《现代控制理论》程序段三：数据结构与STL练习题详解

在《现代控制理论》于长官主编的书中，章节名为"程序段三"，主要探讨了C++语言中的数据结构操作。这段代码展示了对列表（list）数据结构的使用，包括初始化、赋值、插入、删除、修改元素值以及排序。 1. 首先，定义了一个整数数组`a`，然后创建了一个`list<int>`类型的`ilist`，并使用`assign()`方法将数组中的元素复制到`ilist`中。接着，`pop_back()`移除数组尾部元素，`insert()`在末尾插入元素7，`pop_front()`移除数组头部元素，`front()`方法修改了第一个元素的值，最后`sort()`对列表进行了排序。 这部分内容涉及的知识点有： - C++列表(list)数据结构的使用，包括元素的添加、删除和修改。 - 向量的动态扩展和收缩，通过`assign()`、`pop_back()`和`insert()`实现。 - 排序算法，如`sort()`函数用于对列表元素进行升序排序。 2. 紧接着，章节还涵盖了算法设计的基本练习： - 顺序表和链表类的设计与测试，要求实现基本操作并编写测试程序确保其正确性。 - 比较线性表的算法设计，涉及根据特定规则判断两个线性表的大小关系。 - 归并两个递增有序的链表，形成递减有序的新链表，同时在原链表节点空间内进行操作。 - 就地逆置线性表，即在原存储空间内实现线性表元素的逆序。 - 删除循环链表中的指定节点，考虑到链表没有头结点和头指针的特殊性。 - 分类线性表，根据元素类型构造包含不同字符类型的循环链表，同时使用原表节点空间。 3. 最后，提及了著名的Josephus环问题，这是一种基于环形数组的抽象问题，涉及到数组索引、循环和条件判断，算法设计中需要考虑计数规则和删除元素。 这些实践题目涉及的知识点包括： - 数据结构基础，如逻辑结构（如集合、线性、树和图）、存储结构（顺序和链式）以及它们的操作。 - 算法设计原则，如算法的输入输出、确定性、可行性以及时间复杂度和空间复杂度分析。 - C++编程技能，如容器（如`list`和`vector`）的使用和函数模版的运用。 - 对算法复杂度的理解和常见复杂度量级的认识。 通过这些练习，学生能够深入理解数据结构和算法的概念，熟练掌握C++编程中的列表操作，以及优化算法性能的策略。