程序员数据结构笔记(三)
2006-05-09 | 网友评论:0
递归程序员考试题目类型:1)就是链表的某些操作(比如上面的求平均值)
2)二叉树(遍历等)
例2.判断数组元素是否递增
int jidge(int a[],int n) {
if(n==1) return 1;
else
if(a[0]>a[1]) return 0;
else return jidge(a 1,n-1);
}
例3.求二叉树的高度(根据二叉树的递归性质:(左子树)根(右子树))
int depth(nodetype *root) {
if(root==NULL)
return 0;
else {
h1=depth(root->lch);
h2=depth(root->rch);
return max(h1,h2) 1;
}
}
自己想想求二叉树结点个数(与上例类似)
例4.已知中序遍历和后序遍历,求二叉树.
设一二叉树的:
中序 S:E D F B A G J H C I
^start1 ^j ^end1
后序 T:E F D B J H G I C A
^start2 ^end2
node *create(char *s,char *t, int start1,int start2,int end1,int end2)
{ if (start1>end1) return NULL; //回归条件
root=(node *)malloc(sizeof(node));
root->data=t[end2];
找到S中T[end2]的位置为 j
root->lch=create(S,T,s1,j-1,start1,j start2-start1-1);
root->rch=create(S,T,j 1,end1,j start2-start1,end2-1);
return root;
}
例5.组合问题
n 个数: (1,2,3,4,…n)求从中取r个数的所有组合.
设n=5,r=3;
递归思想:先固定一位 5 (从另四个数当中选二个)
5,4 (从另三个数当中选一个)
5,4,3 (从另二个数当中选零个)
即:n-2个数中取r-2个数的所有组合
…
程序:
void combire(int n,int r) {
for(k=n;k>=n r-1;k--) {
a[r]=k;
if(r==0) 打印a数组(表示找到一个解);
else combire(n-1,r-1);
}
}
回溯法:
回溯跟递归都是程序员考试里常出现的问题,大家必须掌握!
回溯法的有关概念:
1) 解答树:叶子结点可能是解,对结点进行后序遍历.
2) 搜索与回溯
五个数中任选三个的解答树(解肯定有三层,至叶子结点):
ROOT 虚根
/ / | \ \
1 2 3 4 5
/ | | \ / | \ /\ |
2 3 4 5 3 4 5 4 5 5
/|\ /\ | /\ | |
3 4 5 4 5 5 4 5 5 5
回溯算法实现中的技巧:栈
要搞清回溯算法,先举一个(中序遍历二叉树的非递归算法)来说明栈在非递归中所起的作用。
A 过程:push()->push()->push()->push()栈内结果:ABDE(E为叶子,结束进栈)
/ \ pop() ABD(E无右孩子,出栈)
B C pop() AB(D无右孩子,出栈)
/\ pop() A(B有右孩子,右孩子进栈)
D F . .
/ /\ . .
E G H . .
/ . .
I 最后结果: EDBGFIHAC
简单算法:
…
if(r!=NULL) //树不空
{ while(r!=NULL)
{ push(s,r);
r=r->lch; //一直向左孩子前进
}
while(!empty(s)) // 栈非空,出栈
{ p=pop(s);
printf(p->data);
p=p->rch; //向右孩子前进
while(p!=NULL)
{ push(s,p);
p=p->lch; //右孩子进栈
}
}
} //这就是传说中的回溯,嘻嘻……没吓着你吧
5选3问题算法:
思想: 进栈:搜索
出栈:回溯
边建树(进栈)边遍历(出栈)
基本流程:
太复杂了,再说我不太喜欢用WORD画图(有损形象),以后再整理!
