第4～5章 串和数组 自测卷答案 姓名 班级
题号
一
二
三
四
五
总分
题分
20
15
20
15
30
100
得分
一、填空题（每空1分，共20分）
1,不包含任何字符（长度为0）的串 称为空串； 由一个或多个空格（仅由空格符）组成的串 称为空白串。
（对应严题集4.1①，简答题：简述空串和空格串的区别）
2,设S=“A;/document/Mary.doc”，则strlen(s)= 20,“/”的字符定位的位置为 3 。
4,子串的定位运算称为串的模式匹配； 被匹配的主串 称为目标串,子串 称为模式。
5,设目标T=”abccdcdccbaa”，模式P=“cdcc”，则第 6 次匹配成功。
6,若n为主串长，m为子串长，则串的古典（朴素）匹配算法最坏的情况下需要比较字符的总次数为 (n-m+1)*m 。
7,假设有二维数组A6×8，每个元素用相邻的6个字节存储，存储器按字节编址。已知A的起始存储位置（基地址）为1000，则数组A的体积（存储量）为 288 B ；末尾元素A57的第一个字节地址为 1282 ；若按行存储时，元素A14的第一个字节地址为 (8+4)×6+1000=1072 ；若按列存储时，元素A47的第一个字节地址为 (6×7＋4)×6＋1000）＝1276 。
(注：数组是从0行0列还是从1行1列计算起呢？由末单元为A57可知，是从0行0列开始！)
8,〖00年计算机系考研题〗设数组a[1…60,1…70]的基地址为2048，每个元素占2个存储单元，若以列序为主序顺序存储，则元素a[32,58]的存储地址为 8950 。
答：不考虑0行0列，利用列优先公式,LOC(aij)=LOC(ac1，c2)+[(j-c2)*(d1-c1+1)+i-c1)]*L
得：LOC(a32,58)=2048+[(58-1)*(60-1+1)+32-1]]*2＝8950
9,三元素组表中的每个结点对应于稀疏矩阵的一个非零元素，它包含有三个数据项，分别表示该元素的 行下标,列下标 和 元素值 。
10.求下列广义表操作的结果：
（1） GetHead【((a,b),(c,d))】=== (a,b) ; //头元素不必加括号
（2） GetHead【GetTail【((a,b),(c,d))】】=== (c,d) ;
（3） GetHead【GetTail【GetHead【((a,b),(c,d))】】】=== b ;
（4） GetTail【GetHead【GetTail【((a,b),(c,d))】】】=== （d） ;
二、单选题（每小题1分，共15分）
（ B ）1,〖李〗串是一种特殊的线性表，其特殊性体现在：
Ａ．可以顺序存储 Ｂ．数据元素是一个字符
Ｃ．可以链式存储 Ｄ．数据元素可以是多个字符
（ B ）2,〖李〗设有两个串p和q，求q在p中首次出现的位置的运算称作：
Ａ．连接 Ｂ．模式匹配 Ｃ．求子串 Ｄ．求串长
（ D ）3,〖李〗设串s1=’ABCDEFG’，s2=’PQRST’，函数con(x,y)返回x和y串的连接串，subs(s,i,j)返回串s的从序号i开始的j个字符组成的子串，len(s)返回串s的长度，则con(subs(s1,2,len(s2)),subs(s1,len(s2),2))的结果串是：
Ａ．BCDEF Ｂ．BCDEFG Ｃ．BCPQRST Ｄ．BCDEFEF
解：con(x,y)返回x和y串的连接串，即 con(x,y)＝‘ABCDEFGPQRST’；
subs(s,i,j)返回串s的从序号i开始的j个字符组成的子串，则
subs(s1,2,len(s2))＝subs(s1,2,5)=’ BCDEF’; subs(s1,len(s2),2)＝subs(s1,5,2)=’ EF’;
所以con(subs(s1,2,len(s2)),subs(s1,len(s2),2))＝con(’ BCDEF’,’ EF’)之连接，即BCDEFEF
（ A ）4,〖01年计算机系考研题〗假设有60行70列的二维数组a[1…60,1…70]以列序为主序顺序存储，其基地址为10000，每个元素占2个存储单元，那么第32行第58列的元素a[32,58]的存储地址为 。（无第0行第0列元素）
