若假定队头指针front指向队头元素的前一位置,而队尾指针指向队尾元素,则front=3,rear=7的情况下,连续出队4个元素,则front==rear为队空;如果连续入队6个元素,则front==rear为队满。如何判断这种情况下的队满与队空,一般采取牺牲一个单元的做法或设标记法。即假设front==rear为队空,而(rear+1)%表长==front为队满,或通过设标记tag。若tag=0,front==rear则为队空;若tag=1,因入队而使得front==rear,则为队满。
本题中队列尾指针rear,指向队尾元素的下一位置,listarray[rear]表示下一个入队的元素。在这种情况下,我们可规定,队头指针front指向队首元素。当front==rear时为队空,当(rear+1)%n=front时为队满。出队操作(在队列不空情况下)队头指针是front=(front+1)%n,
38、既不能由输入受限的双端队列得到,也不能由输出受限的双端队列得到的输出序列是dbca。
39、(1)4132 (2)4213 (3)4231
40、(1)队空的初始条件:f=r=0;
(2)执行操作A3后,r=3;// A3表示三次入队操作
执行操作D1后,f=1;//D1表示一次出队操作
执行操作A5后,r=0;
执行操作D2后,f=3;
执行操作A1后,r=1;
执行操作D2后,f=5;
执行操作A4后,按溢出处理。因为执行A3后,r=4,这时队满,若再执行A操作,则出错。
41.一般说,高级语言的变量名是以字母开头的字母数字序列。故本题答案是:
AP321,PA321,P3A21,P32A1,P321A。
五、算法设计题
1、[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,s1栈顶指针为-1,s2栈顶为maxsize。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。
#define maxsize 两栈共享顺序存储空间所能达到的最多元素数
#define elemtp int //假设元素类型为整型
typedef struct
{elemtp stack[maxsize]; //栈空间
int top[2]; //top为两个栈顶指针
}stk;
stk s; //s是如上定义的结构类型变量,为全局变量。
(1)入栈操作:
int push(int i,int x)
//入栈操作。i为栈号,i=0表示左边的栈s1,i=1表示右边的栈s2,x是入栈元素。入栈成功返回1,否则返回0。
{if(i<0||i>1){printf(“栈号输入不对”);exit(0);}
if(s.top[1]-s.top[0]==1) {printf(“栈已满/n”);return(0);}
switch(i)
{case 0: s.stack[++s.top[0]]=x; return(1); break;
case 1: s.stack[--s.top[1]]=x; return(1);
}
}//push
(2) 退栈操作
elemtp pop(int i)
//退栈算法。i代表栈号,i=0时为s1栈,i=1时为s2栈。退栈成功返回退栈元素,否则返回-1。
{if(i<0 || i>1){printf(“栈号输入错误/n”);exit(0);}
switch(i)
{case 0: if(s.top[0]==-1) {printf(“栈空/n”);return(-1);}
else return(s.stack[s.top[0]--]);
case 1: if(s.top[1]==maxsize {printf(“栈空/n”); return(-1);}
else return(s.stack[s.top[1]++]);
}
}//算法结束
[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。两栈共享空间示意图略,s1栈是通常意义下的栈,而s2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、#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。
3、[题目分析]判断表达式中括号是否匹配,可通过栈,简单说是左括号时进栈,右括号时退栈。退栈时,若栈顶元素是左括号,则新读入的右括号与栈顶左括号就可消去。如此下去,输入表达式结束时,栈为空则正确,否则括号不匹配。
int EXYX(char E[],int n)
//E[]是有n字符的字符数组,存放字符串表达式,以‘#’结束。本算法判断表达式中圆括号是否匹配。
{char s[30]; //s是一维数组,容量足够大,用作存放括号的栈。
int top=0; //top用作栈顶指针。
