数据结构复习部分机考题-自用

发布时间:2024年01月07日

?A.二叉树孩子链表法之找家人

题目描述

给出二叉树的孩子链表表示法,根据输入要求,找指定结点的双亲或孩子

输入

第一行输入两个参数,第一个参数n表示树有n个结点,第二个参数r表示根结点的数组下标

接着n行,每行先输入一个结点的数值(用单个字母表示),再输入结点的孩子下标(先左后右),如果只有一个孩子默认是左孩子,最后以-1结尾

如果该结点没有孩子,则一行只输入结点的数值和-1

接着输入t表示有t个结点要找家人

接着t行,每行输入两个参数,第1个参数是结点的数值,第2个参数是一个数字,其中0表示找双亲,1表示找左孩子,2表示找右孩子;

输出

输出t行,每行输出指定结点的双亲数值或孩子数值

每行输出一个数值,如果指定结点没有双亲或者没有孩子,则输出@

样例查看模式?

正常显示查看格式

输入样例1?

10?4\n
A?3?5?-1\n
B?2?9?-1\n
C?6?-1\n
D?-1\n
R?0?1?-1\n
E?-1\n
F?7?8?-1\n
G?-1\n
H?-1\n
K?-1\n
4\n
G?0\n
R?1\n
C?2\n
R?0\n

输出样例1

F\n
A\n
@\n
@\n

AC代码

#include<iostream>
#include<queue>
#include<map>
using namespace std;
struct node
{
	char data;
	vector<char>child;
};
class tree
{
	int n;
	int root;
	vector<node>v;
	map<char, int>mp;
	map<int, char>mm;
public:
	tree()
	{
		cin >> n >> root;
		v.resize(n);
		for (int i = 0; i < n; i++)
		{
			char ch;
			cin >> ch;
			v[i].data = ch;
			mp[ch] = i;
			mm[i] = ch;
			int x;
			cin >> x;
			while (x != -1)
			{
				v[i].child.push_back(x);
				cin >> x;
			}
		}
	}
	void check()
	{
		int m;
		cin >> m;
		while (m--)
		{
			char ch;
			int op;
			cin >> ch >> op;
			if (op == 1)
			{
				if (v[mp[ch]].child.size() == 0)
				{
					cout << "@" << endl;
				}
				else
				{
					cout << mm[v[mp[ch]].child[0]] << endl;
				}
			}
			else if (op == 2)
			{
				if (v[mp[ch]].child.size() < 2)
				{
					cout << "@" << endl;
				}
				else
				{
					cout << mm[v[mp[ch]].child[1]] << endl;
				}
			}
			else
			{
				int id = mp[ch];
				bool ok = 0;
				for (int i = 0; i < n; i++)
				{
					for (int j = 0; j < v[i].child.size(); j++)
					{
						if (v[i].child[j] == id)
						{
							ok = 1;
							cout << v[i].data << endl;
							break;
						}
					}
					if (ok)break;
				}
				if (!ok)cout << "@" << endl;
			}
		}
	}
};
int main()
{
	tree t;
	t.check();
	return 0;
}

B.DS二叉树双亲表示法之找左叶子

题目描述

给出一棵二叉树的双亲表示法结果,用一个二维数组表示,位置下标从0开始,如果双亲位置为-1则表示该结点为根结点

如果结点有孩子,那么孩子的数组下标为奇数,则表示该孩子是左孩子,如果孩子的数组下标为偶数,则表示该孩子是右孩子(0算偶数)

编写程序,找出这棵树的所有左叶子。按照数组下标的顺序输出

输入

第一个输入t,表示有t棵树

接着每棵树输入3行:

第1行输入n,表示树有n个结点

第2行输入n个英文字母,表示每个树结点的数值

第3行输入n个整数,表示每个结点的双亲在数组的下标

以此类推输入下一棵树

输出

共输出t行,每行输出一棵二叉树的所有左叶子,按数组下标顺序输出

每行输出的每个叶子后面都带一个空格,最后一个也带空格

样例查看模式?