Ａ．16902 Ｂ．16904 Ｃ．14454 Ｄ．答案A,B,C均不对答：此题与填空题第8小题相似。（57列×60行＋31行）×2字节＋10000=16902
( B )5,设矩阵A是一个对称矩阵，为了节省存储，将其下三角部分（如下图所示）按行序存放在一维数组B[ 1,n(n-1)/2 ]中，对下三角部分中任一元素ai,j(i≤j),在一维数组B中下标k的值是：
Ａ．i(i-1)/2+j-1 Ｂ．i(i-1)/2+j Ｃ．i(i+1)/2+j-1 Ｄ．i(i+1)/2+j
6,【91初程P78】 从供选择的答案中，选出应填入下面叙述？ 内的最确切的解答，把相应编号写在答卷的对应栏内。
有一个二维数组A，行下标的范围是0到8，列下标的范围是1到5，每个数组元素用相邻的4个字节存储。存储器按字节编址。假设存储数组元素A[0,1]的第一个字节的地址是0。
存储数组A的最后一个元素的第一个字节的地址是 A 。若按行存储，则A[3,5]和A[5,3]的第一个字节的地址分别是 B 和 C 。若按列存储，则A[7,1]和A[2,4]的第一个字节的地址分别是 D 和 E 。
供选择的答案：
A～E：①28 ② 44 ③ 76 ④ 92 ⑤ 108
⑥ 116 ⑦ 132 ⑧ 176 ⑨ 184 ⑩ 188
答案：ABCDE=8,3,5,1,6
7.【94程P12】 有一个二维数组A，行下标的范围是1到6，列下标的范围是0到7，每个数组元素用相邻的6个字节存储，存储器按字节编址。那么，这个数组的体积是 A 个字节。假设存储数组元素A[1,0]的第一个字节的地址是0，则存储数组A的最后一个元素的第一个字节的地址是 B 。若按行存储，则A[2,4]的第一个字节的地址是 C 。若按列存储，则A[5,7]的第一个字节的地址是 D 。
供选择的答案
A～D：①12 ② 66 ③ 72 ④ 96 ⑤ 114 ⑥ 120
⑦ 156 ⑧ 234 ⑨ 276 ⑩ 282 （11）283 （12）288
答案：ABCD=12,10,3,9
三、简答题（每小题5分，共15分）
1,【其他教材】已知二维数组Am,m采用按行优先顺序存放，每个元素占K个存储单元，并且第一个元素的存储地址为Loc(a11)，请写出求Loc(aij)的计算公式。如果采用列优先顺序存放呢？
解：公式教材已给出，此处虽是方阵，但行列公式仍不相同；
按行存储的元素地址公式是,Loc(aij)= Loc(a11) +[ (i-1)*m+(j-1) ] * K
按列存储的元素地址公式是,Loc(aij)= Loc(a11) +[ (j-1)*m+(i-1) ] * K
2.【全国专升本资格考试】递归算法比非递归算法花费更多的时间，对吗？为什么？
答：不一定。时间复杂度与样本个数n有关，是指最深层的执行语句耗费时间，而递归算法与非递归算法在最深层的语句执行上是没有区别的，循环的次数也没有太大差异。仅仅是确定循环是否继续的方式不同，递归用栈隐含循环次数，非递归用循环变量来显示循环次数而已。
四、计算题（每题5分，共20分）
设s=’I AM A STUDENT’,t=’GOOD’,q=’WORKER’,求Replace(s,’STUDENT’,q) 和
Concat(SubString(s,6,2),Concat(t,SubString(s,7,8)))。
解：① Replace(s,’STUDENT’,q)＝’I AM A WORKER’
② 因为 SubString(s,6,2)＝‘A ’；SubString(s,7,8)＝‘ STUDENT’
Concat(t,SubString(s,7,8))＝’GOOD STUDENT’
所以Concat(SubString(s,6,2),Concat(t,SubString(s,7,8)))＝‘A GOOD STUDENT’
2,（P60 4-18）用三元组表表示下列稀疏矩阵：
解：参见填空题4,三元素组表中的每个结点对应于稀疏矩阵的一个非零元素，它包含有三个数据项，分别表示该元素的 行下标,列下标 和 元素值 。
所以（1）可列表为,（2）可列表为：
8
8
5
3
2
3
3
6
8
5
4
6
7
8
5
8
1
2
3,（P60 4-19）下列各三元组表分别表示一个稀疏矩阵，试写出它们的稀疏矩阵。
