2022考研計算機大綱核心考點

最后更新時間:2021-05-10 10:44:58
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  計算機的競爭度逐年加大,報考學生越來越多,對于打算報考2022考研計算機的考生們來說復(fù)習是難點,大家復(fù)習也需要講究方法,掌握一定的技巧。下面小編整理了2022考研計算機大綱核心考點,供大家參考。

  隊列和棧結(jié)構(gòu)的概念理解

  棧是僅限制在表的一端進行插入和刪除運算的線性表,稱插入、刪除這一端為棧頂。表中無元素時為空棧。棧的修改是按后進先出的原則進行的。通常棧有順序棧和鏈棧兩種存儲結(jié)構(gòu)。

  隊列是一種運算受限的線性表,插入在表的一端進行,而刪除在表的另一端進行,允許刪除的一端稱為隊頭,允許插入的一端稱為隊尾,隊列的操作原則是先進先出的。隊列也有順序存儲和鏈式存儲兩種存儲結(jié)構(gòu)。

  線性表中單鏈表相關(guān)算法設(shè)計與實現(xiàn)

  一些基礎(chǔ)但又重要的單鏈表相關(guān)算法,如:

  1、打印單鏈表,void PrintList(List list);使用一個指針遍歷所有鏈表節(jié)點。

  2、兩個升序鏈表,打印tarList中的相應(yīng)元素,這些元素的序號由SeqList指定,void PrintLots(List tarList,List seqList);使用兩個指針分別遍歷兩個鏈表,每次取出序列鏈表的一個序號后,根據(jù)該序號,到達目標鏈表指定節(jié)點。

  3、兩個升序鏈表的交集,List Intersect(List l1,List l2);

  4、兩個升序鏈表的并集,List Join(List l1,List l2);

  5、單鏈表就地置逆,void Reverse(List l);使用三個指針表示前驅(qū),當前和后繼節(jié)點,每次將當前節(jié)點的Next指向前驅(qū)節(jié)點,然后向后遍歷直到鏈表末尾。

  二叉樹的遍歷

  遍歷的過程就是把非線性結(jié)構(gòu)的二叉樹中的結(jié)點排成一個線性序列的過程。

  二叉樹遍歷方法可分為兩大類,一類是"寬度優(yōu)先"法,即從根結(jié)點開始,由上到下,從左往右一層一層的遍歷;另一類是"深度優(yōu)先法",即一棵子樹一棵子樹的遍歷。

  從二叉樹結(jié)構(gòu)的整體看,二叉樹可以分為根結(jié)點,左子樹和右子樹三部分,只要遍歷了這三部分,就算遍歷了二叉樹。設(shè)D表示根結(jié)點,L表示左子樹,R表示右子樹,則DLR的組合共有6種,即DLR,DRL,LDR,LRD,RDL,RLD。若限定先左后右,則只有DLR,LDR,LRD三種,分別稱為先(前)序法(先根次序法),中序法(中根次序法,對稱法),后序法(后根次序法)。三種遍歷的遞歸算法如下:

  1、先序法(DLR)

  若二叉樹為空,則空操作,否則:訪問根結(jié)點?先序遍歷左子樹?先序遍歷右子樹。

  2、中序法(LDR)

  若二叉樹為空,則空操作,否則:中序遍歷左子樹?訪問根結(jié)點?中序遍歷右子樹。

  3、后序法(LRD)

  若二叉樹為空,則空操作,否則:后序遍歷左子樹?后序遍歷右子樹?訪問根結(jié)點。

  完全二叉樹中有關(guān)結(jié)點個數(shù)計算

  完全二叉樹的定義:深度為k,有n個結(jié)點的二叉樹當且僅當其每一個結(jié)點都與深度為k的滿二叉樹中編號從1至n的結(jié)點一一對應(yīng)時,稱為完全二叉樹。

  完全二叉樹的葉子數(shù)為(n+1)/2取下整。

  森林與二叉樹之間的轉(zhuǎn)換以及轉(zhuǎn)換過程中結(jié)點之間的關(guān)系

  將一棵樹轉(zhuǎn)換為二叉樹的方法是:

  1、樹中所有相鄰兄弟之間加一條連線。

  2、對樹中的每個結(jié)點,只保留其與第一個孩子結(jié)點之間的連線,刪去其與其它孩子結(jié)點之間的連線。

  3、以樹的根結(jié)點為軸心,將整棵樹順時針旋轉(zhuǎn)一定的角度,使之結(jié)構(gòu)層次分明。

  森林轉(zhuǎn)換為二叉樹的方法如下:

  1、將森林中的每棵樹轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二叉樹。

  2、第一棵二叉樹不動,從第二棵二叉樹開始,依次把后一棵二叉樹的根結(jié)點作為前一棵二叉樹根結(jié)點的右孩子,當所有二叉樹連在一起后,所得到的二叉樹就是由森林轉(zhuǎn)換得到的二叉樹。

  樹和森林都可以轉(zhuǎn)換為二叉樹,二者的不同是:樹轉(zhuǎn)換成的二叉樹,其根結(jié)點必然無右孩子,而森林轉(zhuǎn)換后的二叉樹,其根結(jié)點有右孩子。將一棵二叉樹還原為樹或森林,具體方法如下:

  1、若某結(jié)點是其雙親的左孩子,則把該結(jié)點的右孩子、右孩子的右孩子、……都與該結(jié)點的雙親結(jié)點用線連起來。

  2、刪掉原二叉樹中所有雙親結(jié)點與右孩子結(jié)點的連線。3.整理由1、2兩步所得到的樹或森林,使之結(jié)構(gòu)層次分明。

  對無向連通圖特性的理解

  無向圖的每條邊,在頂點計算度的過程中,都要兩次參與計算(與邊兩關(guān)聯(lián)的2個頂點),因此所有頂點的度之和為偶數(shù)。

  具有n個頂點的無向連通圖,其邊數(shù)大于或等于n-1。

  在無向連通圖中,所有頂點的度數(shù)都有可能大于1。

  對m階B樹定義的理解

  一棵m階的B樹滿足下列條件:

  1、每個結(jié)點至多有m棵子樹。

  2、除根結(jié)點外,其它每個分支至少有m/2棵子樹。

  3、根結(jié)點至少有兩棵子樹(除非B樹只有一個結(jié)點)。

  4、所有葉結(jié)點在同一層上。B樹的葉結(jié)點可以看成一種外部結(jié)點,不包含任何信息。

  5、有j個孩子的非葉結(jié)點恰好有j-1個關(guān)鍵碼,關(guān)鍵碼按遞增次序排列。結(jié)點中包含的信息為∶(p0,k1,p1,k2,p2,…,kj-1,pj-1),其中,ki為關(guān)鍵碼。

  帶權(quán)圖的最短路徑算法及應(yīng)用

  迪杰斯特拉(Di jkstra)算法求單源最短路徑,算法思想:

  設(shè)S為最短距離已確定的頂點集(看作紅點集),V-S是最短距離尚未確定的頂點集(看作藍點集)。

  1、初始化:初始化時,只有源點s的最短距離是已知的(SD(s)=0),故紅點集S={s},藍點集為空。

  2、重復(fù)以下工作,按路徑長度遞增次序產(chǎn)生各頂點最短路徑,在當前藍點集中選擇一個最短距離最小的藍點來擴充紅點集,以保證算法按路徑長度遞增的次序產(chǎn)生各頂點的最短路徑。當藍點集中僅剩下最短距離為∞的藍點,或者所有藍點已擴充到紅點集時,s到所有頂點的最短路徑就求出來了。

  注意:①若從源點到藍點的路徑不存在,則可假設(shè)該藍點的最短路徑是一條長度為無窮大的虛擬路徑。②從源點s到終點v的最短路徑簡稱為v的最短路徑;s到v的最短路徑長度簡稱為v的最短距離,并記為SD(v)。