程序: n=5;r=3
……
init(s) //初始化栈
push(s,1) //根进栈
while(s.top<r-1)&&(s.data[s.top]!=n) //有孩子
push(s,s.data[s.top] 1); //孩子入栈
while(!empty(s))
{ if(s.top=r-1)
判断该"解"是否为解.
x=pop(s); //保留x,判断是否为最大值n,如果是n,则出栈
while(x==n)
x=pop(s);
push(s,x 1);
while(s.top<r-1)&&(s.data[s.top]!=n)
push(s,s.data[s.top] 1);
}
背包问题: TW=20 , w[5]={6,10,7,5,8}
解的条件:1) 该解答树的叶子结点
2) 重量最大
解答树如下: ROOT
/ | | | \
6 10 7 5 8
/ | | \ / | \ / \ |
10 7 5 8 7 5 8 5 8 8
| | |
5 8 8
程序:
temp_w 表示栈中重量和
…
init(s); //初始化栈
i=0;
While(w[i]>TW)
i ;
If(i==n) Return -1; //无解
Else {
Push(s,i);
Temp_w=w[i];
i ;
while(i<n)&&(temp_w w[i]<=TW)
{ push(s,i);
temp_w =w[i];
i ;
}
max_w=0;
while(!empty(s))
{ if(max_w<temp_w)
max_w=temp_w;
x=pop(s);
temp_w-=w[x];
x ;
while(x<n)&&(temp_w w[x]>TW)
x ;
while(x<n)
{ push(s,x);
temp_w=temp_w w[x];
x ;
while(x<n)&&(temp_w w[x]>TW)
x ;
}
}
请大家思考:四色地图问题,比如给中国地图涂色,有四种颜色,每个省选一种颜色,相邻的省不能取同样的颜色.不许偷懒,不能选人口不多于xxxxW的"大国"哦!如果真的有一天台湾独立了,下场就是这样了,一种颜色就打发了,不过台湾的程序员们赚到了,省事!呵呵。
贪婪法:
不求最优解,速度快(以精确度换速度)
例:哈夫曼树,最小生成树
装箱问题:
有n个物品,重量分别为w[n],要把这n个物品装入载重为TW的集装箱内,需要几个集装箱?
思想1:对n个物品排序
拿出第1个集装箱,从大到小判断能不能放。
2 …
3 …
. …
. …
思想2: 对n个物品排序
用物品的重量去判断是否需要一只新箱子,如果物品重量小于本箱子所剩的载重量,则装进去,反之则取一只新箱子。
程序:
count=1;qw[0]=TW;
for(i=0;i<n;i )
{
k=0;
while(k<count)&&(w[i]>qw[k])
k ;
if(w[i]<=qw[k])
qw[k]=qw[k]-w[i];
code[i]=k; //第i个物品放在第k个箱子内
else
{count ; //取一个新箱子
qw[count-1]=TW-w[i];
code[i]=count-1;
}
}
用贪婪法解背包问题:
n个物品,重量:w[n] 价值v[i]
背包限重TW,设计一个取法使得总价值最大.
方法:
0 1 2 3 … n-1
w0 w1 w2 w3 … wn-1
v0 v1 v2 v3 … vn-1
v0/w0 … v(n-1)/w(n-1) 求出各个物品的"性价比"
先按性价比从高到低进行排序
已知:w[n],v[n],TW
程序:
…
for(I=1;I<n;I )
d[i]=v[i]/w[i]; //求性价比
for(I=0;I<n;I )
{ max=-1;
for(j=0;j<n;j )
{ if(d[j]>max)
{ max=d[j];x=j; }
}
e[i]=x;
d[x]=0;
}
temp_w=0;temp_v=0;
for(i=0;i<n;i )
{ if(temp_w w[e[i]]<=TW)
temp_v=temp_v v[e[v]];
}
分治法:
思想:把规模为n的问题进行分解,分解成几个小规模的问题.然后在得到小规模问题的解的基础上,通过某种方法组合成该问题的解.
例:数轴上有n个点x[n],求距离最小的两个点.
