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数据结构期末考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 在数据结构中，算法的时间复杂度是指（）。
A. 执行算法所需要的计算工作量B. 执行算法所需要的存储空间C. 执行算法所需要的时间D. 执行算法所需要的内存大小答案：A2. 线性表的顺序存储结构和链式存储结构相比，其优点是（）。
A. 插入和删除操作快B. 存储密度高C. 存储空间可以动态分配D. 存储空间利用率高答案：B3. 栈的基本运算中，不包括（）。
A. 入栈B. 出栈C. 取栈顶元素D. 排序答案：D4. 在二叉树的遍历中，先序遍历的顺序是（）。
A. 先根后子B. 先子后根C. 先左后右D. 先右后左答案：A5. 哈希表解决冲突的方法不包括（）。
A. 分离链接法B. 线性探测法C. 链地址法D. 二分查找法答案：D6. 一个图的邻接矩阵表示法中，若第i行第j列的元素为1，则表示（）。
A. 顶点i和顶点j之间有一条边B. 顶点i和顶点j之间没有边C. 顶点i和顶点j之间有n条边D. 顶点i和顶点j之间有m条边答案：A7. 在查找算法中，二分查找法适用于（）。
A. 线性表B. 哈希表C. 树形结构D. 图结构答案：A8. 快速排序算法的时间复杂度在最坏情况下是（）。
A. O(n)B. O(nlogn)C. O(n^2)D. O(2^n)答案：C9. 一个有n个顶点的无向图，其边数最多为（）。
A. nB. n(n-1)/2C. n(n+1)/2D. 2n答案：B10. 以下哪个不是排序算法（）。
A. 冒泡排序B. 选择排序C. 插入排序D. 归并排序答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 在数据结构中，一个算法的空间复杂度是指算法执行过程中所需要的___________。
答案：存储空间2. 线性表的链式存储结构中，每个节点包含___________和___________。
答案：数据元素，指针3. 栈的特点是___________，___________。
班号 学号 姓名 成绩《算法与数据结构(2) 》期末考试卷注意事项：1、关闭手机、将考试用文具以外的物品放于讲台上 2、严格遵守学校的考场纪律，违纪者请出考场 题目：一、 判断题（20分）请在正确的陈述前面括号中打√，在错误的陈述前面括号中打×。
1. （ × ）如果一个问题不是NP 问题，那么它有可能是P 问题。
2. （ × ）回溯法用深度优先或广度优先法搜索状态空间树。
3. （ × ）)(n n O 221=+且)(n n O 222=4． （ × ）贪心算法通过增加空间复杂性来减少时间复杂性。
5． （ × ）快速排序算法的平均时间复杂度是O(nlogn),使用随机化快速排序算法可以将平均时间复杂度降得更低。
6． （ √ ）基于比较的寻找数组A[1...n ]中最大值元素问题的下界是)3/(n Ω。
7． （ √ ）直观地讲，P 类问题是易解的问题；而NP 问题是易被验证的问题。
8． （ × ）下列问题是一个判定问题：给定一个合取范式，对其中的所有逻辑变量求一组真值赋值，使得给定的合取范式在该组真值赋值下为真。
9． （ √ ）max(f(n),g(n))= Θ(f(n)+g(n))10．（ √ ）若 ))(()(n g O n f =，则 ))(()(n f n g Ω=二、 简答题（30分）：1．简述拉斯维加斯（Las Vegas ）算法和蒙特卡洛（Monte Carlo ）算法的主要区别前者不一定总能给出解，但给出的解一定是正确的； 后者总能给出解，但是给出的解可能是错误的。
2．按照增长率上升的顺序排列以下函数，即，若在你的排序结果中，函数f(n) 跟在 g(n)的后面，则说明应该满足g(n)是O （f(n)）：4/31)(n n f = n n f 2)(2= n n f log )(3= !)(4n n f = 22)(5n n f = nn n f log )(6= )(3n f , )(1n f , )(6n f , )(2n f , )(4n f , )(5n f3．推导以下递推式的解：T(n)=2 当n = 1时T(n)=2T(n/3)+2n 当n ≥2时T(n)=2T(n/3)+2n=2[2T(n/32)+2(n/3)]+2n=4T(n/32)+4(n/3)+2n=4[2T(n/33)+2(n/32)]+ 4(n/3)+2n=8T(n/33)+8(n/32)+ 4(n/3)+2n=…设n=3k=2k T(n/3k )+ 2k (n/3k-1)+ 2k-1 (n/3k-2)+…+ 4(n/3)+2n =2k 2+2n[(2/3)k-1 +(2/3)k-2 +…+2/3+1]=2k 2+6n[1-(2/3)k]=2k 2+6n-6.2k=6n-4.2k=6n-4.2=n n3log246⋅-4．请给出基于比较的对数组A[1…n]进行排序问题的最紧的下界，并写出两个平均时间复杂度为该下界的排序算法的名称。
