北航机试准备+常用数据结构(算法笔记)

本文提供了一系列经典的算法题目解答,涵盖中位数查找、变量定义检查、家谱成员关系搜索、并存集处理、Bellman-Ford算法、Flory算法、Prim算法及KMP算法的应用实例。通过实际代码示例,深入解析了各种算法的工作原理和实现细节。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

17年

1.求中位数的位置

先输入一个整形数字N,接着输入N个无序的数字。要求输出升序排列后的中位数,以及该中位数输入的次序。如果N为偶数,则输出有二个中位数,如果N为奇数,输出最中间的数即可。

样例1:

输入:5

9 2 7 1 6

输出:6 5

样例2:

输入:6

9 6 7 1 2 3

输出:3 6

#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<string.h>
#define maxn 1000
int main()
{
    
    int n[maxn];
    int i=0;
    int j=0;
    int ii=0;
    int m;
    int k;
    freopen("data.in","r",stdin);
    freopen("data.out","w",stdout);
    scanf("%d",&i);
    for (ii=0;ii<i;ii++)
    {
        scanf("%d",&n[ii]);
    }
    for (ii=i-1;ii>0;ii--)
    {    
        for(k=0;k<ii;k++)
        {
            if(n[k]>n[k+1])
            {
                j=n[k];
                n[k]=n[k+1];
                n[k+1]=j;
            }
        }
        for(m=0;m<i;m++)
        {
            printf("%d ",n[m]);
        }
        printf("\n");
    }
    if(i%2==0)
    {
        printf("%d %d\n",n[i/2-1],n[i/2]);
    }else{
        printf("%d\n",n[(i-1)/2]);
    }
}


 

2.查找未定义变量

输入两个C语言语句,第一句为正常的C语言变量定义语句,符合C语言语法要求,变量间可以有多个空格,包含数组,指针定义等。第二句为变量运算语句,要求输出第二个C语言语句中未定义的变量。

样例:

输入: int x12, y=1, num_stu=89, a[30], *p;

Sum=num+x12*y;

输出:

Sum num

#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<string.h>
#define maxn 1000
#define true 1
#define false 0
int Isword(char c);
int END(char c);
int check(char word[]);
int num;
char name[1000][20];
int main()
{
    int xx;
    char word[20];
    int n=0,i=0,ii;
    int flag=true;
    char c;
    freopen("data.in","r",stdin);
    freopen("data.out","w",stdout);
    while((c=getchar())!=EOF)
    {
        if(c==' ') break;
    }
    while((c=getchar())!=EOF)
    {
        if(END(c)&&i!=0) 
        {
            name[n][i]='\0';
            n++;
            i=0;
            flag=false;
        }
        if(c==';'){
            name[n][i]='\0';
            break;
        }
        if(flag && Isword(c))name[n][i++]=c;
        flag=true;
    }
    //for(ii=0;ii<n;ii++){
    //    printf("%s ",name[ii]);
    //}
    num=n;
    getchar();
    //printf("%d ",c);
    //n=0;
    i=0;
    
    getchar();
    getchar();
    //printf("asda\n");
    while((c=getchar())!=EOF)
    {
        //printf("%d ",c);
        if(END(c))
        {
            word[i]='\0';
            i=0;
            if(!check(word)) printf("%s ",word,);
            memset(word,0,20);
            
        }else
        {
            word[i++]=c;
        }
        if (c==';') break;
    }
    
}
int Isword(char c)
{
    if((c>='a'&&c<='z')||(c>='A'&&c<='Z')||(c>='0'&&c<='9')||c=='_') return 1;
    return 0;
}
int END(char c)
{
    if(c=='='||c=='+'||c=='-'||c=='*'||c=='/'||c=='%'||c==';'||c==','||c=='['||c==']'||c==' ') return true;
    return false;
}
int check(char word[])
{
    int i=0;
    for(;i<num;i++)
    {
        if(strcmp(name[i],word)==0) 
            return 1;
    }
    return 0;
}

