湖南省專升本2025年軟件工程專業(yè)數據結構模擬試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。在每小題列出的四個選項中，只有一個是符合題目要求的，請將正確選項字母填在題后的括號內。)1.下列數據結構中，屬于非線性結構的是（）。A.隊列B.棧C.雙向鏈表D.二叉樹2.在線性表中進行插入和刪除操作時，效率最高的存儲結構是（）。A.順序表B.線性鏈表C.雙向鏈表D.循環(huán)鏈表3.若線性表采用順序存儲結構，刪除列表中第一個元素的操作，至少需要移動的元素個數為（）。A.1B.2C.n-1D.n4.棧的“后進先出”特性指的是（）。A.先插入的元素先被刪除B.后插入的元素先被刪除C.棧中元素個數固定D.棧的存儲空間固定5.隊列的“先進先出”特性指的是（）。A.先插入的元素先被刪除B.后插入的元素先被刪除C.隊列中元素個數固定D.隊列的存儲空間固定6.在具有n個結點的二叉樹中，最多有（）個結點。A.n-1B.nC.2nD.2n-17.在二叉樹中，若一個結點有兩個子結點，則該結點被稱為（）。A.葉結點B.內結點C.根結點D.空結點8.對二叉樹進行中序遍歷時，遍歷的順序是（）。A.先根結點，再左子樹，最后右子樹B.先左子樹，再根結點，最后右子樹C.先根結點，再右子樹，最后左子樹D.先右子樹，再根結點，最后左子樹9.在稀疏圖中，通常采用（）存儲結構比較節(jié)省空間。A.鄰接矩陣B.鄰接表C.十字鏈表D.鄰接多重表10.下列排序算法中，屬于不穩(wěn)定排序算法的是（）。A.冒泡排序B.插入排序C.選擇排序D.快速排序二、填空題（每小題2分，共20分。請將答案填寫在題中的橫線上。)1.數據結構是指相互之間存在一定關系的數據元素的集合，這種關系通常指__________關系和__________關系。2.在線性表中，刪除元素時，需要將其后面的所有元素__________。3.棧頂是棧中__________的元素，棧底是棧中__________的元素。4.隊尾是隊列中__________的元素，隊頭是隊列中__________的元素。5.在二叉樹中，一個結點的度是指該結點__________的個數。6.深度為k的二叉樹最多有__________個結點。7.哈希查找的基本思想是：在哈希表中，通過__________計算出待查找元素的存儲位置。8.冒泡排序的基本思想是：通過__________交換相鄰元素，將待排序元素逐個移動到其最終位置。9.在進行算法分析時，通常用__________和__________來衡量算法的效率。10.圖是一種復雜的非線性結構，它可以用來表示對象之間的__________關系。三、判斷題（每小題2分，共20分。請判斷下列敘述的正誤，正確的填“√”，錯誤的填“×”。)1.順序存儲結構只能用于存儲線性結構。（）2.在雙向鏈表中，每個結點都有兩個指針域，分別指向其前驅結點和后繼結點。（）3.棧是一種特殊的線性表，它只允許在表尾進行插入和刪除操作。（）4.隊列是一種特殊的線性表，它只允許在表頭進行插入和刪除操作。（）5.二叉樹的遍歷方式主要有三種：前序遍歷、中序遍歷和后序遍歷。（）6.滿二叉樹是指除葉結點外，每個結點都有兩個子結點的二叉樹。（）7.完全二叉樹是指除最后一層外，每一層上的結點數都達到最大值，并且最后一層上的結點都集中在左側的二叉樹。（）8.圖的鄰接矩陣是一種稀疏矩陣。（）9.哈希查找是一種平均查找效率最高的查找方法。（）10.快速排序是一種穩(wěn)定的排序算法。（）四、簡答題（每小題5分，共20分。請簡要回答下列問題。)1.簡述線性表和樹的區(qū)別。2.簡述棧和隊列的主要區(qū)別。3.簡述二分查找算法的基本思想。4.簡述冒泡排序算法的基本思想。五、算法設計題（10分。請用C語言或Java語言實現下列算法。）設計一個算法，將一個非空的單鏈表反轉。要求不使用額外的存儲空間，并輸出反轉后的鏈表。六、編程題（10分。請用C語言或Java語言實現下列程序。）編寫一個程序，實現以下功能：從鍵盤輸入一個字符串，將字符串中的所有小寫字母轉換為大寫字母，并輸出轉換后的字符串。試卷答案一、選擇題1.D解析：隊列、棧、雙向鏈表都是線性結構，元素之間是一對一的關系；二叉樹是非線性結構，元素之間是多對多的關系。2.B解析：在線性鏈表中插入和刪除操作只需要修改相關結點的指針域，不需要移動元素；而在順序表中插入和刪除操作可能需要移動大量元素。3.C解析：刪除第一個元素后，需要將其后面的所有元素依次向前移動一個位置來填補空缺。4.B解析：棧的特點是后進先出，即最后插入的元素會最先被刪除。5.A解析：隊列的特點是先進先出，即最先插入的元素會最先被刪除。6.D解析：深度為k的二叉樹，結點數最多的情況是每一層都是滿的，即第1層有1個結點，第2層有2個結點，...，第k層有2^(k-1)個結點，總共是1+2+...+2^(k-1)=2^k-1個結點。7.B解析：在二叉樹中，有兩個子結點的結點被稱為內結點；沒有子結點的結點被稱為葉結點；只有一個根結點的二叉樹，根結點既是根結點也是內結點。8.B解析：中序遍歷的順序是：先遍歷左子樹，再訪問根結點，最后遍歷右子樹。9.B解析：在稀疏圖中，大部分元素都是0，使用鄰接表可以只存儲非零元素及其對應的邊信息，從而節(jié)省空間；而鄰接矩陣需要存儲所有元素，對于稀疏圖來說效率較低。10.C解析：插入排序和冒泡排序都是穩(wěn)定的排序算法；選擇排序是不穩(wěn)定的排序算法，因為在排序過程中，可能會改變具有相同關鍵字的元素的相對順序；快速排序也是不穩(wěn)定的排序算法。二、填空題1.