s[top]= ‘#’; //‘#’先入栈,用于和表达式结束符号‘#’匹配。
int i=0; //字符数组E的工作指针。
while(E[i]!= ‘#’) //逐字符处理字符表达式的数组。
switch(E[i])
{case‘(’: s[++top]=‘(’; i++ ; break ;
case‘)’: if(s[top]==‘(’{top--; i++; break;}
else{printf(“括号不配对”);exit(0);}
case‘#’: if(s[top]==‘#’){printf(“括号配对/n”);return (1);}
else {printf(“ 括号不配对/n”);return (0);} //括号不配对
default : i++; //读入其它字符,不作处理。
}
}//算法结束。
[算法讨论]本题是用栈判断括号匹配的特例:只检查圆括号的配对。一般情况是检查花括号(‘{’,‘}’)、方括号(‘[’,‘]’)和圆括号(‘(’,‘)’)的配对问题。编写算法中如遇左括号(‘{’,‘[’,或‘(’)就压入栈中,如遇右括号(‘}’,‘]’,或‘)’),则与栈顶元素比较,如是与其配对的括号(左花括号,左方括号或左圆括号),则弹出栈顶元素;否则,就结论括号不配对。在读入表达式结束符‘#’时,栈中若应只剩‘#’,表示括号全部配对成功;否则表示括号不匹配。
另外,由于本题只是检查括号是否匹配,故对从表达式中读入的不是括号的那些字符,一律未作处理。再有,假设栈容量足够大,因此入栈时未判断溢出。
4、[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$,这时OPND栈中只有一个数,就是结果。
float expr( )
//从键盘输入逆波兰表达式,以‘$’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。
scanf (“%c”,&x);//x是字符型变量。
while(x!=’$’)
{switch
{case‘0’<=x<=’9’:while((x>=’0’&&x<=’9’)||x==’.’) //拼数
if(x!=’.’) //处理整数
{num=num*10+(ord(x)-ord(‘0’)); scanf(“%c”,&x);}
else //处理小数部分。
{scale=10.0; scanf(“%c”,&x);
while(x>=’0’&&x<=’9’)
{num=num+(ord(x)-ord(‘0’)/scale;
scale=scale*10; scanf(“%c”,&x); }
}//else
push(OPND,num); num=0.0;//数压入栈,下个数初始化
case x=‘ ’:break; //遇空格,继续读下一个字符。
case x=‘+’:push(OPND,pop(OPND)+pop(OPND));break;
case x=‘-’:x1=pop(OPND);x2=pop(OPND);push(OPND,x2-x1);break;
case x=‘*’:push(OPND,pop(OPND)*pop(OPND));break;
case x=‘/’:x1=pop(OPND);x2=pop(OPND);push(OPND,x2/x1);break;
default: //其它符号不作处理。
}//结束switch
scanf(“%c”,&x);//读入表达式中下一个字符。
}//结束while(x!=‘$’)
printf(“后缀表达式的值为%f”,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。
5、(1)A和D是合法序列,B和C 是非法序列。
(2)设被判定的操作序列已存入一维数组A中。
int Judge(char A[])
//判断字符数组A中的输入输出序列是否是合法序列。如是,返回true,否则返回false。
{i=0; //i为下标。
j=k=0; //j和k分别为I和字母O的的个数。
while(A[i]!=‘/0’) //当未到字符数组尾就作。
{switch(A[i])
{case‘I’: j++; break; //入栈次数增1。
case‘O’: k++; if(k>j){printf(“序列非法/n”);exit(0);}
}
i++; //不论A[i]是‘I’或‘O’,指针i均后移。}
if(j!=k) {printf(“序列非法/n”);return(false);}
else {printf(“序列合法/n”);return(true);}
}//算法结束。
[算法讨论]在入栈出栈序列(即由‘I’和‘O’组成的字符串)的任一位置,入栈次数(‘I’的个数)都必须大于等于出栈次数(即‘O’的个数),否则视作非法序列,立即给出信息,退出算法。整个序列(即读到字符数组中字符串的结束标记‘/0’),入栈次数必须等于出栈次数(题目中要求栈的初态和终态都为空),否则视为非法序列。