正常显示查看格式

输入样例1

2\n
7\n
A?B?C?D?E?F?G\n
-1?0?0?1?1?3?3\n
10\n
A?B?C?D?R?E?F?G?H?K\n
4?4?0?0?-1?1?2?2?6?7\n

输出样例1

F?\n
D?E?K?\n

AC代码

#include<iostream>
#include<queue>
#include<map>
#include<list>
using namespace std;
struct node
{
	char data;
	list<int>child;
	int fa;
	node()
	{
		data = '0';
		fa = -1;
	}
};
class tree
{
	int n;
	int root;
	vector<node>v;
	map<char, int>mp;
	map<int, char>mm;
public:
	tree()
	{
		cin >> n;
		v.resize(n);
		for (int i = 0; i < n; i++)
		{
			cin >> v[i].data;
			mp[v[i].data] = i;
			mm[i] = v[i].data;
		}
		for (int i = 0; i < n; i++)
		{
			int x;
			cin >> x;
			if (x == -1)
			{
				root = i;
			}
			else
			{
				v[i].fa = x;
				v[x].child.push_back(i);
			}
		}
	}
	void show()
	{
		for (int i = 0; i < n; i++)
		{
			cout << v[i].data << ":";
			for (auto tt:v[i].child)
			{
				cout << mm[tt] << " ";
			}
			cout << endl;
		}
	}
	void check()
	{
		for (int i = 0; i < n; i++)
		{
			int ss = v[i].child.size();
			if (ss == 0)
			{
				continue;
			}
			else
			{
				int tt = v[i].child.front();
				if (v[tt].child.size() == 0)
				{
					cout << mm[tt] << " ";
				}
			}
		}
		cout << endl;
	}
};
int main()
{
	int tt;
	cin >> tt;
	while (tt--)
	{
		tree t;
		t.show();
		t.check();
	}
	return 0;
}

C.DS二叉树--基于数组存储的构建

题目描述

任意二叉树可以根据完全二叉树性质保存在一个数组中。已知二叉树的数组存储,用程序构建该二叉树。

提示:用递归方法或非递归都可以

输入

第一行输入一个整数t,表示有t个测试数据

第二行起输入二叉树的数组存储结果,空树用字符‘0’表示,输入t行

数组的数据由大写字母和0表示

输出

逐行输出每个二叉树的先序遍历结果

样例查看模式?

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输入样例1?

3\n
ABC0D\n
ABCDEF000G\n
ABEC0F0D0\n

输出样例1

ABDC\n
ABDEGCF\n
ABCDEF\n

AC代码

#include<iostream>
#include<queue>
#include<map>
#include<vector>
#include<list>
using namespace std;
class tree
{
	string s;
public:
	tree()
	{
		cin >> s;
	}
	void pre(int x=0)
	{
		if (x >= s.size() || s[x] == '0')return;
		cout << s[x];
		pre(2 * x + 1);
		pre(2 * x + 2);
	}
};
int main()
{
	int tt;
	cin >> tt;
	while (tt--)
	{
		tree t;
		t.pre(0);
		cout << endl;
	}
	return 0;
}

D. DS二叉树--赫夫曼树的构建与编码

题目描述

给定n个权值,根据这些权值构造huffman树,并进行huffman编码

大家参考课本算法6.12为主,注意数组访问是从位置1开始

要求:赫夫曼的构建中,默认左孩子权值不大于右孩子权值

输入

第一行先输入n,表示有n个权值,即有n个叶子

第二行输入n个权值,权值全是小于1万的正整数

输出

逐行出每个权值对应的编码,格式如下:权值-编码
即每行先输出1个权值,再输出一个短划线,再输出对应编码

接着下一行输出下一个权值和编码,以此类推

样例查看模式?

正常显示查看格式

输入样例1?

5\n
15?4?4?3?2\n

输出样例1

15-1\n
4-010\n
4-011\n
3-001\n
2-000\n

AC代码

#include<iostream>
using namespace std;
struct node
{
	int weight;
	int l, r, p;
	string code;
	node()
	{
		weight = 0;
		l = r = p = 0;
	}
};
class tree
{
	node* root;
	int n;
public:
	tree()
	{
		cin >> n;
		root = new node[2*n+2];
		//从1开始,下标不会为0,与双亲冲突
		for (int i = 1; i <= n; i++)
		{
			cin >> root[i].weight;
		}
	}
	void findmin(int len, int& p1, int& p2)
	{
		int min1 = 0x3f;
		int min2 = 0x3f;
		for (int i = 1; i < len; i++)
		{
			//注意是独立的树!
			if (root[i].p == 0)
			{
				if (root[i].weight < min1)
				{
					min2 = min1;
					p2 = p1;
					min1 = root[i].weight;
					p1 = i;
				}
				else if (root[i].weight < min2)
				{
					min2 = root[i].weight;
					p2 = i;
				}
			}
		}
	}
	void hatree()
	{
		int p1 = 0, p2 = 0;
		for (int i = n+1; i < 2 * n; i++)
		{
			findmin(i, p1, p2);
			root[i].l = p1;
			root[i].r = p2;
			root[p1].p = i;
			root[p2].p = i;
			root[i].weight = root[p1].weight + root[p2].weight;
		}
	}
	void hacode()
	{
		for (int i = 1; i <= n; i++)
		{
			for (int c = i, f = root[i].p; f != 0; c = f, f = root[f].p)
			{
				if (root[f].l == c)
				{
					(root + i)->code = '0' + (root + i)->code;
				}
				else
				{
					(root + i)->code = '1' + (root + i)->code;
				}
			}
		}
	}
	void show()
	{
		for (int i = 1; i <= n; i++)
		{
			cout << root[i].weight <<"-" << root[i].code << endl;
		}
	}
};
int main()
{
	tree t;
	t.hatree();
	t.hacode();
	t.show();
	return 0;
}

