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[主观题]

试举例说明,在最坏情况下,Kruskal算法的确可能需要检查Ω(n²)条边,

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第1题
试证明,在最坏情况下,求n个元素组成的集合S中的第k小元素至少需要n+min(k,n-k+1)-2次比较.

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第2题
若图G的顶点取自平面上的点,各顶点间均有联边且权重就是其间的欧氏距离,则G的最小支撑树亦称作
欧氏最小支撑树(Euclidean Minimum Spanning Tree,EMST),记作EMST(G)。

a)若套用Kruskal或Prim算法构造EMST(G),各需多少时间?

b)试设计一个算法,在o(nlogn)时间内构造出EMST(G);

c)试证明你的算法已是最优的(亦即,在坏情况下,任何此类算法都需要o(nlogn)时间)。

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第3题
针对如教材第290页代码10.7所示的percolateUp()上滤算法,10.2.2节曾指出其执行时间为O(logn)。然而,这只是对其最坏情况的估计;在通常的情况下,实际的效率要远高于此。试通过估算说明,在关键码均匀独立分布时,最坏情况极其罕见,且插入操作平均仅需常数时间。

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第4题
考查采用CBA式算法对4个整数的排序。a)试证明,最坏情况下不可能少于5次比较;b)试设计这样的一个CBA式算法,即便在最坏情况下,至多只需5次比较。

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第5题
设a[0:n-1]是有n个元素的数组,k(0≤k≤n-1)是一个非负整数.试设计一个算法将子数组a[0:k-1]与a[k:n-1]换位.要求:算法在最坏情况下耗时O(n),且只用到O(1)的辅助空间.

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第6题
试举例说明你对“人生境界的多样的。在这种情况下,审美形态也显得丰富多彩。”这句话的理解。

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第7题
考查如教材76页代码3.14所示的List::deduplicate()算法。a)给出其中循环体所具有的不变性,并通过数学归纳予以证明;b)试举例说明,该算法在最好情况下仅需o(n)时间;c)试改进该算法,使其时间复杂度降至o(nlogn);d)o(nlogn)的效率是否还有改进的余地?为什么?

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第8题
经过至多(n-1)+(n-2)=2n-3次比较,不难从任何存有n个整数的向量中找出最大者和次大者,试改进这一算法,使所需的比较次数(即便在最坏情况下)也不超过[3n/2]-2。

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第9题
快速排序在平均情况下的空间复杂度为(①),在最坏情况下的空间复杂度为(②)。
快速排序在平均情况下的空间复杂度为(①),在最坏情况下的空间复杂度为(②)。

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第10题
证明:如果一个算法在平均情况下的计算时间复杂性为θ(f(n)),则该算法在最坏情况下所需的计算时间为Ω(f(n)).

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