6、[题目分析]表达式中的括号有以下三对:‘(’、‘)’、‘[’、‘]’、‘{’、‘}’,使用栈,当为左括号时入栈,右括号时,若栈顶是其对应的左括号,则退栈,若不是其对应的左括号,则结论为括号不配对。当表达式结束,若栈为空,则结论表达式括号配对,否则,结论表达式括号不配对。
int Match(LinkedList la)
//算术表达式存储在以la为头结点的单循环链表中,本算法判断括号是否正确配对
{char s[]; //s为字符栈,容量足够大
p=la->link; //p为工作指针,指向待处理结点
StackInit(s); //初始化栈s
while (p!=la) //循环到头结点为止
{switch (p->ch)
{case ‘(’:push(s,p->ch); break;
case ‘)’:if(StackEmpty(s)||StackGetTop(s)!=‘(’)
{printf(“括号不配对/n”); return(0);} else pop(s);break;
case ‘[’:push(s,p->ch); break;
case ‘]’: if(StackEmpty(s)||StackGetTop(s)!=‘[’)
{printf(“括号不配对/n”); return(0);} else pop(s);break;
case ‘{’:push(s,p->ch); break;
case ‘}’: if(StackEmpty(s)||StackGetTop(s)!=‘{’)
{printf(“括号不配对/n”); return(0);} else pop(s);break;
} p=p->link; 后移指针
}//while
if (StackEmpty(s)) {printf(“括号配对/n”); return(1);}
else{printf(“括号不配对/n”); return(0);}
}//算法match结束
[算法讨论]算法中对非括号的字符未加讨论。遇到右括号时,若栈空或栈顶元素不是其对应的左圆(方、花)括号,则结论括号不配对,退出运行。最后,若栈不空,仍结论括号不配对。
7、[题目分析]栈的特点是后进先出,队列的特点是先进先出。所以,用两个栈s1和s2模拟一个队列时,s1作输入栈,逐个元素压栈,以此模拟队列元素的入队。当需要出队时,将栈s1退栈并逐个压入栈s2中,s1中最先入栈的元素,在s2中处于栈顶。s2退栈,相当于队列的出队,实现了先进先出。显然,只有栈s2为空且s1也为空,才算是队列空。
(1) int enqueue(stack s1,elemtp x)
//s1是容量为n的栈,栈中元素类型是elemtp。本算法将x入栈,若入栈成功返回1,否则返回0。
{if(top1==n && !Sempty(s2)) //top1是栈s1的栈顶指针,是全局变量。
{printf(“栈满”);return(0);} //s1满s2非空,这时s1不能再入栈。
if(top1==n && Sempty(s2)) //若s2为空,先将s1退栈,元素再压栈到s2。
{while(!Sempty(s1)) {POP(s1,x);PUSH(s2,x);}
PUSH(s1,x); return(1); //x入栈,实现了队列元素的入队。
}
(2) void dequeue(stack s2,s1)
//s2是输出栈,本算法将s2栈顶元素退栈,实现队列元素的出队。
{if(!Sempty(s2)) //栈s2不空,则直接出队。
{POP(s2,x); printf(“出队元素为”,x); }
else //处理s2空栈。
if(Sempty(s1)) {printf(“队列空”);exit(0);}//若输入栈也为空,则判定队空。
else //先将栈s1倒入s2中,再作出队操作。
{while(!Sempty(s1)) {POP(s1,x);PUSH(s2,x);}
POP(s2,x); //s2退栈相当队列出队。
printf(“出队元素”,x);
}
}//结束算法dequue。
(3) int queue_empty()
//本算法判用栈s1和s2模拟的队列是否为空。
{if(Sempty(s1)&&Sempty(s2)) return(1);//队列空。
else return(0); //队列不空。
}
[算法讨论]算法中假定栈s1和栈s2容量相同。出队从栈s2出,当s2为空时,若s1不空,则将s1倒入s2再出栈。入队在s1,当s1满后,若s2空,则将s1倒入s2,之后再入队。因此队列的容量为两栈容量之和。元素从栈s1倒入s2,必须在s2空的情况下才能进行,即在要求出队操作时,若s2空,则不论s1元素多少(只要不空),就要全部倒入s2中。
