严蔚敏《数据结构(c语言版)习题集》算法设计题第三章参考答案

作者名： 不详 　来源：网友提供 05年7月7日

第三章 栈与队列

3.15

typedef struct{
Elemtype *base[2];
Elemtype *top[2];
}BDStacktype; //双向栈类型

Status Init_Stack(BDStacktype &tws,int m)//初始化一个大小为m的双向栈tws
{
tws.base[0]=(Elemtype*)malloc(sizeof(Elemtype));
tws.base[1]=tws.base[0]+m;
tws.top[0]=tws.base[0];
tws.top[1]=tws.base[1];
return OK;
}//Init_Stack

Status push(BDStacktype &tws,int i,Elemtype x)//x入栈,i=0表示低端栈,i=1表示高端栈
{
if(tws.top[0]>tws.top[1]) return OVERFLOW; //注意此时的栈满条件
if(i==0) *tws.top[0]++=x;
else if(i==1) *tws.top[1]--=x;
else return ERROR;
return OK;
}//push

Status pop(BDStacktype &tws,int i,Elemtype &x)//x出栈,i=0表示低端栈,i=1表示高端栈
{
if(i==0)
{
if(tws.top[0]==tws.base[0]) return OVERFLOW;
x=*--tws.top[0];
}
else if(i==1)
{
if(tws.top[1]==tws.base[1]) return OVERFLOW;
x=*++tws.top[1];
}
else return ERROR;
return OK;
}//pop

3.16

void Train_arrange(char *train)//这里用字符串train表示火车,'H'表示硬席,'S'表示软席
{
p=train;q=train;
InitStack(s);
while(*p)
{
if(*p=='H') push(s,*p); //把'H'存入栈中
else *(q++)=*p; //把'S'调到前部
p++;
}
while(!StackEmpty(s))
{
pop(s,c);
*(q++)=c; //把'H'接在后部
}
}//Train_arrange

3.17

int IsReverse()//判断输入的字符串中'&'前和'&'后部分是否为逆串,是则返回1,否则返回0
{
InitStack(s);
while((e=getchar())!='&')
push(s,e);
while((e=getchar())!='@')
{
if(StackEmpty(s)) return 0;
pop(s,c);
if(e!=c) return 0;
}
if(!StackEmpty(s)) return 0;
return 1;
}//IsReverse

3.18

Status Bracket_Test(char *str)//判别表达式中小括号是否匹配
{
count=0;
for(p=str;*p;p++)
{
if(*p=='(') count++;
else if(*p==')') count--;
if (count<0) return ERROR;
}
if(count) return ERROR; //注意括号不匹配的两种情况
return OK;
}//Bracket_Test

3.19

Status AllBrackets_Test(char *str)//判别表达式中三种括号是否匹配
{
InitStack(s);
for(p=str;*p;p++)
{
if(*p=='('||*p=='['||*p=='{') push(s,*p);
else if(*p==')'||*p==']'||*p=='}')
{
if(StackEmpty(s)) return ERROR;
pop(s,c);
if(*p==')'&&c!='(') return ERROR;
if(*p==']'&&c!='[') return ERROR;
if(*p=='}'&&c!='{') return ERROR; //必须与当前栈顶括号匹配
}
}//for
if(!StackEmpty(s)) return ERROR;
return OK;
}//AllBrackets_Test