分:任取一点,可以把x[i]这n个点分成两个部分
小的部分 分点 大的部分
|_._.__.__.____._|__._._.__._.__._______._.__._._.__.___._____._|
治:解=min{小的部分的距离最小值;
大的部分的距离最小值;
大的部分最小点和小的部分最大点这两点之差;}
程序员考试下午试题(模拟)
一、把一个字符串插入到另一个字符串的某个位置(指元素个数)之后
char *insert(char *s,char *t,int position)
{ int i;
char *target;
if(position>strlen(t)) printf("error");
else
{ for (i=0;i< (1) ;i )
{ if (i<position)
target[i]=s[i];
else
{ if(i< (2) )
target[i]=t[i];
else (3) ;
}
}
}
return garget;
}
二、辗转相除法求两个正整数的最大公约数
int f(int a,int b)
{ if (a==b) (4) ;
else
{ if (a>b) return f(a-b,b);
else (5) ;
}
}
三、求一个链表的所有元素的平均值
typedef struct { int num;
float ave;
}Back;
typedef struct node{ float data;
struct node *next;
} Node;
Back *aveage(Node *head)
{ Back *p,*q;
p=(Back *)malloc(sizeof(Back));
if (head==NULL)
{ p->num=0;
p->ave=0; }
else
{ (6) ;
p->num=q->num 1;
(7) ; }
retuen p;
}
main()
{ Node *h; Back *p;
h=create(); /*建立以h为头指针的链表*/
if (h==NULL) printf("没有元素");
else { p=aveage(h);
printf("链表元素的均值为:o",p->ave);
}
}
四、希尔排序
已知待排序序列data[n];希尔排序的增量序列为d[m],其中d[]序列降序排列,且d[m-1]=1。其方法是对序列进行m趟排序,在第i趟排序中,按增量d[i]把整个序列分成d[i]个子序列,并按直接插入排序的方法对每个子序列进行排序。
希尔排序的程序为:
void shellsort(int *data,int *d,int n,int m)
{ int i,j;
for (i=0;i<m;i )
for (j=0; (1) ;j )
shell( (2) );
}
void shell(int *data,int d,int num,int n)
{ int i,j,k,temp;
for (i=1; (3) ;i )
{ j=0;
temp=data[j i*d];
while ((j<i)&&( (4) ))
j ;
for (k=j;k<i;k )
data[k 1]=data[k];
(5) ;
(6) }
}
五、求树的宽度
所谓宽度是指在二叉树的各层上,具有结点数最多的那一层上的结点总数。本算法是按层次遍历二叉树,采用一个队列q,让根结点入队列,最后出队列,若有左右子树,则左右子树根结点入队列,如此反复,直到队列为空。
int Width(BinTree *T)
{ int front=-1,rear=-1; /* 队列初始化*/
int flag=0,count=0,p;/*p用于指向树中层的最右边的结点,flag记录层中结点数的最大值。*/
if(T!=Null)
{ rear ; (1) ; flag=1; p=rear;
}
while( (2) )
{ front ;
T=q[front];
if(T->lchild!=Null)
{ rear ; (3) ; count ; } //
if(T->rchild!=Null)
{ rear ; q[rear]=T->rchild; (4) ; }
if(front==p) /* 当前层已遍历完毕*/
{ if( (5) ) flag=count; count=0; //
p=rear; /* p指向下一层最右边的结点*/
}
}
return(flag);
}
六、区间覆盖
设在实数轴上有n个点(x0,x1,……,xn-2,xn-1),现在要求用长度为1的单位闭区间去覆盖这n个点,则需要多少个单位闭区间。
int cover(float x[ ], int num)
{ float start[num],end[num];
int i ,j ,flag, count=0;
for (i=0;i<num;i )
{ flag=1;
for (j=0;j< (1) ;j )
{ if ((start[j]>x[i])&&(end[j]-x[i]<=1)) (2) ;
else if ( (3) ) end[j]=x[i];
else if ((x[i]>start[j])&&(x[i]<end[j])) flag=0;
if (flag) break;
}
if ( (4) )
{ end[count]=x[i]; (5); count ; }
}
return count-1;
}
start[count]=x[i]
七、围棋中的提子
在围棋比赛中,某一方(假设为黑方)在棋盘的某个位置(i,j)下子后,有可能提取对方(白方的一串子)。以W[19][19]表示一个棋盘,若W[i][j]=0表示在位置(i,j)上没有子,W[i][j]=1表示该位置上的是黑子,W[i][j]=-1表示该位置上是白子。可以用回溯法实现提子算法。
下列程序是黑棋(tag=1)下在(i,j)位置后判断是否可以吃掉某些白子,这些确定可以提掉的白子以一个线性表表示。
问题相应的数据结构有:
#define length 19 /*棋盘大小*/
#define max_num 361 /*棋盘中点的数量*/