类似本题叙述的其它题的解答:
(1) 该题同上面题本质相同,只有叙述不同,请参考上题答案。
8、[题目分析]本题要求用链接结构实现一个队列,我们可用链表结构来实现。一般说,由于队列的先进先出性质,所以队列常设队头指针和队尾指针。但题目中仅给出一个“全局指针p”,且要求入队和出队操作的时间复杂性是O(1),因此我们用只设尾指针的循环链表来实现队列。
(1) PROC addq(VAR p:linkedlist,x:elemtp);
//p是数据域为data、链域为link的用循环链表表示的队列的尾指针,本算法是入队操作。
new(s); //申请新结点。假设有内存空间,否则系统给出出错信息。
s↑.data:=x; s↑.link:=p↑.link;//将s结点入队。
p↑.link:=s; p:=s; //尾指针p移至新的队尾。
ENDP;
(2) PROC deleq(VAR p:linkedlist,VAR x:elemtp);
// p是数据域为data、链域为link的用循环链表表示的队列的尾指针,本算法实现队列元素的出队,若出队成功,返回出队元素,否则给出失败信息。
IF (p↑.link=p)THEN[writeln(“空队列”);return(0);]//带头结点的循环队列。
ELSE[s:=p↑.link↑.link; //找到队头元素。
p↑.link↑.link:=s↑.link; //删队头元素。
x:=s↑.data; //返回出队元素。
IF (p=s) THEN p:=p↑.link; //队列中只有一个结点,出队后成为空队列。
dispose(s); //回收出队元素所占存储空间。
]
ENDP;
[算法讨论]上述入队算法中,因链表结构,一般不必考虑空间溢出问题,算法简单。在出队算法中,首先要判断队列是否为空,另外,对出队元素,要判断是否因出队而成为空队列。否则,可能导致因删除出队结点而将尾指针删掉成为“悬挂变量”。
9、本题与上题本质上相同,现用类C语言编写入队和出队算法。
(1)void EnQueue (LinkedList rear, ElemType x)
// rear是带头结点的循环链队列的尾指针,本算法将元素x插入到队尾。
{ s= (LinkedList) malloc (sizeof(LNode)); //申请结点空间
s->data=x; s->next=rear->next; //将s结点链入队尾
rear->next=s; rear=s; //rear指向新队尾
}
(2)void DeQueue (LinkedList rear)
// rear是带头结点的循环链队列的尾指针,本算法执行出队操作,操作成功输出队头元素;否则给出出错信息。
{ if (rear->next==rear) { printf(“队空/n”); exit(0);}
s=rear->next->next; //s指向队头元素,
rear->next->next=s->next; //队头元素出队。
printf (“出队元素是”,s->data);
if (s==rear) rear=rear->next; //空队列
free(s);
}
10、[题目分析] 用一维数组 v[0..M-1]实现循环队列,其中M是队列长度。设队头指针 front和队尾指针rear,约定front指向队头元素的前一位置,rear指向队尾元素。定义front=rear时为队空,(rear+1)%m=front 为队满。约定队头端入队向下标小的方向发展,队尾端入队向下标大的方向发展。
(1)#define M 队列可能达到的最大长度
typedef struct
{ elemtp data[M];
int front,rear;
} cycqueue;
(2)elemtp delqueue ( cycqueue Q)
//Q是如上定义的循环队列,本算法实现从队尾删除,若删除成功,返回被删除元素,否则给出出错信息。
{ if (Q.front==Q.rear) {printf(“队列空”); exit(0);}
Q.rear=(Q.rear-1+M)%M; //修改队尾指针。
return(Q.data[(Q.rear+1+M)%M]); //返回出队元素。
}//从队尾删除算法结束
void enqueue (cycqueue Q, elemtp x)
// Q是顺序存储的循环队列,本算法实现“从队头插入”元素x。
{if (Q.rear==(Q.front-1+M)%M) {printf(“队满”; exit(0);)
Q.data[Q.front]=x; //x 入队列
Q.front=(Q.front-1+M)%M; //修改队头指针。
}// 结束从队头插入算法。
11、参见9。
12、[题目分析] 双端队列示意图如下(设maxsize =12)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