解：（1）为6×4矩阵，非零元素有6个。 （2）为4×5矩阵，非零元素有5个
五、算法设计题（每题10分，共30分）
【严题集4.12③】 编写一个实现串的置换操作Replace(&S,T,V)的算法。
解：
int Replace(Stringtype &S,Stringtype T,Stringtype V);//将串S中所有子串T替换为
V,并返回置换次数
{
for(n=0,i=1;i<=Strlen(S)-Strlen(T)+1;i++) //注意i的取值范围
if(!StrCompare(SubString(S,i,Strlen(T)),T)) //找到了与T匹配的子串
{ //分别把T的前面和后面部分保存为head和tail
StrAssign(head,SubString(S,1,i-1));
StrAssign(tail,SubString(S,i+Strlen(T),Strlen(S)-i-Strlen(T)+1));
StrAssign(S,Concat(head,V));
StrAssign(S,Concat(S,tail)); //把head,V,tail连接为新串
i+=Strlen(V); //当前指针跳到插入串以后
n++;
n++;
}//if
return n;
}//Replace
分析:i+=Strlen(V);这一句是必需的,也是容易忽略的.如省掉这一句,则在某些情况下,会引起不希望的后果,虽然在大多数情况下没有影响.请思考:设S='place',T='ace',V='face',则省掉i+=Strlen(V);运行时会出现什么结果?
【严题集5.18⑤】试设计一个算法，将数组An 中的元素A[0]至A[n-1]循环右移k位，并要求只用一个元素大小的附加存储，元素移动或交换次数为O(n)
解：
分析:要把A的元素循环右移k位,则A[0]移至A[k],A[k]移至A[2k]......直到最终回到A[ 0].然而这并没有全部解决问题,因为有可能有的元素在此过程中始终没有被访问过,而是被跳了过去.分析可知,当n和k的最大公约数为p时,只要分别以A[0],A[1],...A[p-1]为起点执行上述算法,就可以保证每一个元素都被且仅被右移一次,从而满足题目要求.也就是说,A的所有元素分别处在p个"循环链"上面.举例如下,
n=15,k=6,则p=3,
第一条链:A[0]->A[6],A[6]->A[12],A[12]->A[3],A[3]->A[9],A[9]->A[0],/已“顺便”移动了A[6]、A[12]…
第二条链:A[1]->A[7],A[7]->A[13],A[13]->A[4],A[4]->A[10],A[10]->A[1],
第三条链:A[2]->A[8],A[8]->A[14],A[14]->A[5],A[5]->A[11],A[11]->A[2],
恰好使所有元素都右移一次,
虽然未经数学证明,但作者相信上述规律应该是正确的,程序如下：
void RSh(int A[n],int k)//把数组A的元素循环右移k位,只用一个辅助存储空间
{
for(i=1;i<=k;i++)
if(n%i==0&&k%i==0) p=i;//求n和k的最大公约数p
for(i=0;i<p;i++)
{
j=i;l=(i+k)%n;temp=A[i];
while(l!=i)
{
A[j]=temp;
temp=A[l];
A[l]=A[j];
j=l;l=(j+k)%n;
}// 循环右移一步
A[i]=temp;
}//for
}//RSh
附加题,利用C的库函数strlen,strcpy（或strncpy）写一个算法void StrDelete(char *S,int t,int m),删除串S中从位置i开始的连续的m个字符。若i≥strlen(S)，则没有字符被删除；若i+m≥strlen(S)，则将S中从位置i开始直至末尾的字符均被删去。
提示：strlen是求串长(length)函数：int strlen(char s); //求串的长度
strcpy是串复制(copy)函数：char *strcpy(char to,char from); //该函数将串from复制到串to中，并且返回一个指向串to的开始处的指针。