  堆排序

  大根堆的定義:完全二叉樹,任一非葉子結(jié)點都大于等于它的孩子,也就是說根結(jié)點是最大的。而且顯然大根堆的任一棵子樹也是大根堆。

  堆排序的基本思想:記錄區(qū)的分為無序區(qū)和有序區(qū)前后兩部分;用無序區(qū)的數(shù)建大根堆,得到的根(最大的數(shù))和無序區(qū)的最后一個數(shù)交換,也就是將該根歸入有序區(qū)的最前端;如此重復(fù)下去,直至有序區(qū)擴展至整個記錄區(qū)。

  具體操作可按下面步驟實現(xiàn):

  1、建大根堆

  2、交換根和無序區(qū)最后一個數(shù)

  3、重建大根堆,因為交換只是使根改變了,所以左右子樹依然分別是大根堆。

  4、比較根,左子樹的根和右子樹的根,如果根最大,則無須再作調(diào)整,樹已經(jīng)是大根堆了;如果左子樹的根最大,交換它與根,再遞歸調(diào)整左子樹;如果右子樹的根最大,交換它與根,再遞歸調(diào)整右子數(shù)。

  5、遞歸調(diào)整到葉子的時候,樹就是大根堆了。

  各類排序算法的特點及比較

  幾種主要的排序算法:冒泡排序、選擇排序、插入排序、快速排序、歸并排序、Shell排序、堆排序等。

  冒泡排序算法思想:將待排序的元素看作是豎著排列的"氣泡",較小的元素比較輕,從而要往上浮。在冒泡排序算法中我們要對這個"氣泡"序列處理若干遍。所謂一遍處理,就是自底向上檢查一遍這個序列,并時刻注意兩個相鄰的元素的順序是否正確。如果發(fā)現(xiàn)兩個相鄰元素的順序不對,即"輕"的元素在下面,就交換它們的位置。

  選擇排序算法思想:選擇排序的基本思想是對待排序的記錄序列進行n-1遍的處理,第i遍處理是將L[i..n]中最小者與L[i]交換位置。這樣,經(jīng)過i遍處理之后,前i個記錄的位置已經(jīng)是正確的了。

  插入排序算法思想:經(jīng)過i-1遍處理后,L[1..i-1]己排好序。第i遍處理僅將L[i]插入L[1..i-1]的適當位置,使得L[1..i]又是排好序的序列。

  快速排序算法思想:快速排序的基本思想是基于分治策略的。對于輸入的子序列L[p..r],如果規(guī)模足夠小則直接進行排序,否則分三步處理:1.分解(Divide):將輸入的序列L[p..r]劃分成兩個非空子序列L[p..q]和L[q+1..r],使L[p..q]中任一元素的值不大于L[q+1..r]中任一元素的值。2.遞歸求解(Conquer):通過遞歸調(diào)用快速排序算法分別對L[p..q]和L[q+1..r]進行排序。3.合并(Merge):由于對分解出的兩個子序列的排序是就地進行的,所以在L[p..q]和L[q+1..r]都排好序后不需要執(zhí)行任何計算L[p..r]就已排好序。

  歸并排序算法思想:分而治之(divide-conquer)。每個遞歸過程涉及三個步驟:1.分解,把待排序的n個元素的序列分解成兩個子序列,每個子序列包括n/2個元素。2.治理,對每個子序列分別調(diào)用歸并排序MergeSort,進行遞歸操作。3.合并,合并兩個排好序的子序列,生成排序結(jié)果。

  Shell排序算法思想:算法先將要排序的一組數(shù)按某個增量d分成若干組,每組中記錄的下標相差d.對每組中全部元素進行排序,然后再用一個較小的增量對它進行,在每組中再進行排序。當增量減到1時,整個要排序的數(shù)被分成一組,排序完成。

  堆排序算法思想:用大根堆排序的基本思想:1.先將初始文件R[1..n]建成一個大根堆,此堆為初始的無序區(qū)。2.再將關(guān)鍵字最大的記錄R[1](即堆頂)和無序區(qū)的最后一個記錄R[n]交換,由此得到新的無序區(qū)R[1..n-1]和有序區(qū)R[n],且滿足R[1..n-1].keys≤R[n].key。3.由于交換后新的根R[1]可能違反堆性質(zhì),故應(yīng)將當前無序區(qū)R[1..n-1]調(diào)整為堆。

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