2017年复旦大学数据结构复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、应用题
1． 两个字符串s1和s2的长度分别为m 和n 。求这两个字符串最大共同子串算法的时间复杂度
，并简要说明理由。 为T （m ，n ）。估算最优的T （m , n ）
【答案】最优的T （m ，n ）是D （n ）。串S2是串S1的子串，且在S1中的位置是1。开始求
出最大公共子串的长度恰是串S2的长度。一般情况下，
2． 设度为m 的树采用多重链表存储，毎个结点有m+1个域，其中有1个数据域，m 个指向孩子的指针。 则空指针的数目是多少？说明这种存储方式的利弊。
【答案】（1）空指针数目：n （n>0）个结点的m 度树共有nm 个链域，除根结点外，每个结点均有一个指针所指，故该树的空链域有nm-（n-1）=n（m-l ）+1个。
（2）利弊：这种存储结构统一，便于处理但空链域造成存储效率低。
3． 阅读下列算法，指出算法A 的功能和时间复杂性。
【答案】功能：将原单循环链表分解成两个单循环链表：其一包括结点h 到结点g 的前驱结点；另一个包括结点g 到结点h 的前驱结点。
时间复杂度：0（n ）。
4． 对一个有t 个非零元素的矩阵，用的数组来表示，其中第0行的三个元素分别为m ，n ，t ，从第一行开始到最后一行，每行表示一个非零元素；第一列为矩阵元素的行号，第二列为其列号，第三列为其值。对这样的表示法，如果需要经常进行该操作-确定任意一个元素
在B 中的位置并修改其值，应如何设计算法可以使时间得到改善？
【答案】题中矩阵非零元素用三元组表存储，查找某非零元素时，按常规要从第一个元素开始查找，属于顺序查找，
时间复杂度为若使查找时间得到改善，可以建立索引，将各行行号及各行第一个非零元素在数组B 中的位置（下标）放入一向量C 中。若查找非零元素，可先在数组C 中用折半查找到该非零元素的行号，并取出该行第一个非零元素在B 中的位置，再到B 中顺序（或折半）查找该元素，这时时间复杂度为
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5． 设依以下次序给出关键字：34，16，19，21，5，49，24，62，3，17，45，8，构造3阶树。要求从空树开始，每插入一个关键字，画出一棵树。
【答案】如图所示：
图
6． 我们知道，对于n 个元素组成的线性表进行快速排序时，所需进行的比较次数与这n 个元素的初始排序有关。问：
（1）当n=7时，在最好情况下需进行多少次比较? 请说明理由。
（2）当n=7时，给出一个最好情况的初始排序的实例。
（3）当n=7时，在最坏情况下需进行多少次比较? 请说明理由。
（4）当n=7时，给出一个最坏情况的初始排序的实例。
【答案】（1）在最好情况下，每次划分能得到两个长度相等的子文件。假设文件的长度那么第一趟划分得到两个长度均为
以此类推，
总共进行
需2次，共10次即可。
（2）在最好情况下快速排序的原始序列实例：4，1，3，2，6，5，7。
（3）在最坏情况下，若每次用来划分的记录的关键字具有最大（或最小）值，那么只能得到左（或右）子文件，其长度比原长度少1。因此，若原文件中的记录按关键字递减次序排列，而要求排序后按递増次序排列时，快速排序的效率与起泡排序相同，其时间复杂度为
n=7时，最坏情况下的比较次数为21次。
（4）在最坏情况下快速排序的初始序列实例：7，6，5，4，3，2，1，要求按递増排序。
第 3 页，共 20 页 的子文件，第二趟划分得到4个长度均为的子文件，趟划分，各子文件的长度均为1，排序完毕。当n=7时，k=3，在最好情况下，第一趟需比较6次，第二趟分别对两个子文件（长度均为3，k=2）进行排序，各所以当
7． 某主机的MAC 地址为00-15-C5-C1-5E-28, IP 地址为10.2.128.100 （私有地址）。题a 图是网络拓扑，题b 图是该主机进行Web 请求的1个以太网数据帧前80个字节的十六进制及ASCII 码内容。
题a 图网络拓扑
题b 图以太网数据帧（前80字节）
请参考图中的数据回答以下问题。
（1）Web 服务器的IP 地址是什么? 该主机的默认网关的MAC 地址是什么？
（2）该主机在构造题47-b 图的数据帧时，使用什么协议确定目的MAC ±也址? 封装该协议请求报文的以太网帧的目的MAC 地址是什么？
（3）假设HTTP/1.1协议以持续的非流水线方式工作，以此请求一响应时间为RTT ，rfc.html 页面引用了5个JPEG 小图像，则从发出题b 图中的Web 请求开始到浏览器收到全部内容为止，需要多少个RTT?
（4）该帧所封装的IP 分组经过路由器R 转发时，需修改IP 分组头中的哪些字段? 注：以太网数据帧结构和IP 分组头结构分别如题c 图、题d 图所示。
题c 图以太网帧结构
题d 图IP 分组头结构
【答案】（1）以太网的数据部分是IP 数据报，只要找出相应字段所在的字节即可。根据图47-c 可知以太网头部 有6+6+2=14字节，根据图47-d 可知IP 地址有16字节，从图47-b 第一个字节开始数14+16 = 30字节，得目的IP 地址为40.aa.62.20即64.170.98.32。而以太网帧的前6字
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