数据结构与算法期末考试题及答案一、选择题1. 用于分离由加权无向边组成的完全连通图中连通分量中不相邻顶点的单纯形算法是（C）A. 最小生成树算法B. 广度优先搜索算法C. 最大流算法D. 关键路径算法2. 要设计一个使用图来表示的行业里的公司的决策问题，图的顶点应该表示（B）A. 公司拥有的资源B. 公司所面对的决策选择C. 公司内部的组织结构D. 公司的竞争对手3. 算法的计算时间复杂度O(log2n)中的n表示（A）A. 求解问题规模B. 求解算法所处理的数据量C. 求解问题中所涉及的参数量D. 求解算法所进行的求解步骤4. 以树形结构存储的优先队列中元素出队的操作时间复杂度是（C）A. O(1)B. O(n)C. O(log2n)D. O(n2)5. 以下关于贝尔曼-福特算法的描述错误的是（A）A. 贝尔曼-福特算法是求图 G=(V,E)最小生成树的法B. 贝尔曼-福特算法克服了Prim算法因存储顶点增量重复而带来的内存浪费C. 求解过程中，要维护贝尔曼-福特树中任意两个顶点之间的最短距离D. 贝尔曼-福特算法可以解决单源最短路径问题二、简答题1. 请说明拓扑排序的概念，以及如何使用拓扑排序解决求解关键路径的问题。
拓扑排序是指对有向无环图进行排序，得到一个顶点的线性序列，使得对于图中的每条有向边（u,v），均有u在v之前。
拓扑排序可用于求解关键路径，首先对所有活动按照拓扑排序的方法进行排序，计算该活动的最早开始时间ESi和最晚开始时间LSi，若ESi=LSi，则此活动运行期间不能延迟，为关键活动；若ESi≠LSi，则此活动可以合理推迟，不为关键活动。
算法与数据结构期末考试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 在数据结构中，线性表的顺序存储结构被称为：A. 链表B. 栈C. 队列D. 数组2. 快速排序算法的时间复杂度在最坏情况下是：A. O(n)B. O(n log n)C. O(n^2)D. O(log n)3. 哈希表解决冲突最常用的方法是：A. 链地址法B. 线性探测法C. 二次探测法D. 双重哈希法4. 二叉树的遍历方式不包括：A. 前序遍历B. 中序遍历C. 后序遍历D. 广度优先遍历5. 堆排序算法是基于：A. 链表B. 栈C. 队列D. 堆...（此处省略其他选择题）二、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述二叉搜索树与普通二叉树的区别。
2. 什么是递归？请举例说明递归在算法中的应用。
三、编程题（每题15分，共30分）1. 编写一个函数，实现对链表的反转。
2. 编写一个函数，实现快速排序算法。
四、综合应用题（每题15分，共30分）1. 描述如何使用哈希表实现一个简单的数据库索引系统。
2. 假设你有一个数组，其中包含了一些重复的数值，请编写一个算法来找出数组中出现次数超过数组长度一半的数值。
五、论述题（每题15分，共15分）1. 论述动态规划与贪心算法的区别，并给出一个动态规划问题的例子。
六、附加题（10分，可选做）1. 请设计一个算法，用于检测一个字符串是否是回文。
如果字符串是回文，请返回True，否则返回False。
注意：本试卷中所有题目的答案必须以书面形式给出，编程题需要提供完整的代码实现。
祝各位考生考试顺利，取得优异成绩。
试题一一、单项选择题（每小题2分，共20分）（1）以下数据结构中哪一个是线性结构？（）A）有向图B）队列C）线索二叉树D）B树（2）在一个单链表HL中，若要在当前由指针p指向的结点后面插入一个由q指向的结点，则执行如下（）语句序列。
A）p=q; p->next=q; B）p->next=q;q->next=p;C）p->next=q->next; p=q; D）q->next=p->next;p->next=q;（3）（）不是队列的基本运算。
A）在队列第i个元素之后插入一个元素B）从队头删除一个元素C）判断一个队列是否为空D）读取队头元素的值（4）字符A、B、C依次进入一个栈，按出栈的先后顺序组成不同的字符串，至多可以组成（）个不同的字符串。
A）14 B）5 C）6D）8（5）由权值分别为3,8,6,2的叶子生成一棵哈夫曼树，它的带权路径长度为（）。
A）11 B）35 C）19 D）53 以下6-8题基于下图：（6）该二叉树结点的前序遍历的序列为（）。
A）E、G、F、A、C、D、B B）E、A、G、C、F、B、DC）E、A、C、B、D、G、F D）E、G、A、C、D、F、B（7）该二叉树结点的中序遍历的序列为（）。
A）A、B、C、D、E、G、F B）E、A、G、C、F、B、DC）E、A、C、B、D、G、F D）B、D、C、A、F、G、E（8）该二叉树的按层遍历的序列为（）。
