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数据结构的几个小问题

2013年10月11日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1031字 ⁄ 字号 评论关闭

1 .数据出栈的合法序列有多少种?

出栈次序问题。一个栈(无穷大)的进栈序列为1,2,3,..n,有多少个不同的出栈序列? 

分析:对于每一个数来说,必须进栈一次、出栈一次。我们把进栈设为状态‘1’,出栈设为状态‘0’。n个数的所有状态对应n个1和n个0组成的2n位二进制数。由于等待入栈的操作数按照1‥n的顺序排列、入栈的操作数b大于等于出栈的操作数a(a≤b),因此输出序列的总数目=由左而右扫描由n个1和n个0组成的2n位二进制数,1的累计数不小于0的累计数的方案种数。 

在2n位二进制数中填入n个1的方案数为c(2n,n),不填1的其余n位自动填0。从中减去不符合要求(由左而右扫描,0的累计数大于1的累计数)的方案数即为所求。 

不符合要求的数的特征是由左而右扫描时,必然在某一奇数位2m+1位上首先出现m+1个0的累计数和m个1的累计数,此后的2(n-m)-1位上有n-m个 1和n-m-1个0。如若把后面这2(n-m)-1位上的0和1互换,使之成为n-m个0和n-m-1个1,结果得1个由n+1个0和n-1个1组成的2n位数,即一个不合要求的数对应于一个由n+1个0和n-1个1组成的排列。 

反过来,任何一个由n+1个0和n-1个1组成的2n位二进制数,由于0的个数多2个,2n为偶数,故必在某一个奇数位上出现0的累计数超过1的累计数。同样在后面部分0和1互换,使之成为由n个0和n个1组成的2n位数,即n+1个0和n-1个1组成的2n位数必对应一个不符合要求的数。

因而不合要求的2n位数与n+1个0,n-1个1组成的排列一一对应。

显然,不符合要求的方案数为c(2n,n+1)。由此得出 输出序列的总数目=c(2n,n)-c(2n,n+1)=1/(n+1)*c(2n,n)

 

2. 广义表的head和tail

LS = ( (a,b), (c,d) );

head(LS) =  (a,b);

tail(LS) = ( (c,d) );

head是取出第一个元素,可以原子也可以是子表,是什么就取出什么;tail取出的是除了第一个个元素之外的所有元素组成的表,可以是空表,无论取出多少个元素,得到的都是由这些元素重新组成的表,也就是外边加一层()。

再看个例子:

LS = ( (a,b,c), (d,e,f) );

A = tail(LS) = ( (d,e,f) );

B = head(A) = (d, e, f); // tail(A)=();

C = tail(B) = (e, f);

D = head(C) = e; // tail(C)=(f);

 

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