题号
一
二
三
四
五
总分
题分
20
15
20
15
30
100
得分
一、填空题（每空1分，共20分）
1,不包含任何字符（长度为0）的串 称为空串； 由一个或多个空格（仅由空格符）组成的串 称为空白串。
（对应严题集4.1①，简答题：简述空串和空格串的区别）
2,设S=“A;/document/Mary.doc”，则strlen(s)= 20,“/”的字符定位的位置为 3 。
4,子串的定位运算称为串的模式匹配； 被匹配的主串 称为目标串,子串 称为模式。
5,设目标T=”abccdcdccbaa”，模式P=“cdcc”，则第 6 次匹配成功。
6,若n为主串长，m为子串长，则串的古典（朴素）匹配算法最坏的情况下需要比较字符的总次数为 (n-m+1)*m 。
7,假设有二维数组A6×8，每个元素用相邻的6个字节存储，存储器按字节编址。已知A的起始存储位置（基地址）为1000，则数组A的体积（存储量）为 288 B ；末尾元素A57的第一个字节地址为 1282 ；若按行存储时，元素A14的第一个字节地址为 (8+4)×6+1000=1072 ；若按列存储时，元素A47的第一个字节地址为 (6×7＋4)×6＋1000）＝1276 。
(注：数组是从0行0列还是从1行1列计算起呢？由末单元为A57可知，是从0行0列开始！)
8,〖00年计算机系考研题〗设数组a[1…60,1…70]的基地址为2048，每个元素占2个存储单元，若以列序为主序顺序存储，则元素a[32,58]的存储地址为 8950 。
答：不考虑0行0列，利用列优先公式,LOC(aij)=LOC(ac1，c2)+[(j-c2)*(d1-c1+1)+i-c1)]*L
得：LOC(a32,58)=2048+[(58-1)*(60-1+1)+32-1]]*2＝8950
9,三元素组表中的每个结点对应于稀疏矩阵的一个非零元素，它包含有三个数据项，分别表示该元素的 行下标,列下标 和 元素值 。
10.求下列广义表操作的结果：
（1） GetHead【((a,b),(c,d))】=== (a,b) ; //头元素不必加括号
（2） GetHead【GetTail【((a,b),(c,d))】】=== (c,d) ;
（3） GetHead【GetTail【GetHead【((a,b),(c,d))】】】=== b ;
（4） GetTail【GetHead【GetTail【((a,b),(c,d))】】】=== （d） ;
二、单选题（每小题1分，共15分）
（ B ）1,〖李〗串是一种特殊的线性表，其特殊性体现在：
Ａ．可以顺序存储 Ｂ．数据元素是一个字符
Ｃ．可以链式存储 Ｄ．数据元素可以是多个字符
（ B ）2,〖李〗设有两个串p和q，求q在p中首次出现的位置的运算称作：
Ａ．连接 Ｂ．模式匹配 Ｃ．求子串 Ｄ．求串长
（ D ）3,〖李〗设串s1=’ABCDEFG’，s2=’PQRST’，函数con(x,y)返回x和y串的连接串，subs(s,i,j)返回串s的从序号i开始的j个字符组成的子串，len(s)返回串s的长度，则con(subs(s1,2,len(s2)),subs(s1,len(s2),2))的结果串是：
Ａ．BCDEF Ｂ．BCDEFG Ｃ．BCPQRST Ｄ．BCDEFEF
解：con(x,y)返回x和y串的连接串，即 con(x,y)＝‘ABCDEFGPQRST’；
subs(s,i,j)返回串s的从序号i开始的j个字符组成的子串，则
subs(s1,2,len(s2))＝subs(s1,2,5)=’ BCDEF’; subs(s1,len(s2),2)＝subs(s1,5,2)=’ EF’;
所以con(subs(s1,2,len(s2)),subs(s1,len(s2),2))＝con(’ BCDEF’,’ EF’)之连接，即BCDEFEF
（ A ）4,〖01年计算机系考研题〗假设有60行70列的二维数组a[1…60,1…70]以列序为主序顺序存储，其基地址为10000，每个元素占2个存储单元，那么第32行第58列的元素a[32,58]的存储地址为 。（无第0行第0列元素）