struct position { int row; int col;
}; /*棋子位置*/
struct killed { struct position data[max_num]; int num;
} *p; /*存储可以吃掉的棋子位置*/
struct stack { struct position node[max_num]; int top;
}; /*栈*/
int w[length][length]; /*棋盘中双方的棋子分布*/
int visited[length][length]; /*给已搜索到的棋子位置作标记,初值为0,搜索到后为1*/
struct killed *kill(int w[length][length],int r,int c,int tag)
{ struct killed *p;
struct position *s;
struct stack S;
for (i=0;i<length;i )
for (j=0;j<length;j )
(1) ;
S.top=-1; p->num=-1;
if (w[r-1][c]==tag*(-1)) s->row=r-1; s->col=c;
else if (w[r 1][c]==tag*(-1)) s->row=r 1; s->col=c;
else if (w[r][c-1]==tag*(-1)) s->row=r; s->col=c-1;
else if (w[r][c 1]==tag*(-1)) s->row=r; s->col=c 1;
else p->len=0; return p;
push(S,s); visited[s->row][s->col]=1;
flag=search(s,tag);
while ( (2))
{ push(S,s); visited[s->row][s->col]=1;
(3);
}
while (S->top>=0)
{ pop(S);
(4);
flag=search(s,tag);
while (flag)
{ push(S,s);
visit(s);
flag=search(s);
}
}
}
void push( struct stack *S, struct position *s)
{ S->top ;
S->node[S->top].row=s->row;
S->node[S->top].col=s->col;
p->num ;
p->data[p->num].row=s->row;
p->data[p->num].col=s->col;
}
void pop(struct stack *S)
{ S->top--;
}
struct position *gettop(struct stack *S)
{ struct position *s;
s->row=S->data[S->top].row;
s->row=S->data[S->top].row;
return s;
}
int search(struct position *s,int tag)
{ int row,col;
row=s->row; col=s->col;
if (W[row 1][col]=(-1)*tag)&&(!visited[row 1][col])
{ s->row=row 1;s->col=col; return 1;}
if (W[row-1][col]=(-1)*tag)&&(!visited[row-1][col])
{ s->row=row-1;s->col=col; return 1;}
if (W[row][col 1]=(-1)*tag)&&(!visited[row][col 1])
{ s->row=row;s->col=col 1; return 1;}
if (W[row][col-1]=(-1)*tag)&&(!visited[row][col-1])
{ s->row=row;s->col=col-1; return 1}
(5);
}
答案:
(1)strlen(s) strlen(t) (2)position strlen(t) (3)target[i]=s[i-strlen(t)]
(4)return a (5)return f(a,b-a)
(6)q=aveage(head->next) (7)p->ave=(head->data q->ave*q->num)/p->num
(1)j<d[i] (2)data,d[i],j,n (3)num i*d<n (4)data[j i*d]<temp (5)data[j]=temp
(1)q[rear]=T (2)front<p (3)q[rear]=T->lchild (4)count (5)flag<count
(1)count (2)(x[i]>end[j])&&(x[i]-start[j]<=1) (3)start[j]=x[i] (4)!flag (5)
(1)visited[i][j]=0 (2)flag (3)flag=search(s,tag) (4)s=gettop(S) (5)return 0
想想下面这个算法:求链表所有数据的平均值(我也没试过),不许偷懒,用递归试试哦!
递归程序员考试题目类型:1)就是链表的某些操作(比如上面的求平均值)
2)二叉树(遍历等)
例2.判断数组元素是否递增
int jidge(int a[],int n) {
if(n==1) return 1;
else
if(a[0]>a[1]) return 0;
else return jidge(a 1,n-1);
}
例3.求二叉树的高度(根据二叉树的递归性质:(左子树)根(右子树))
int depth(nodetype *root) {
if(root==NULL)
return 0;
else {
h1=depth(root->lch);
h2=depth(root->rch);
return max(h1,h2) 1;
}
}
自己想想求二叉树结点个数(与上例类似)
例4.已知中序遍历和后序遍历,求二叉树.