3.找家谱成员

输入若干行,每一行的第一个输入为家谱中的某成员,该行接着输入的信息为每个孩子姓名。最后一行的输入为要求查找的两个家谱成员的关系。要求:根据输入的家谱成员信息,建立二叉树家谱关系图,并输出二位待查找成员在家谱中的关系,包括输出他们最邻近的共同祖先以及在家谱中相差的层次数。

样例:

输入:

YE SHU MEI

SHU GE MEI1

BA SELF MEI2

GE SON1 SON2

SON2 MEI1

输出:

SHU 1

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define maxn 1000
struct node{
    char name[20];
    int lchild;
    int rchild;
    int layer;
}Node[maxn];

int dfs(int n,char s[])
{
    int l,r;
    
    if(strcmp(Node[n].name,s)==0) return n;
    if(Node[n].lchild==0) return -1;
    l=dfs(Node[n].lchild,s);
    r=dfs(Node[n].rchild,s);
    return (l>r)?l:r;
}
int find(char s[])
{
    return dfs(1,s);
}
int main()
{
    char m[3][20];
    int n=1;
    int i,ii,father=0;
    int flag=0; 
    int layer1,layer2;
    freopen("data.in","r",stdin);
    freopen("data.out","w",stdout);
    while(scanf("%s %s %s",m[0],m[1],m[2])==3)
    {
        if(flag){
            int top=find(m[0]);
            printf("top=%d \n",top);
            Node[top].lchild=++n;
            strcpy(Node[n].name,m[1]);
            Node[top].rchild=++n;
            strcpy(Node[n].name,m[2]);
            Node[Node[top].lchild].layer=Node[top].layer+1;
            Node[Node[top].rchild].layer=Node[top].layer+1;
        }else{
            int top=n;
            Node[top].layer=1;
            strcpy(Node[top].name,m[0]);
            Node[top].lchild=++n;
            strcpy(Node[n].name,m[1]);
            Node[top].rchild=++n;
            strcpy(Node[n].name,m[2]);
            Node[Node[top].lchild].layer=Node[top].layer+1;
            Node[Node[top].rchild].layer=Node[top].layer+1;
        }
        flag=1;
    }
    for(ii=1;ii<n+1;ii++)
    {
        
        if(dfs(ii,m[0])!=-1 &&dfs(ii,m[1])!=-1)
        {
            if(Node[father].layer<Node[ii].layer)
                father=ii;
        }
    }
    layer1=Node[dfs(1,m[0])].layer;
    layer2=Node[dfs(1,m[1])].layer;
    printf("%s%d",(father==1)?"None":Node[father].name,abs(layer1-layer2));
}

并存集

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#include<string.h>
#define maxn 1000
int root[maxn]={0};
int father[maxn]={0};
int k=0;
struct course{
    int id[maxn];
    int num;
}c[maxn];
int findfather(int n)
{
    if(n==father[n])
        return n;
    else return findfather(father[n]);
}
void Union(int id1,int id2)
{
    int nn,mm;
    nn=findfather(id1);
    mm=findfather(id2);
    father[nn]=mm;
}
int course[maxn][maxn];
int n;
int main()
{
    int m,id=0,test=0,max=0;
    freopen("data.in","r",stdin);
    freopen("data.out","w",stdout);
    scanf("%d",&n);
    for(m=0;m<n;m++)
    {
        int i=0,c_num;
        scanf("%d:",&c_num);
        for(i=0;i<c_num;i++)
        {
            int c_id;
            
            scanf("%d",&c_id);
            max=max>c_id?max:c_id;
            c[c_id].id[c[c_id].num++]=m;
        }
    }
    
    for(m=0;m<n;m++)
    {
        father[m]=m;
    }
    for(test=1;test<=max;test++)
    {
        int i,ii;
        if(c[test].num==0)break;
        ii=findfather(c[test].id[0]);
        for(i=0;i<c[test].num;i++)
        {
             if (findfather(c[test].id[i])!=ii)
             {
                Union(c[test].id[i],c[test].id[0]);
             }

