数据结构与算法-考研试题(计算机统考 2023年哈夫曼树)

单项选择（2023年计算机统考）

在有 6 个字符组成的字符集 S 中，各个字符出现的频次分别为 3、4、5、6、8、10，为 S 构造的哈夫曼树的加权平均长度为【】

A、2.4

B、2.5

C、2.67

D、2.75

答案解析

B

【解析】

（1）构建哈夫曼树，过程如下：

（2）各结点的查找长度：

结点3、4、5、6查找长度为3；8和10的查找长度为2.

（3）加权平均长度为：

(3×3+4×3+5×3+6×3+8×2+10×2)/(3+4+5+6+8+10)=2.5

讨论

哈夫曼树

具有n个叶子的二叉树，每个叶子的权值为wi（1≤i≤n），其中带权路径长度最小的二叉树称为__________。

啥夫曼树是带权路径长度最短的树，路径上权值较大的结点离根较近。

什么是啥夫曼（Huffman）树？

在叶子数目和权值相同的所有二叉树中，最优二叉树一定是完全二叉树，该说法【】。

如果一棵huffman树T有n0个叶子结点，那么，树T有多少个结点？要求给出求解过程。

求具有最小带权路径长度的二叉树的算法称为__________算法。对于给出的一组权W={10，12，16，21，30}，通过该算法示出的二叉树的带权路径长度为__________。

最优二叉树(或哈夫曼树)是指权值为w1，w2，…，wn的n个叶结点的二叉树中带权路径长度最小的二叉树。【】是哈夫曼树(叶结点中的数字为其权值)。

对含有n (n>0)个记录的文件进行外部排序，采用置换-选择排序生成初始归并段时需要使用一个工作，工作区中能保存m个记录，请回答下列问题。(1) 如果文件中有19条记录，其关键字分别为：51，94，37，92，14，63，15，99，48，56，23，60，31，17，43，8，90，166，100，当m=4时，可生成几个初试归并段，各是什么？(2)对任意m (n≫m>0)，生成的第一个初试归并段长度最大值和最小值分别多少？

下列排序算法中，不稳定的是【】。Ⅰ. 希尔排序Ⅱ. 归并排序Ⅲ. 快速排序Ⅳ. 堆排序Ⅴ. 基数排序

使用快速排序算法对数据进行升序排序，若经过一次划分后得到的数据序列是 68, 11, 70, 23, 80, 77, 48, 81, 93, 88，则该次划分的轴枢【】。

二叉树

一棵二叉树按中序遍历时各结点被访问的次序和这棵二叉树按后序遍历时各结点被访问的次序能否唯一确定这棵二叉树的结构？为什么？若已知一棵二叉树按先序遍历时各结点被访问的次序和这棵二叉树按后序遍历时各结点被访问的次序，能否唯一确定这棵二叉树的结构？为什么？

对于二叉树T 的两个结点 n1 和 n2 ，我们应该选择树 T 结点的前序、中序和后序中哪两个序列来判断结点 n1 必定是结点 n2的祖先，并给出判断的方法。不需证明判断方法的正确性。