A）E、G、F、A、C、D、B B）E、A、C、B、D、G、FC）E、A、G、C、F、B、D D）E、G、A、C、D、F、B（9）下面关于图的存储的叙述中正确的是（）。
A）用邻接表法存储图，占用的存储空间大小只与图中边数有关，而与结点个数无关B）用邻接表法存储图，占用的存储空间大小与图中边数和结点个数都有关C）用邻接矩阵法存储图，占用的存储空间大小与图中结点个数和边数都有关D）用邻接矩阵法存储图，占用的存储空间大小只与图中边数有关，而与结点个数无关（10）设有关键码序列(q,g,m,z,a,n,p,x,h)，下面哪一个序列是从上述序列出发建堆的结果?（）A）a,g,h,m,n,p,q,x,z B）a,g,m,h,q,n,p,x,zC）g,m,q,a,n,p,x,h,z D）h,g,m,p,a,n,q,x,z二、（本题8分）对于序列{8,18,6,16,29,28}，试写出堆顶元素最小的初始堆。
单选题（每题 2 分，共20分）1. 对一个算法的评价，不包括如下（B ）方面的内容。
A．健壮性和可读性 B．并行性 C．正确性 D．时空复杂度2. 在带有头结点的单链表HL中，要向表头插入一个由指针p指向的结点，则执行( A )。
A. p->next=HL->next; HL->next=p;B. p->next=HL; HL=p;C. p->next=HL; p=HL;D. HL=p; p->next=HL;3. 对线性表，在下列哪种情况下应当采用链表表示？( B )A.经常需要随机地存取元素B.经常需要进行插入和删除操作C.表中元素需要占据一片连续的存储空间D.表中元素的个数不变4. 一个栈的输入序列为1 2 3，则下列序列中不可能是栈的输出序列的是( C )A. 2 3 1B. 3 2 1C. 3 1 2D. 1 2 36. 若需要利用形参直接访问实参时，应将形参变量说明为（D ）参数。
A．值 B．函数 C．指针 D．引用8. 在稀疏矩阵的带行指针向量的链接存储中，每个单链表中的结点都具有相同的（ A ）。
A．行号 B．列号 C．元素值 D．非零元素个数10. 从二叉搜索树中查找一个元素时，其时间复杂度大致为(C )。
A. O(n)B. O(1)C. O(log2n)D. O(n2)二、运算题（每题 6 分，共24分）1. 数据结构是指数据及其相互之间的_联系。
当结点之间存在M对N（M：N）的联系时，称这种结构为__图__。
2. 队列的插入操作是在队列的___尾_进行，删除操作是在队列的_首_进行。
3. 当用长度为N的数组顺序存储一个栈时，假定用top==N表示栈空，则表示栈满的条件是___top==0___(要超出才为满)_______________。
4. 对于一个长度为n的单链存储的线性表，在表头插入元素的时间复杂度为___ O（1）__，在表尾插入元素的时间复杂度为___ O（n）___。
数据结构期末考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 在数据结构中，算法的时间复杂度是指（）。
A. 算法程序的长度B. 算法执行时所需要的基本运算次数C. 算法程序中的语句数D. 算法程序中的指令数答案：B2. 线性表的顺序存储结构和链式存储结构相比，其主要优点是（）。
A. 插入和删除操作快B. 存储密度高C. 存储空间可以动态申请D. 存储空间可以预先分配答案：D3. 在一个长度为n的顺序表中，采用二分查找法查找第k小的元素，最坏情况下需要比较的次数是（）。
A. nB. n/2C. log2(n+1)D. log2n答案：D4. 一个栈的入栈序列为1, 2, 3, 4, 5，下列序列中哪一个不可能是栈的输出序列（）。
A. 5, 4, 3, 2, 1B. 3, 2, 4, 1, 5C. 5, 4, 2, 3, 1D. 1, 2, 5, 3, 4答案：D5. 在二叉树的前序遍历、中序遍历和后序遍历中，根节点总是（）。
A. 第一个被访问B. 第二个被访问C. 第三个被访问D. 最后一个被访问答案：A6. 在一个有n个顶点的无向图中，其边的最大数量是（）。
A. n(n-1)/2B. n(n+1)/2C. n^2D. 2n答案：A7. 哈夫曼编码是一种（）。
A. 静态编码B. 动态编码C. 无损编码D. 有损编码答案：C8. 一个图的邻接矩阵表示法中，若顶点i到顶点j有一条边，则矩阵的第i行第j列的元素为（）。
A. 1B. 0C. 边的权重D. 顶点j的度数答案：C9. 在数据库中，关系模式R(U, F)，其中U={A, B, C, D}，F={(A, B)→C, C→D}，下列哪个关系模式是R的候选键（）。
A. {A, B}B. {A, C}C. {B, C}D. {C, D}答案：A10. 快速排序算法的平均时间复杂度是（）。
A. O(n^2)B. O(nlogn)C. O(n^3)D. O(n)答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 在数据结构中，递归算法的时间复杂度通常可以用______来描述。