E. DS图—最小生成树

题目描述

根据输入创建无向网。分别用Prim算法和Kruskal算法构建最小生成树。(假设:输入数据的最小生成树唯一。)

输入

顶点数n

n个顶点

边数m

m条边信息,格式为:顶点1顶点2权值

Prim算法的起点v

输出

输出最小生成树的权值之和

对两种算法,按树的生长顺序,输出边信息(Kruskal中边顶点按数组序号升序输出)

样例查看模式?

正常显示查看格式

输入样例1

6\n
v1?v2?v3?v4?v5?v6?\n
10\n
v1?v2?6\n
v1?v3?1\n
v1?v4?5\n
v2?v3?5\n
v2?v5?3\n
v3?v4?5\n
v3?v5?6\n
v3?v6?4\n
v4?v6?2\n
v5?v6?6\n
v1\n

输出样例1

15\n
prim:\n
v1?v3?1\n
v3?v6?4\n
v6?v4?2\n
v3?v2?5\n
v2?v5?3\n
kruskal:\n
v1?v3?1\n
v4?v6?2\n
v2?v5?3\n
v3?v6?4\n
v2?v3?5\n

AC代码

#include<iostream>
#include<map>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N = 1000, inf = 0x3f3f3f;
int g[N][N];
int n, m;
map<string, int>mp;
map<int, string>mm;
struct node
{
    int u, v, w;
};
vector<node>edge;
vector<node>edges;
int fa[N];
bool cmp(const node& a, const node& b)
{
    return a.w < b.w;
}
void Prim(int x)
{
    int len = inf;
    int end = 0;
    int sum = 0;
    int k = 0;
    vector<node>temp(n + 1);
    //temp[i].u表:i点连接u点
    //temp[i].w表:i到u的距离
    for (int i = 1; i <= n; i++)
    {
        temp[i].u = x;
        temp[i].w = g[x][i];
    }
    temp[x].w = 0;
    for (int i = 1; i < n; i++)
    {
        len = inf;
        //找到x到某点j的最小距离
        for (int j = 1; j <= n; j++)
        {
            if (temp[j].w && temp[j].w < len)
            {
                len = temp[j].w;
                end = j;
            }
        }
        sum += len;
        //更新添加记录边
        edge[k].u = temp[end].u;
        edge[k].v = end;
        edge[k].w = len;
        k++;
        //加入后更新
        for (int j = 1; j <= n; j++)
        {
            if (temp[j].w && temp[j].w > g[end][j])
            {
                temp[j].w = g[end][j];
                temp[j].u = end;
            }
        }
        temp[end].w = 0;
    }
    cout << sum << endl;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++)
    {
        cout << mm[edge[i].u] << " " << mm[edge[i].v] << " " << edge[i].w << endl;
    }
}
int find(int x)
{
    if (x != fa[x])fa[x] = find(fa[x]);
    return fa[x];
}
void kuskal()
{
    cout << "kruskal:" << endl;
    for (int i = 0; i < m; i++)
    {
        int p1 = find(edges[i].u);
        int p2 = find(edges[i].v);
        if (p1 != p2)
        {
            fa[p1] = p2;
            cout << mm[min(edges[i].u, edges[i].v)] << " "
                << mm[max(edges[i].u, edges[i].v)] << " "
                << edges[i].w << endl;
        }
    }
}
int main()
{
    memset(g, inf, sizeof(g));
    cin >> n;
    for (int i = 1; i <= n; i++)
    {
        fa[i] = i;
        string s;
        cin >> s;
        mp[s] = i;
        mm[i] = s;
    }
    cin >> m;
    edge.resize(m);
    for (int i = 0; i < m; i++)
    {
        string s1, s2;
        int c;
        cin >> s1 >> s2 >> c;
        g[mp[s1]][mp[s2]] =
            g[mp[s2]][mp[s1]] = c;
        edge[i].u = min(mp[s1], mp[s2]);
        edge[i].v = max(mp[s1], mp[s2]);
        edge[i].w = c;
    }
    sort(edge.begin(), edge.end(), cmp);
    edges = edge;
    string start;
    cin >> start;
    //Prim算法有起点
    Prim(mp[start]);
    kuskal();
    return 0;
}