设一二叉树的:
中序 S:E D F B A G J H C I
^start1 ^j ^end1
后序 T:E F D B J H G I C A
^start2 ^end2
node *create(char *s,char *t, int start1,int start2,int end1,int end2)
{ if (start1>end1) return NULL; //回归条件
root=(node *)malloc(sizeof(node));
root->data=t[end2];
找到S中T[end2]的位置为 j
root->lch=create(S,T,s1,j-1,start1,j start2-start1-1);
root->rch=create(S,T,j 1,end1,j start2-start1,end2-1);
return root;
}
例5.组合问题
n 个数: (1,2,3,4,…n)求从中取r个数的所有组合.
设n=5,r=3;
递归思想:先固定一位 5 (从另四个数当中选二个)
5,4 (从另三个数当中选一个)
5,4,3 (从另二个数当中选零个)
即:n-2个数中取r-2个数的所有组合
…
程序:
void combire(int n,int r) {
for(k=n;k>=n r-1;k--) {
a[r]=k;
if(r==0) 打印a数组(表示找到一个解);
else combire(n-1,r-1);
}
}
回溯法:
回溯跟递归都是程序员考试里常出现的问题,大家必须掌握!
回溯法的有关概念:
1) 解答树:叶子结点可能是解,对结点进行后序遍历.
2) 搜索与回溯
五个数中任选三个的解答树(解肯定有三层,至叶子结点):
ROOT 虚根
/ / | \ \
1 2 3 4 5
/ | | \ / | \ /\ |
2 3 4 5 3 4 5 4 5 5
/|\ /\ | /\ | |
3 4 5 4 5 5 4 5 5 5
回溯算法实现中的技巧:栈
要搞清回溯算法,先举一个(中序遍历二叉树的非递归算法)来说明栈在非递归中所起的作用。
A 过程:push()->push()->push()->push()栈内结果:ABDE(E为叶子,结束进栈)
/ \ pop() ABD(E无右孩子,出栈)
B C pop() AB(D无右孩子,出栈)
/\ pop() A(B有右孩子,右孩子进栈)
D F . .
/ /\ . .
E G H . .
/ . .
I 最后结果: EDBGFIHAC
简单算法:
…
if(r!=NULL) //树不空
{ while(r!=NULL)
{ push(s,r);
r=r->lch; //一直向左孩子前进
}
while(!empty(s)) // 栈非空,出栈
{ p=pop(s);
printf(p->data);
p=p->rch; //向右孩子前进
while(p!=NULL)
{ push(s,p);
p=p->lch; //右孩子进栈
}
}
} //这就是传说中的回溯,嘻嘻……没吓着你吧
5选3问题算法:
思想: 进栈:搜索
出栈:回溯
边建树(进栈)边遍历(出栈)
基本流程:
太复杂了,再说我不太喜欢用WORD画图(有损形象),以后再整理!
程序: n=5;r=3
……
init(s) //初始化栈
push(s,1) //根进栈
while(s.top<r-1)&&(s.data[s.top]!=n) //有孩子
push(s,s.data[s.top] 1); //孩子入栈
while(!empty(s))
{ if(s.top=r-1)
判断该"解"是否为解.
x=pop(s); //保留x,判断是否为最大值n,如果是n,则出栈
while(x==n)
x=pop(s);
push(s,x 1);
while(s.top<r-1)&&(s.data[s.top]!=n)
push(s,s.data[s.top] 1);
}
背包问题: TW=20 , w[5]={6,10,7,5,8}
解的条件:1) 该解答树的叶子结点
2) 重量最大
解答树如下: ROOT
/ | | | \
6 10 7 5 8
/ | | \ / | \ / \ |
10 7 5 8 7 5 8 5 8 8
| | |
5 8 8