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↑ ↑
end1 end2
用上述一维数组作存储结构,把它看作首尾相接的循环队列。可以在任一端(end1或end2)进行插入或删除。初始状态end1+1=end2被认为是队空状态;end1=end2被认为是队满状态。(左端队列)end1指向队尾元素的前一位置。end2指向(右端队列)队尾元素的后一位置。入队时判队满,出队(删除)时判队空。删除一个元素时,首先查找该元素,然后,从队尾将该元素前的元素依次向后或向前(视end1端或end2端而异)移动。
FUNC add (Qu:deque; var x:datatype;tag 0..1):integer;
//在双端队列Qu中插入元素x,若插入成功,返回插入元素在Qu中的下标;插入失败返回-1。tag=0表示在end1端插入;tag=1表示在end2端插入。
IF Qu.end1=Qu.end2 THEN [writeln(“队满”);return(-1);]
CASE tag OF
0: //在end1端插入
[Qu.end1:=x; //插入x
Qu.end1:=(Qu.end1-1) MOD maxsize; //修改end1
RETURN(Qu.end1+1) MOD maxsize); //返回插入元素的下标。
1: //在end2端插入
[Qu.end2:=x;
Qu.end2:=(Qu.end2+1) MOD maxsize;
RETURN(Qu.end2-1) MOD maxsize);
]
ENDC; //结束CASE语句
ENDF; //结束算法add
FUNC delete (Qu: deque; VAR x:datatype; tag:0..1):integer;
//本算法在双端队列Qu中删除元素x,tag=0时从end1端删除,tag=1时从end2端删除。删除成功返回1,否则返回0。
IF (Qu.end1+1) MOD maxsize=Qu.end2 THEN [writeln(“队空”);return(0);]
CASE tag OF
0: //从end1端删除
[i:=(Qu.end1+1) MOD maxsize; //i是end1端最后插入的元素下标。
WHILE(i<>Qu.end2) AND (Qu.elem[i]<>x) DO
i=(i+1) MOD maxsize;//查找被删除元素x的位置
IF (Qu.elem[i]=x) AND (i<>Qu.end2) THEN
[ j:=i;
WHILE((j-1+maxsize) MOD maxsize <>Qu.end1) DO
[Qu.elem[j]:=Qu.elem[(j-1+maxsize) MOD maxsize];
j:=(j-1+maxsize) MOD maxsize;
]//移动元素,覆盖达到删除
Qu.end1:=(Qu.end1+1) MOD maxsize; //修改end1指针
RETURN(1);
]
ELSE RETURN(0);
]//结束从end1端删除。
1: //从end2端删除
[i:=(Qu.end2-1+maxsize) MOD maxsize; //i是end2端最后插入的元素下标。
WHILE(i<>Qu.end1) AND (Qu.elem[i]<>x) DO
i=(i-1+maxsize) MOD maxsize;//查找被删除元素x的下标
IF (Qu.elem[i]=x) AND (i<>Qu.end1) THEN //被删除元素找到
[ j:=i;
WHILE((j+1) MOD maxsize <>Qu.end2) DO
[Qu.elem[j]:=Qu.elem[(j+1) MOD maxsize];
j:=(j+1) MOD maxsize;
]//移动元素,覆盖达到删除
Qu.end2:=(Qu.end2-1+maxsize) MOD maxsize; //修改end2指针
RETURN(1);//返回删除成功的信息
]
ELSE RETURN(0);//删除失败
]//结束在end2端删除。
ENDC;//结束CASE语句
ENDF;//结束delete
[算法讨论]请注意下标运算。(i+1) MOD maxsize容易理解,考虑到i-1可能为负的情况,所以求下个i时用了(i-1+maxsize) MOD maxsize。
13、[题目分析] 本题与上面12题基本相同,现用类C语言给出该双端队列的定义。
#define maxsize 32
typedef struct
{datatype elem[maxsize];
int end1,end2; //end1和end2取值范围是0..maxsize-1
} deque;