F. 层次遍历叶子节点

题目描述

给定一颗二叉树的逻辑结构如下图,(先序遍历的结果,空树用字符‘0’表示,例如AB0C00D00),建立该二叉树的二叉链式存储结构,并层次遍历该二叉树的叶子节点

层次遍历是指从先从上往下,再从左到右的遍历二叉树节点

例如上图的遍历叶子的结果是D C

层次遍历二叉树算法如下,请改造成层次遍历叶子算法

初始设置:创建空队列Q,设T是根结点的指针,p是二叉树结点类型指针,初始操作时根结点T入队,执行以下循环:

(1)队首元素出队到p;

(2)访问p所指向的结点;(访问操作可以定义输出、比较、判断.......,根据题目要求来定义)?

(3)p所指向的结点的左、右子结点依次入队。

(4)跳转步骤1循环,直到队空为止

输入

第一行输入一个整数t,表示有t个二叉树

第二行起输入每个二叉树的包含空树的先序遍历结果,空树用字符‘0’表示,连续输入t行

输出

输出每个二叉树的叶子的层次遍历结果,

每行结果输出叶子的数值,并且用空格隔开,最后一个叶子输出后也带空格再换行

样例查看模式?

正常显示查看格式

输入样例1?<

2\n
AB0C00D00\n
ABD000C0E00\n

输出样例1

D?C?\n
D?E?

AC代码

#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
struct node
{
	char data;
	node* l;
	node* r;
	node()
	{
		data = '0';
		l = NULL;
		r = NULL;
	}
};
class tree
{
	node* root;
	int cnt;
	void create(node*& root)
	{
		char x;
		cin >> x;
		if (x == '0')
		{
			root = NULL;
			return;
		}
		root = new node;
		root->data = x;
		create(root->l);
		create(root->r);
	}
	void post(node* root)
	{
		if (!root)
		{
			return;
		}
		post(root->l);
		post(root->r);
		cout << root->data;
	}
	void mid(node* root)
	{
		if (!root)
		{
			return;
		}
		mid(root->l);
		cout << root->data;
		mid(root->r);
	}
	void Delete(node* root)
	{
		if (!root)
		{
			delete root;
			return;
		}
		Delete(root->l);
		Delete(root->r);
		delete root;
	}
	void child(node* root)
	{
		if (!root)
		{
			return;
		}
		if (!root->l && !root->r)
		{
			cout << root->data << " ";
		}
		child(root->l);
		child(root->r);
	}
	void parent(node* root)
	{
		if (!root)
		{
			return;
		}
		parent(root->l);
		parent(root->r);
		if (root->l && !root->l->r && !root->l->l)
		{
			cout << root->data << " ";
		}
		if (root->r && !root->r->r && !root->r->l)
		{
			cout << root->data << " ";
		}
	}
public:
	tree()
	{
		cnt = 0;
		root = NULL;
	}
	void create_tree()
	{
		create(root);
	}
	~tree()
	{
		Delete(root);
	}
	void posorder()
	{
		post(root);
		cout << endl;
	}
	void midorder()
	{
		mid(root);
		cout << endl;
	}
	void find_child()
	{
		child(root);
		cout << endl;
	}
	void find_parent()
	{
		parent(root);
		cout << endl;
	}
	void lerver()
	{
		queue<node*>q;
		q.push(root);
		while (!q.empty())
		{
			auto t = q.front();
			q.pop();
			if (!t->l && !t->r)
			{
				cout << t->data << " ";
			}
			if (t->l)
			{
				q.push(t->l);
			}
			if (t->r)
			{
				q.push(t->r);
			}
		}
		cout << endl;
	}
};
int main()
{
	int t;
	cin >> t;
	while (t--)
	{
		tree tt;
		tt.create_tree();
		tt.lerver();
	}
	return 0;
}