Ａ．16902 Ｂ．16904 Ｃ．14454 Ｄ．答案A,B,C均不对答：此题与填空题第8小题相似。（57列×60行＋31行）×2字节＋10000=16902
( B )5,设矩阵A是一个对称矩阵，为了节省存储，将其下三角部分（如下图所示）按行序存放在一维数组B[ 1,n(n-1)/2 ]中，对下三角部分中任一元素ai,j(i≤j),在一维数组B中下标k的值是：
Ａ．i(i-1)/2+j-1 Ｂ．i(i-1)/2+j Ｃ．i(i+1)/2+j-1 Ｄ．i(i+1)/2+j
6,【91初程P78】 从供选择的答案中，选出应填入下面叙述？ 内的最确切的解答，把相应编号写在答卷的对应栏内。
有一个二维数组A，行下标的范围是0到8，列下标的范围是1到5，每个数组元素用相邻的4个字节存储。存储器按字节编址。假设存储数组元素A[0,1]的第一个字节的地址是0。
存储数组A的最后一个元素的第一个字节的地址是 A 。若按行存储，则A[3,5]和A[5,3]的第一个字节的地址分别是 B 和 C 。若按列存储，则A[7,1]和A[2,4]的第一个字节的地址分别是 D 和 E 。
供选择的答案：
A～E：①28 ② 44 ③ 76 ④ 92 ⑤ 108
⑥ 116 ⑦ 132 ⑧ 176 ⑨ 184 ⑩ 188
答案：ABCDE=8,3,5,1,6
7.【94程P12】 有一个二维数组A，行下标的范围是1到6，列下标的范围是0到7，每个数组元素用相邻的6个字节存储，存储器按字节编址。那么，这个数组的体积是 A 个字节。假设存储数组元素A[1,0]的第一个字节的地址是0，则存储数组A的最后一个元素的第一个字节的地址是 B 。若按行存储，则A[2,4]的第一个字节的地址是 C 。若按列存储，则A[5,7]的第一个字节的地址是 D 。
供选择的答案
A～D：①12 ② 66 ③ 72 ④ 96 ⑤ 114 ⑥ 120
⑦ 156 ⑧ 234 ⑨ 276 ⑩ 282 （11）283 （12）288
答案：ABCD=12,10,3,9
三、简答题（每小题5分，共15分）
1,【其他教材】已知二维数组Am,m采用按行优先顺序存放，每个元素占K个存储单元，并且第一个元素的存储地址为Loc(a11)，请写出求Loc(aij)的计算公式。如果采用列优先顺序存放呢？
解：公式教材已给出，此处虽是方阵，但行列公式仍不相同；
按行存储的元素地址公式是,Loc(aij)= Loc(a11) +[ (i-1)*m+(j-1) ] * K
按列存储的元素地址公式是,Loc(aij)= Loc(a11) +[ (j-1)*m+(i-1) ] * K
2.【全国专升本资格考试】递归算法比非递归算法花费更多的时间，对吗？为什么？
答：不一定。时间复杂度与样本个数n有关，是指最深层的执行语句耗费时间，而递归算法与非递归算法在最深层的语句执行上是没有区别的，循环的次数也没有太大差异。仅仅是确定循环是否继续的方式不同，递归用栈隐含循环次数，非递归用循环变量来显示循环次数而已。
四、计算题（每题5分，共20分）
设s=’I AM A STUDENT’,t=’GOOD’,q=’WORKER’,求Replace(s,’STUDENT’,q) 和
Concat(SubString(s,6,2),Concat(t,SubString(s,7,8)))。
解：① Replace(s,’STUDENT’,q)＝’I AM A WORKER’
② 因为 SubString(s,6,2)＝‘A ’；SubString(s,7,8)＝‘ STUDENT’
Concat(t,SubString(s,7,8))＝’GOOD STUDENT’
所以Concat(SubString(s,6,2),Concat(t,SubString(s,7,8)))＝‘A GOOD STUDENT’
2,（P60 4-18）用三元组表表示下列稀疏矩阵：
解：参见填空题4,三元素组表中的每个结点对应于稀疏矩阵的一个非零元素，它包含有三个数据项，分别表示该元素的 行下标,列下标 和 元素值 。
所以（1）可列表为,（2）可列表为：
8
8
5
3
2
3
3
6
8
5
4
6
7
8
5
8
1
2
3,（P60 4-19）下列各三元组表分别表示一个稀疏矩阵，试写出它们的稀疏矩阵。