3.20

typedef struct {
. int x;
int y;
} coordinate;

void Repaint_Color(int g[m][n],int i,int j,int color)//把点(i,j)相邻区域的颜色置换为color
{
old=g[i][j];
InitQueue(Q);
EnQueue(Q,{I,j});
while(!QueueEmpty(Q))
{
DeQueue(Q,a);
x=a.x;y=a.y;
if(x>1)
if(g[x-1][y]==old)
{
g[x-1][y]=color;
EnQueue(Q,{x-1,y}); //修改左邻点的颜色
}
if(y>1)
if(g[x][y-1]==old)
{
g[x][y-1]=color;
EnQueue(Q,{x,y-1}); //修改上邻点的颜色
}
if(x<m)
if(g[x+1][y]==old)
{
g[x+1][y]=color;
EnQueue(Q,{x+1,y}); //修改右邻点的颜色
}
if(y<n)
if(g[x][y+1]==old)
{
g[x][y+1]=color;
EnQueue(Q,{x,y+1}); //修改下邻点的颜色
}
}//while
}//Repaint_Color
分析:本算法采用了类似于图的广度优先遍历的思想,用两个队列保存相邻同色点的横坐标和纵坐标.递归形式的算法该怎么写呢?

3.21

void NiBoLan(char *str,char *new)//把中缀表达式str转换成逆波兰式new
{
p=str;q=new; //为方便起见,设str的两端都加上了优先级最低的特殊符号
InitStack(s); //s为运算符栈
while(*p)
{
if(*p是字母)) *q++=*p; //直接输出
else
{
c=gettop(s);
if(*p优先级比c高) push(s,*p);
else
{
while(gettop(s)优先级不比*p低)
{
pop(s,c);*(q++)=c;
}//while
push(s,*p); //运算符在栈内遵循越往栈顶优先级越高的原则
}//else
}//else
p++;
}//while
}//NiBoLan //参见编译原理教材

3.22

int GetValue_NiBoLan(char *str)//对逆波兰式求值
{
p=str;InitStack(s); //s为操作数栈
while(*p)
{
if(*p是数) push(s,*p);
else
{
pop(s,a);pop(s,b);
r=compute(b,*p,a); //假设compute为执行双目运算的过程
push(s,r);
}//else
p++;
}//while
pop(s,r);return r;
}//GetValue_NiBoLan

3.23

Status NiBoLan_to_BoLan(char *str,stringtype &new)//把逆波兰表达式str转换为波兰式new
{
p=str;Initstack(s); //s的元素为stringtype类型
while(*p)
{
if(*p为字母) push(s,*p);
else
{
if(StackEmpty(s)) return ERROR;
pop(s,a);
if(StackEmpty(s)) return ERROR;
pop(s,b);
c=link(link(*p,b),a);
push(s,c);
}//else
p++;
}//while
pop(s,new);
if(!StackEmpty(s)) return ERROR;
return OK;
}//NiBoLan_to_BoLan
分析:基本思想见书后注释.本题中暂不考虑串的具体操作的实现,而将其看作一种抽象数据类型stringtype,对其可以进行连接操作:c=link(a,b).

3.24

Status g(int m,int n,int &s)//求递归函数g的值s
{
if(m==0&&n>=0) s=0;
else if(m>0&&n>=0) s=n+g(m-1,2*n);
else return ERROR;
return OK;
}//g

3.25

Status F_recursive(int n,int &s)//递归算法
{
if(n<0) return ERROR;
if(n==0) s=n+1;
else
{
F_recurve(n/2,r);
s=n*r;
}
return OK;
}//F_recursive

Status F_nonrecursive(int n,int s)//非递归算法
{
if(n<0) return ERROR;
if(n==0) s=n+1;
else
{
InitStack(s); //s的元素类型为struct {int a;int b;}
while(n!=0)
{
a=n;b=n/2;
push(s,{a,b});
n=b;
}//while
s=1;
while(!StackEmpty(s))
{
pop(s,t);
s*=t.a;
}//while
}
return OK;
}//F_nonrecursive

3.26

float Sqrt_recursive(float A,float p,float e)//求平方根的递归算法
{
if(abs(p^2-A)<=e) return p;
else return sqrt_recurve(A,(p+A/p)/2,e);
}//Sqrt_recurve

float Sqrt_nonrecursive(float A,float p,float e)//求平方根的非递归算法
{
while(abs(p^2-A)>=e)
p=(p+A/p)/2;
return p;
}//Sq