        }
    }
    for(m=0;m<n;m++)
    {
        if(findfather(m)==m)
        {root[m]=1;k++;
        }
        
    }
    printf("%d",k);
}

 

Bellman-Ford 有向图+负边权

#include<stdio.h>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<vector>
#define INF 1000000000
#include<set>
#define maxn 100

using namespace std;
#pragma warning(disable : 4786)
set<int> Pre[maxn];
struct node{
    int v;
    int dis;
};
vector<node> Node[maxn];
int n,st,m;
int num[maxn];    int dis[maxn];
void Bellman(int s)
{
    fill(dis,dis+maxn,INF);
    //fill (dis,dis+maxn,INF);
    memset(num,0,sizeof(num));
    dis[s]=0;
    for(int v=0;v<n+1;v++)
    {
        for(int u=0;u<n;u++)
        {
            for(int k=0;k<Node[u].size();k++)
            {
                int n_node=Node[u][k].v, n_dis=Node[u][k].dis;
                if(n_dis+dis[u]<dis[n_node])
                {
                    
                    dis[n_node]=n_dis+dis[u];
                    Pre[n_node].clear();
                    Pre[n_node].insert(u);
                    num[n_node]=num[u];
                }else if(n_dis+dis[u]==dis[n_node])
                {
                    Pre[n_node].insert(u);
                    for(set<int >:: iterator it=Pre[n_node].begin();it!=Pre[n_node].end();it++){
                    num[n_node]+=num[*it];
                    }

                    
                }
            }

        }
    }

}
int main()
{
    freopen("data.in","r",stdin);
    freopen("data.out","w",stdout);
    node Point;
    scanf("%d %d %d",&n,&m,&st);
    for(int i=0;i<m;i++)
    {
        int n1,n2,n3;
        scanf("%d %d %d",&n1,&n2,&n3);
        Point.v=n2;
        Point.dis=n3;
        Node[n1].push_back(Point);
        //Point.v=n1;
        //Node[n2].push_back(Point);
    }
    
    Bellman(st);
    /*for(i=0;i<n;i++)
    {
        printf("原点:");
        for(int ii=0;ii<Node[i].size();ii++)
        {
            printf("(%d,%d)=%d  ",i,Node[i][ii].v,Node[i][ii].dis);
        }
        printf("\n");
    }*/
    for( i=0;i<n;i++)
    {
        printf("%d:dis=%d  Pre=",i,dis[i]);
        for(set<int> :: iterator it=Pre[i].begin();it!=Pre[i].end();it++)
        {
            printf("%d ",*it);
        }
        printf("\n");
    }
}

有向图+负权Flory算法

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<algorithm>
#define maxn 100
#define INF 100000000
using namespace std;
//int G[maxn][maxn];
int dis[maxn][maxn];
int n,m;
int main()
{
    freopen("data.in","r",stdin);
    freopen("data.out","w",stdout);
    //fill(G[0],G[0]+maxn*maxn,INF);
    fill(dis[0],dis[0]+maxn*maxn,INF);
    scanf("%d %d",&n,&m);
    for(int i=0;i<m;i++)
    {
        int n1,n2,n3;
        scanf("%d %d %d",&n1,&n2,&n3);
        dis[n1][n2]=n3;
        //dis[n2][n1]=n3;
    }
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        
        dis[i][i]=0;
    }
    
    for(int u=0;u<n;u++)
    {
        for(int v=0;v<n;v++)
        {
            for(int k=0;k<n;k++)
            {
                if(dis[u][k]!=INF && dis[k][v]!=INF && dis[u][k]+dis[k][v]<dis[u][v])
                {
                    dis[u][v]=dis[u][k]+dis[k][v];
                }
            }