邏輯，存儲解析：數據結構研究的是數據元素之間的邏輯關系以及如何在計算機中存儲這些關系。2.后移一個位置解析：刪除元素后，其后面的所有元素都需要向后移動一個位置來填補空缺。3.最先進入，最后離開解析：棧是后進先出的數據結構，棧頂是最后進入棧的元素，棧底是最先進入棧的元素。4.最后進入，最先離開解析：隊列是先進先出的數據結構，隊尾是最后進入隊列的元素，隊頭是最先進入隊列的元素。5.子解析：一個結點的度是指該結點擁有子結點的個數。6.2^k-1解析：同選擇題第6題解析。7.哈希函數解析：哈希查找的核心是哈希函數，通過哈希函數將元素的關鍵字映射到存儲位置。8.相鄰解析：冒泡排序通過比較相鄰元素的大小，并交換不滿足順序要求的相鄰元素，從而將較大的元素逐漸移動到后面。9.時間復雜度，空間復雜度解析：算法效率通常用時間復雜度和空間復雜度來衡量，分別表示算法執(zhí)行時間和所需存儲空間的大小。10.關聯解析：圖可以用來表示對象之間的關聯關系，例如城市之間的交通路線，社交網絡中的人與人之間的關系等。三、判斷題1.×解析：順序存儲結構也可以用于存儲非線性結構，例如樹可以采用數組進行順序存儲。2.√解析：雙向鏈表是具有前驅和后繼指針的鏈表，每個結點都有兩個指針域。3.√解析：棧是一種特殊的線性表，其插入和刪除操作都只能在棧頂進行。4.√解析：隊列是一種特殊的線性表，其插入操作在隊尾進行，刪除操作在隊頭進行。5.√解析：二叉樹的遍歷方式主要有前序遍歷、中序遍歷和后序遍歷三種。6.√解析：滿二叉樹是指除葉結點外，每個結點都有兩個子結點的二叉樹。7.×解析：完全二叉樹是指除最后一層外，每一層上的結點數都達到最大值，并且最后一層上的結點都集中在右側的二叉樹。8.√解析：在稀疏圖中，大部分元素都是0，鄰接矩陣中大部分元素都是0，因此可以看作是稀疏矩陣。9.×解析：哈希查找的平均查找效率很高，但最壞情況下效率較低，且依賴于哈希函數的設計和沖突解決方法。10.×解析：快速排序是不穩(wěn)定的排序算法，因為在排序過程中，可能會改變具有相同關鍵字的元素的相對順序。四、簡答題1.線性表是一種線性結構，元素之間是一對一的關系，具有順序性，可以通過元素的位置來訪問元素；樹是一種非線性結構，元素之間是多對多的關系，具有層次結構，不能通過元素的位置來訪問元素。2.棧和隊列都是線性表，但它們的數據操作受限：棧只允許在棧頂進行插入和刪除操作，具有后進先出的特點；隊列允許在隊尾進行插入操作，在隊頭進行刪除操作，具有先進先出的特點。3.二分查找算法的基本思想是：將待查找元素與排序好的序列的中間元素進行比較，如果相等則查找成功；如果待查找元素小于中間元素，則在序列的前半部分繼續(xù)查找；如果待查找元素大于中間元素，則在序列的后半部分繼續(xù)查找，重復上述過程，直到查找成功或查找失敗。4.冒泡排序算法的基本思想是：通過比較相鄰元素的大小，并交換不滿足順序要求的相鄰元素，從而將較大的元素逐漸移動到后面，重復上述過程，直到序列有序。五、算法設計題```c#include<stdio.h>#include<stdlib.h>//定義單鏈表結點結構體structListNode{intval;structListNode*next;};//反轉單鏈表的函數voidreverseList(structListNodehead){structListNode*prev=NULL;structListNode*current=*head;structListNode*next=NULL;while(current!=NULL){next=current->next;//保存當前結點的下一個結點current->next=prev;//將當前結點的指針指向其前驅結點prev=current;//將前驅結點移動到當前結點current=next;//將當前結點移動到下一個結點}*head=prev;//更新頭結點指針}//打印單鏈表的函數voidprintList(structListNode*head){structListNode*current=head;while(current!=NULL){printf("%d",current->val);current=current->next;}printf("\n");}//創(chuàng)建單鏈表的函數structListNode*createList(intarr[],intsize){structListNode*head=NULL,*current=NULL,*temp=NULL;for(inti=0;i<size;i++){temp=(structListNode*)malloc(sizeof(structListNode));temp->val=arr[i];temp->next=NULL;if(head==NULL){head=temp;current=temp;}else{current->next=temp;current=temp;}}returnhead;}intmain(){intarr[]={1,2,3,4,5};intsize=sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);structListNode*head=createList(arr,size);printf("Originallist:");printList(head);reverseList(&head);printf("Reversedlist:");printList(head);return0;}```六、編程題```c#include<stdio.h>#include<string.h>intmain()