14、[题目分析] 根 据队列先进先出和栈后进先出的性质,先将非空队列中的元素出队,并压入初始为空的栈中。这时栈顶元素是队列中最后出队的元素。然后将栈中元素出栈,依次插 入到初始为空的队列中。栈中第一个退栈的元素成为队列中第一个元素,最后退栈的元素(出队时第一个元素)成了最后入队的元素,从而实现了原队列的逆置。
void Invert(queue Q)
//Q是一个非空队列,本算法利用空栈S和已给的几个栈和队列的ADT函数,将队列Q中的元素逆置。
{makempty(S); //置空栈
while (!isEmpty(Q)) // 队列Q中元素出队
{value=deQueue(Q); push(S,value); }// 将出队元素压入栈中
while(!isEmpty(S)) //栈中元素退栈
{value=pop(S); enQueue(Q,value); }//将出栈元素入队列 Q
}//算法invert 结束
15、为运算方便,设数组下标从0开始,即数组v[0..m-1]。设每个循环队列长度(容量)为L,则循环队列的个数为n=ém/Lù。为了指示每个循环队列的队头和队尾,设如下结构类型
typedef struct
{int f,r;
}scq;
scq q[n];
(1)初始化的核心语句
for(i=1;i<=n;i++) q[i].f=q[i].r=(i-1)*L; //q[i]是全局变量
(2)入队 int addq(int i;elemtp x)
//n个循环队列共享数组v[0..m-1]和保存各循环队列首尾指针的q[n]已经定义为全局变量,数组元素为elemtp类型,本过程将元素插入到第i个循环队列中。若入队成功,返回1,否则返回队满标记0(入队失败)。
{ if (i<1||i>n) {printf(“队列号错误”);exit(0);}
if (q[i].r+1)%L+(i-1)*L==q[i].f) {printf(“队满/n”);exit(0);}
q[i].r=(q[i].r+1)%L+(i-1)*L; // 计算入队位置
v[q[i].r]=x; return(1);//元素x入队
}
(3)出队 int deleteq (int i)
// n个循环队列共享数组v[0..m-1]和保存各循环队列首尾指针的q[n]已经定义为全局变量,数组元素为elemtp类型,本过程将第i个循环队列出队。若出队成功,打印出队列元素,并返回1表示成功;若该循环队列为空,返回0表示出队失败。
{if (<1||>n) {printf(“队列号错误/n”);exit(0);}
if (q[i].r==q[i].f) {printf(“队空/n”); return(0);}
q[i].f=(q[i].f+1)%L+(i-1)*L;
printf(“出队元素”,q[i].f); return(1);
}
(4)讨论,上述算法假定最后一个循环队列的长度也是L,否则要对最后一个循环队列作特殊处理。另外,未讨论一个循环队列满而相邻循环队列不满时,需修改个循环队列首尾指针的情况(即各循环队列长度不等)。
n个循环队列共享数组v[0..m-1]的示意图如下:
0 L-1 2L-1 3L-1 (n-1)L-1
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… |
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第i个循环队列从下标 (i-1)L 开始,到iL-1为止。设每个循环队列均用牺牲一个单元的办法来判断队满,即为(q[i].r+1)%L+(i-1)*L=q[i].f时,判定为队满。
16、int MaxValue (int a[],int n)
//设整数序列存于数组a中,共有n个,本算法求解其最大值。
{if (n==1) max=a[1];
else if a[n]>MaxValue(a,n-1) max=a[n];
else max=MaxValue(a,n-1);
return(max);
}
17、本题与上题类似,只是这里是同时求n个数中的最大值和最小值的递归算法。
int MinMaxValue(int A[],int n,int *max,int *min)
//一维数组A中存放有n个整型数,本算法递归的求出其中的最小数。
{if (n>0)
if(*min>A[n]) *min=A[n];
MinMaxValue(A,n-1,max,min);
}//算法结束
[算法讨论]调用本算法的格式是MinMaxValue(arr,n,&max,&min);其中,arr是具有n个整数的一维数组,max=-32768是最大数的初值,min=32767是最小数的初值。
18、[题目分析] 求两个正整数m和n的最大公因子,本题叙述的运算方法叫辗转相除法,也称欧几里德定理。其函数定义为:
gcd(m,n)=