G. DS线性表—多项式相加

时间限制1s

内存限制128MB

题目描述

对于一元多项式p(x)=p0+p1x+p2x2++pnxn,每个项都有系数和指数两部分,例如p2x2的系数为p2,指数为2。

编程实现两个多项式的相加。

例如5+x+2x2+3x3-5-x+6x2+4x4,两者相加结果:8x2+3x3+4x4

其中系数5和-5都是x的0次方的系数,相加后为0,所以不显示。x的1次方同理不显示。

要求用单链表实现。

输入

第1行:输入t表示有t组测试数据

第2行:输入n表示有第1组的第1个多项式包含n个项

第3行:输入第一项的系数和指数,以此类推输入n行

接着输入m表示第1组的第2个多项式包含m项

同理输入第2个多项式的m个项的系数和指数

参考上面输入第2组数据,以此类推输入t组

假设所有数据都是整数

输出

对于每1组数据,先用两行输出两个原来的多项式,再用一行输出运算结果,不必考虑结果全为0的情况

输出格式参考样本数据,格式要求包括:

1.如果指数或系数是负数,用小括号括起来。

2.如果系数为0,则该项不用输出。

3.如果指数不为0,则用符号^表示,例如x的3次方,表示为x^3。

4.多项式的每个项之间用符号+连接,每个+两边加1个空格隔开。

样例查看模式?

正常显示查看格式

输入样例1?

2\n
4\n
5?0\n
1?1\n
2?2\n
3?3\n
4\n
-5?0\n
-1?1\n
6?2\n
4?4\n
3\n
-3?0\n
-5?1\n
2?2\n
4\n
9?-1\n
2?0\n
3?1\n
-2?2\n

输出样例1

5?+?1x^1?+?2x^2?+?3x^3\n
(-5)?+?(-1)x^1?+?6x^2?+?4x^4\n
8x^2?+?3x^3?+?4x^4\n
(-3)?+?(-5)x^1?+?2x^2\n
9x^(-1)?+?2?+?3x^1?+?(-2)x^2\n
9x^(-1)?+?(-1)?+?(-2)x^1\n
\n

AC代码

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
void display(vector<pair<int, int>>v)
{
	for (int i = 0; i < v.size(); i++)
	{
		if (v[i].second == 0)continue;
		else if (v[i].second < 0)
		{
			cout << "(" << v[i].second << ")";
		}
		else  cout << v[i].second;
		if (v[i].first == 0)
		{
			if (i != v.size() - 1&&v[i+1].second!=0)cout << " + ";
			continue;
		}
		else if (v[i].first < 0)
		{
			cout << "x^(" << v[i].first << ")";
			if (i != v.size() - 1 && v[i+1].second != 0)cout << " + ";
		}
		else
		{
			cout << "x^" << v[i].first; 
			if (i != v.size() - 1 && v[i+1].second != 0)cout << " + ";
		}
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
	int t;
	cin >> t;
	while (t--)
	{
		int n;
		cin >> n;
		vector<pair<int, int>>v1;
		vector<pair<int, int>>v2;
		vector<pair<int, int>>ans;
		for (int i = 0; i < n; i++)
		{
			int x, y;
			cin >> x >> y;
			v1.push_back({ y,x });
		}
		cin >> n;
		for (int i = 0; i < n; i++)
		{
			int x, y;
			cin >> x >> y;
			v2.push_back({ y,x });
		}
		sort(v1.begin(), v1.end());
		sort(v2.begin(), v2.end());
		display(v1);
		display(v2);
		//n为v2的
		for (int i = 0; i < n; i++)
		{
			bool flag = 0;
			for (int j = 0; j < v1.size(); j++)
			{
				if (v1[j].first == v2[i].first)
				{
					ans.push_back({ v2[i].first,v1[j].second + v2[i].second });
					flag = 1;
					break;
				}
			}
			if (!flag)
			{
				ans.push_back({ v2[i].first,v2[i].second });
			}
		}
		for (int j = 0; j < v1.size(); j++)
		{
			bool flag = 0;
			for (int i = 0; i < ans.size(); i++)
			{
				if (ans[i].first == v1[j].first)
				{
					flag = 1;
					break;
				}
			}
			if (!flag)
			{
				ans.push_back({ v1[j].first,v1[j].second });
			}
		}
		sort(ans.begin(), ans.end());
		display(ans);
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

文章来源:https://blog.csdn.net/gyeolhada/article/details/135406160
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