荆州学院《数据结构与算法》2021-2022学年第一学期期末试卷考试课程：数据结构与算法考试时间：120分钟专业：计算机科学与技术总分：100分---一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种数据结构是先进先出（FIFO）的？A. 栈B. 队列C. 堆D. 树2. 在二叉树中，每个节点最多有多少个子节点？A. 1B. 2C. 3D. 无限制3. 以下哪个算法不属于排序算法？A. 冒泡排序B. 快速排序C. 广度优先搜索D. 归并排序4. 哪种数据结构可以用于表示层次关系？A. 数组B. 链表C. 栈D. 树5. 哪种搜索算法通常用于在无序列表中查找特定元素？A. 二分搜索B. 广度优先搜索C. 深度优先搜索D. 插值搜索6. 在图的表示方法中，邻接矩阵适用于什么样的图？A. 稠密图B. 稀疏图C. 有向图D. 无向图7. 以下哪种排序算法具有最差时间复杂度为O(n^2)？A. 快速排序B. 归并排序C. 冒泡排序D. 堆排序8. 哪种搜索算法通常用于解决最短路径问题？A. Dijkstra算法B. Prim算法C. Kruskal算法D. Bellman-Ford算法9. 在树的遍历中，先序遍历的顺序是怎样的？A. 根节点 -> 左子树 -> 右子树B. 左子树 -> 根节点 -> 右子树C. 左子树 -> 右子树 -> 根节点D. 根节点 -> 右子树 -> 左子树10. 以下哪种数据结构可以有效地实现递归算法？A. 栈B. 队列C. 堆D. 链表---二、判断题（每题2分，共20分）11. 链表的插入和删除操作的时间复杂度都是O(1)。
（）12. 在二叉搜索树中，左子树的值都小于根节点，右子树的值都大于根节点。
（）13. 堆是一种特殊的二叉树，可以用数组来实现。
（）14. 二分搜索树的中序遍历结果是一个有序序列。
（）15. 广度优先搜索算法通常用于解决最短路径问题。
数据结构与算法分析—期末复习题及答案1. 简答题a) 什么是数据结构？数据结构是一种组织和存储数据的方法，它涉及到将数据元素以及它们之间的关系组织成一种特定的方式，以便于有效地访问和操作。
b) 数据结构的分类有哪些？数据结构可以分为线性结构和非线性结构。
线性结构包括数组、链表、栈和队列等；非线性结构包括树和图等。
c) 什么是算法？算法指的是完成特定任务或求解特定问题的一系列步骤或指令。
算法需要满足正确性、可读性、健壮性和高效性等特性。
d) 算法的时间复杂度和空间复杂度是什么？时间复杂度是指在算法执行过程中所需的时间资源，空间复杂度是在算法执行过程中所需的存储空间资源。
2. 选择题a) 在排序算法中，如果待排序序列已经基本有序，以下哪个算法的性能最优？选项：A. 快速排序B. 冒泡排序C. 插入排序D. 归并排序正确答案：C. 插入排序b) 以下哪个数据结构通常用于实现递归算法？选项：A. 数组B. 链表C. 栈D. 队列正确答案：C. 栈3. 填空题a) 计算以下给定二叉树的前序遍历结果：A/ \B C/ \ / \D E F G正确答案：A, B, D, E, C, F, Gb) 给出选择排序算法的伪代码：```for i in range(len(arr)):min_index = ifor j in range(i+1, len(arr)):if arr[j] < arr[min_index]:min_index = jarr[i], arr[min_index] = arr[min_index], arr[i]```4. 案例题假设有一个包含100个元素的整数数组arr，对该数组进行排序后返回结果。
请使用任意一种排序算法，并给出算法的时间复杂度。
解答示例：我们可以使用快速排序算法来对数组进行排序，时间复杂度为O(nlogn)。
下面是该算法的Python代码实现：```def quick_sort(arr):if len(arr) <= 1:return arrpivot = arr[len(arr) // 2]left = [x for x in arr if x < pivot]middle = [x for x in arr if x == pivot]right = [x for x in arr if x > pivot]return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right)arr = [5, 3, 2, 8, 1, 4, 7, 6, 9]sorted_arr = quick_sort(arr)print(sorted_arr)```运行结果：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]5. 解答题请描述并给出示例说明动态规划算法的应用场景。