证明一棵二叉树无论进行先序、中序、后序遍历，其叶子结点的相对次序不发生改变。

对二叉排序树进行【】遍历，可以得到该二叉树所有结点构成的排序序列。

若二叉树采用二叉链表存储结构，要交换其所有分支结点左右子树的位置，利用【】遍历方法最合适。

已知一棵二叉树，如果先序遍历的顺序是ADCEFGHB，中序遍历的顺序是CDFEGHAB，则后序遍历的结果为【】。

线索二叉树是一种【】结构。

二叉树在线索化后，仍不能有效求解的问题是【】。

二叉树中，具有两个子女的结点的中序后继结点最多只能有一个子女。

完全二叉树的特点是叶子结点分布在最后两层，且除最后一层之外，其他层的结点数都达到最大值，那么25个结点的完全二叉树的高度(即层数)为【】。

树和二叉树

在数据结构中，【】是与存储结构无关的术语。

已知某二叉树的先序遍历序列为ABCD，后序遍历序列为CDBA，则该二叉树为【】。

阅读以下说明和C函数，填补代码中的空缺(1)~(6)。二叉树的宽度定义为含有结点数最多的那一层上的结点数。函数 GetWidth()用于求二叉树的宽度。其思路是根据树的高度设置一个数组 counter[]， counter[i]存放第i层上的结点数，并按照层次顺序来遍历二又树中的结点，在此过程中可获得每个结点的层次值，最后从counter[]中取出最大的元素就是树的宽度。按照层次顺序遍历二叉树的实现方法是借助一个队列，按访问结点的先后顺序来记录结点，离根结点越近的结点越先进入队列，具体处理过程为：先令根结点及其层次号(为1)进入初始为空的队列，然后在队列非空的情况下，取出队头所指示的结点及其层次号，然后将该结点的左子树根结点及层次号入队列(若左子树存在)，其次将该结点的右子树根结点及层次号入队列(若右子树存在)，然后再取队头，重复该过程直至完成遍历。设二叉树采用二叉链表存储，结点类型定义如下：typedef struct BTNode{ TElemType data; struct BTNode *left， *right;}BTNode， *BiTree;队列元素的类型定义如下：typedef struct{ BTNode *ptr; int LevelNumber;}QElemType;Get Width()函数中用到的函数原型如下所述，队列的类型名为 QUEUE：InitQueue(QUEUE *Q)：初始化一个空队列，成功时返回值为1，否则返回值0isEmpty(QUEUE Q)：判断队列是否为空，是空则为1，否则为0EnQueue( QUEUE*Q， QElemType a)：将元素a加入队列，成功返回值为1，否则返回值0DeQueue(QUEUE *Q， QElemType *)：删除队头元素，并通过参数带回其值，成功则返回值1，否则返回值0GetHeight (BiTree root)：返回值为二叉树的高度(即层次数，空二叉树的高度为0)int Getwidth(BiTree root){ QUEUE Q; QElemType a， b; int width,height= GetHeight(root); int i， *counter =(int *)calloc(height+1， sizeof (int)); if(__(1)__) return -1;/*申请空间失败*/ if(! root) return 0;/*空树的宽度为0*/ if(__(2)__) return -1;/*初始化队列失败时返回*/ a.ptr= root; a.LevelNumber=1; if(! EnQueue(&Q，a)) return -1;/*元素入队列操作失败时返回*/ while (! isEmpty(Q)){ if(__(3)__)return -1;/*出队列操作失败时返回*/ counter[b. LevelNumber]++;/*对层号为b. LevelNumber的结点计数*/ if(b.ptr->left){/*若左子树存在，则左子树根结点及其层次号入队*/ a.ptr= b.ptr->left; a.LevelNumber=__(4)__; if(!EnQueue(&Q,a)) return -1; } if(b.ptr-> right){/*若右子树存在，则右子树根结点及其层次号入队*/ a.ptr= b.ptr->right; a. LevelNumber=__(5)__; if(! EnQueue(&Q,a)) return -1; } } width= counter[1]; for(i=1; i< height +1; 1++)/*求 counter[]中的最大值*/ if(__(6)__)width= counter [i]; free(counter); return width;}

与算术表达式3-(2+7)/4对应的二又树为【】。

对二叉树中的结点如下编号：树根结点编号为1，根的左孩子结点编号为2、右孩子结点编号为3，以此类推，对于编号为i的结点，其左孩子编号为2i、右孩子编号为2i+1。例如，下图所示二又树中有6个结点，结点a、b、c、d、e、f的编号分别为1、2、3、5、7、11。那么，当结点数为n(n>0)的【】时，其最后一个结点编号为2n-1。

某二又树的先序遍历序列为 ABCDFGE，中序遍历序列为 BAFDGCE。以下关于该二又树的叙述中，正确的是【】。

对于一般的树结构，可以采用孩子-兄弟表示法，即每个结点设置两个指针域，一个指针(左指针)指示当前结点的第一个孩子结点，另一个指针(右指针)指示当前结点的下一个兄弟结点。某树的孩子-兄弟表示如下图所示。以下关于结点 D 与 E 的关系的叙述中，正确的是【】。

某二叉树的先序遍历(根、左、右)序列为 EFHIGJK、中序遍历(左、根、右)序列为HFIEJKG，则该二叉树根结点的左孩子结点和右孩子结点分别是【】

有n个数顺序（依次）进栈，则出栈顺序有Cn种。Cn=×

树是结点的集合，它的根结点数目是【】