        }
    }
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        for(u=0;u<i+1;u++)
        {
            printf("(%d,%d) dis=%d ",i,u,dis[u][i]);
        }
        printf("\n");
    }
}


 

Prim 

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<set>
#include<algorithm>
#define maxn 1000
#define INF 100000000
using namespace std;
//int G[maxn][maxn];
int G[maxn][maxn];
int dis[maxn];
bool vis[maxn]={false};
set<int >Pre[maxn];
int n,m,st;
void Prim(int s)
{
    fill(dis,dis+maxn,INF);
    dis[s]=0;
    for(int i=0;i<n;i++)
    {    int mm=-1,MIN=INF;
        for(int u=0;u<n;u++)
        {
            
            if(!vis[u]&& dis[u]<MIN)
            {
                mm=u;
                MIN=dis[u];
            }
        }
        if(mm==-1) return;
        printf("m=%d\n",mm);
        vis[mm]=true;
        for(u=0;u<n;u++)
        {
            if(!vis[u] && G[mm][u]!=INF )
            {  
                if( G[mm][u]<dis[u])
                {    
                    dis[u]=G[mm][u];
                    Pre[u].clear();
                    Pre[u].insert(mm);
                }else if(G[mm][u]==dis[u])
                {
                    Pre[u].insert(mm);
                }
            
            }

        }
    }
}
int main()
{
    freopen("data.in","r",stdin);
    freopen("data.out","w",stdout);
    fill(G[0],G[0]+maxn*maxn,INF);
    scanf("%d %d %d",&n,&m,&st);
    for(int i=0;i<m;i++)
    {
        int n1,n2,n3;
        scanf("%d %d %d",&n1,&n2,&n3);
        G[n1][n2]=n3;
        G[n2][n1]=n3;
    }
    Prim(st);
    for( i=0;i<n;i++)
    {
        printf("%d点:dis=%d Pre=",i,dis[i]);
        for(set<int> :: iterator it=Pre[i].begin();it!=Pre[i].end();it++)
        {
            printf("%d ",*it);
        }
        printf("\n");
    }

}


 

KMP

void getNext (char c[] ,len)
{
    int j=-1;
    next[0]=-1
    for(int i=1;i<len;i++)
    {
        if(j!=-1 && c[i]!=c[j+1])
        {
            j=next[j];
        }
        if(c[i]==c[j+1])
        {
            j++;
        }
        next[i]=j;
    }
}
int KMP (char c[],char pattern[])
{
	int j=-1;
	int n=strlen(c),m=strlen(m);
	getNext(pattern,)
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		if(j!=-1 && c[i]!=pattern[j+1]) j=next[j];
		if(c[i]==pattern[j+1]) j++;
		if(j==m-1)
		{
			ans++;
			j=next[j];
		}
	}
	return ans;
}

最长回文串问题:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<string>
#include<iostream>
using namespace std;
#define maxn 1000
int dis[maxn][maxn];
string str;
int n;
int MAX;
int ll,rr;
int main()
{
    getline(cin,str);
    memset(dis,0,sizeof(dis));
    int n=str.length();
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        dis[i][i]=1;
        if(i<n-1)
        {
            if(str[i]==str[i+1])
            {
                dis[i][i+1]=1;
                MAX=2;
                ll=i;
				rr=i+1;
            }    
        }
    }
    for(int L=3;L<=n;L++)
    {
        for(int i=0;i+L-1<n;i++)
        {
            int j=i+L-1;
            if(str[i]==str[j] && dis[i+1][j-1]==1)
            {
                dis[i][j]=1;
                if(L>MAX)
                {
                    MAX=L;
                    ll=i;
                    rr=i+L-1;
                }
            }    
        }
    }
    for(i=ll;i<=rr;i++)
    {
        cout<<str[i];    
    }
    
}

 

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