解：（1）为6×4矩阵，非零元素有6个。 （2）为4×5矩阵，非零元素有5个
五、算法设计题（每题10分，共30分）
【严题集4.12③】 编写一个实现串的置换操作Replace(&S,T,V)的算法。
解：
int Replace(Stringtype &S,Stringtype T,Stringtype V);//将串S中所有子串T替换为
V,并返回置换次数
{
for(n=0,i=1;i<=Strlen(S)-Strlen(T)+1;i++) //注意i的取值范围
if(!StrCompare(SubString(S,i,Strlen(T)),T)) //找到了与T匹配的子串
{ //分别把T的前面和后面部分保存为head和tail
StrAssign(head,SubString(S,1,i-1));
StrAssign(tail,SubString(S,i+Strlen(T),Strlen(S)-i-Strlen(T)+1));
StrAssign(S,Concat(head,V));
StrAssign(S,Concat(S,tail)); //把head,V,tail连接为新串
i+=Strlen(V); //当前指针跳到插入串以后
n++;
n++;
}//if
return n;
}//Replace
分析:i+=Strlen(V);这一句是必需的,也是容易忽略的.如省掉这一句,则在某些情况下,会引起不希望的后果,虽然在大多数情况下没有影响.请思考:设S='place',T='ace',V='face',则省掉i+=Strlen(V);运行时会出现什么结果?
【严题集5.18⑤】试设计一个算法，将数组An 中的元素A[0]至A[n-1]循环右移k位，并要求只用一个元素大小的附加存储，元素移动或交换次数为O(n)
解：
分析:要把A的元素循环右移k位,则A[0]移至A[k],A[k]移至A[2k]......直到最终回到A[ 0].然而这并没有全部解决问题,因为有可能有的元素在此过程中始终没有被访问过,而是被跳了过去.分析可知,当n和k的最大公约数为p时,只要分别以A[0],A[1],...A[p-1]为起点执行上述算法,就可以保证每一个元素都被且仅被右移一次,从而满足题目要求.也就是说,A的所有元素分别处在p个"循环链"上面.举例如下,
n=15,k=6,则p=3,
第一条链:A[0]->A[6],A[6]->A[12],A[12]->A[3],A[3]->A[9],A[9]->A[0],/已“顺便”移动了A[6]、A[12]…
第二条链:A[1]->A[7],A[7]->A[13],A[13]->A[4],A[4]->A[10],A[10]->A[1],
第三条链:A[2]->A[8],A[8]->A[14],A[14]->A[5],A[5]->A[11],A[11]->A[2],
恰好使所有元素都右移一次,
虽然未经数学证明,但作者相信上述规律应该是正确的,程序如下：
void RSh(int A[n],int k)//把数组A的元素循环右移k位,只用一个辅助存储空间
{
for(i=1;i<=k;i++)
if(n%i==0&&k%i==0) p=i;//求n和k的最大公约数p
for(i=0;i<p;i++)
{
j=i;l=(i+k)%n;temp=A[i];
while(l!=i)
{
A[j]=temp;
temp=A[l];
A[l]=A[j];
j=l;l=(j+k)%n;
}// 循环右移一步
A[i]=temp;
}//for
}//RSh
附加题,利用C的库函数strlen,strcpy（或strncpy）写一个算法void StrDelete(char *S,int t,int m),删除串S中从位置i开始的连续的m个字符。若i≥strlen(S)，则没有字符被删除；若i+m≥strlen(S)，则将S中从位置i开始直至末尾的字符均被删去。
提示：strlen是求串长(length)函数：int strlen(char s); //求串的长度
strcpy是串复制(copy)函数：char *strcpy(char to,char from); //该函数将串from复制到串to中，并且返回一个指向串to的开始处的指针。