int gcd (int m,n)
//求正整数m和n的最大公因子的递归算法
{if(m
if(n==0) return(m); else return(gcd(n,m%n));
}//算法结束
使用栈,消除递归的非递归算法如下:
int gcd(int m,n)
{int s[max][2]; //s是栈,容量max足够大
top=1; s[top][0]=m; s[top][1]=n;
while (s[top][1]!=0)
if (s[top][0]若m
{t=s[top][0]; s[top][0]=s[top][1]; s[top][1]=t;}
else{t=s[top][0]%s[top][1]; top++; s[top][0]=s[top-1][1]; s[top][1]=t; }
return(s[top][0]);
}//算法结束
由于是尾递归,可以不使用栈,其非递归算法如下
int gcd (int m,n)
//求正整数m和n的最大公因子
{if (m
while (n!=0) {t=m; m=n; n=t%n;}
return(m);
} //算法结束
19、[题目分析]这是以读入数据的顺序为相反顺序进行累乘问题,可将读入数据放入栈中,到输入结束,将栈中数据退出进行累乘。累乘的初值为1。
PROC test;
CONST maxsize=32;
VAR s:ARRAY[1..maxsize] OF integer, top,sum,a:integer;
[top:=0; sum:=1;//
read(a);
WHILE a<>0 DO
[top:=top+1; s[top]:=a; read(a); ]
write(sum:5);
WHILE top>0 DO
[sum:=sum*s[top]; top:=top-1; write(sum:5);]
ENDP;
20、[题目分析] 本题与第19题基本相同,不同之处就是求和,另外用C描述。
int test;
{int x,sum=0,top=0,s[];
scanf(“%d”,&x)
while (x<>0)
{s[++top]:=a; scanf(“%d”,&x); }
printf(sum:5);
while (top)
{sum+=s[top--]; printf(sum:5); }
};
21、int Ack(int m,n)
{if (m==0) return(n+1);
else if(m!=0&&n==0) return(Ack(m-1,1));
else return(Ack(m-1,Ack(m,m-1));
}//算法结束
(1)Ack(2,1)的计算过程
Ack(2,1)=Ack(1,Ack(2,0)) //因m<>0,n<>0而得
=Ack(1,Ack(1,1)) //因m<>0,n=0而得
=Ack(1,Ack(0,Ack(1,0))) // 因m<>0,n<>0而得
= Ack(1,Ack(0,Ack(0,1))) // 因m<>0,n=0而得
=Ack(1,Ack(0,2)) // 因m=0而得
=Ack(1,3) // 因m=0而得
=Ack(0,Ack(1,2)) //因m<>0,n<>0而得
= Ack(0,Ack(0,Ack(1,1))) //因m<>0,n<>0而得
= Ack(0,Ack(0,Ack(0,Ack(1,0)))) //因m<>0,n<>0而得
= Ack(0,Ack(0,Ack(0,Ack(0,1)))) //因m<>0,n=0而得
= Ack(0,Ack(0,Ack(0,2))) //因m=0而得
= Ack(0,Ack(0,3)) //因m=0而得
= Ack(0,4) //因n=0而得
=5 //因n=0而得
(2)int Ackerman( int m, int n)
{int akm[M][N];int i,j;
for(j=0;j
for(i=1;i
{akm[i][0]=akm[i-1][1];
for(j=1;j
akm[i][j]=akm[i-1][akm[i][j-1]];
}
return(akm[m][n]);
}//算法结束
22、[题目分析]从集合(1..n)中选出k(本题中k=2)个元素,为了避免重复和漏选,可分别求出包括1和不包括1的所有组合。即包括1时,求出集合(2..n)中取出k-1个元素的所有组合;不包括1 时,求出集合(2..n)中取出k个元素的所有组合。,将这两种情况合到一起,就是题目的解。
int A[],n; //设集合已存于数组A中。
void comb(int P[],int i,int k)
//从集合(1..n)中选取k(k<=n)个元素的所有组合
{if (k==0) printf(P);
else if(k<=n) {P[i]=A[i]; comb(P,i+1,k-1); comb(P,i+1,k); }
}//算法结束