2025年P(guān)ython二級(jí)考試沖刺押題卷：核心算法解析與實(shí)戰(zhàn)演練考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列關(guān)于算法時(shí)間復(fù)雜度的描述，錯(cuò)誤的是：A.算法的時(shí)間復(fù)雜度通常用大O表示法來描述其運(yùn)行時(shí)間隨輸入規(guī)模增長的變化趨勢(shì)。B.冒泡排序的平均時(shí)間復(fù)雜度是O(n^2)。C.快速排序的最壞情況時(shí)間復(fù)雜度是O(nlogn)。D.在所有情況下，時(shí)間復(fù)雜度低的算法總是比時(shí)間復(fù)雜度高的算法更優(yōu)。2.在已排序的數(shù)組中查找特定元素，最合適的算法是：A.順序查找B.二分查找C.哈希查找D.插值查找3.下列哪個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是先進(jìn)先出（FIFO）的？A.棧B.隊(duì)列C.鏈表D.堆4.在Python中，字典（dict）的主要實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是：A.數(shù)組B.鏈表C.哈希表D.樹5.下列Python語句中，正確創(chuàng)建一個(gè)空列表的是：A.`list=[]`B.`lst()`C.`array()`D.`dict={}`6.下列關(guān)于Python列表（list）的描述，錯(cuò)誤的是：A.列表是可變的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。B.列表支持異構(gòu)元素。C.列表的索引可以是負(fù)數(shù)。D.列表刪除元素時(shí)，時(shí)間復(fù)雜度總是一樣的。7.以下哪種排序算法是不穩(wěn)定的排序算法？A.插入排序B.冒泡排序C.快速排序D.歸并排序8.對(duì)于一個(gè)長度為n的鏈表，刪除其中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)（假設(shè)節(jié)點(diǎn)存在且已知）的最少操作次數(shù)是：A.1B.2C.nD.n+19.下列Python語法中，用于定義函數(shù)的是：A.`def`B.`function`C.`func`D.`create_function`10.如果想快速判斷一個(gè)元素是否存在于集合（set）中，其主要優(yōu)勢(shì)在于：A.元素按順序存儲(chǔ)B.元素唯一C.支持快速查找D.支持多種遍歷方式二、填空題1.算法的時(shí)間復(fù)雜度表示的是算法執(zhí)行時(shí)間與________之間的關(guān)系。2.在棧中，插入元素的操作稱為________，刪除元素的操作稱為________。3.對(duì)于查找算法，平均查找長度是衡量算法效率的常用指標(biāo)，它表示查找成功所需的________的平均次數(shù)。4.快速排序算法通常采用________方法來選取基準(zhǔn)元素。5.在Python中，使用________語句可以用來循環(huán)遍歷字典中的所有鍵值對(duì)。6.將一個(gè)序列重新排列，使得所有小于某個(gè)特定值的元素都排在該值之前，所有大于該值的元素都排在該值之后，這個(gè)特定值稱為________。7.實(shí)現(xiàn)二分查找算法的前提條件是待查找的序列必須________。8.Python中的`range(5)`生成的序列是________。9.遞歸函數(shù)必須有________條件，以避免無限遞歸。10.在面向?qū)ο缶幊讨校愂菍?duì)象的________。三、編程題1.編寫一個(gè)Python函數(shù)，實(shí)現(xiàn)冒泡排序算法。該函數(shù)接收一個(gè)列表作為參數(shù)，返回排序后的列表。要求在排序過程中，每次遍歷只進(jìn)行必要的相鄰元素比較和交換。2.編寫一個(gè)Python函數(shù)，實(shí)現(xiàn)二分查找算法。該函數(shù)接收兩個(gè)參數(shù)：一個(gè)已按升序排列的列表`nums`和一個(gè)目標(biāo)值`target`。如果`target`存在于`nums`中，返回其索引；如果不存在，返回`-1`。假設(shè)列表中不包含重復(fù)元素。3.編寫一個(gè)Python函數(shù)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的棧。該棧支持以下操作：*`push(item)`:將元素`item`壓入棧中。*`pop()`:彈出棧頂元素并返回。如果棧為空，返回`None`。*`peek()`:返回棧頂元素，但不彈出。如果棧為空，返回`None`。*`is_empty()`:返回一個(gè)布爾值，指示棧是否為空。*`size()`:返回棧中元素的數(shù)量。要求使用列表作為棧的內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)這些功能。4.編寫一個(gè)Python函數(shù)，接收一個(gè)字符串`s`作為參數(shù)。該函數(shù)統(tǒng)計(jì)并返回`s`中每個(gè)不同字符出現(xiàn)的次數(shù)，結(jié)果以字典形式返回，其中鍵是字符，值是該字符出現(xiàn)的次數(shù)。例如，對(duì)于輸入`"hello"`，函數(shù)應(yīng)返回`{'h':1,'e':1,'l':2,'o':1}`。5.假設(shè)有一個(gè)文件`data.txt`，其中每行包含一個(gè)整數(shù)。編寫一個(gè)Python程序，讀取這個(gè)文件，并使用堆棧（Stack）結(jié)構(gòu)來處理這些整數(shù)：將所有整數(shù)依次壓入堆棧，然后再依次從堆棧中彈出，將彈出的整數(shù)按順序?qū)懭胍粋€(gè)新的文件`output.txt`。注意，你需要自己創(chuàng)建或使用一個(gè)已存在的`data.txt`文件進(jìn)行測試。---試卷答案一、選擇題1.D解析：算法的選擇需要考慮具體問題和數(shù)據(jù)規(guī)模，時(shí)間復(fù)雜度只是其中一個(gè)方面，不能簡單地說低復(fù)雜度就一定更優(yōu)。2.B解析：二分查找適用于已排序的序列，其時(shí)間復(fù)雜度為O(logn)，比順序查找的O(n)效率高得多。3.B解析：隊(duì)列遵循先進(jìn)先出原則，棧是先進(jìn)后出。4.C解析：Python字典基于哈希表實(shí)現(xiàn)，提供平均O(1)的查找效率。5.A解析：`list=[]`或`[]`是創(chuàng)建空列表的兩種方式。`lst()`和`array()`不是內(nèi)置的創(chuàng)建列表的語法。`dict={}`創(chuàng)建的是空字典。6.D解析：列表刪除元素（如使用`pop()`或`remove()`）的時(shí)間復(fù)雜度取決于元素位置，刪除中間或尾部元素可能需要O(n)時(shí)間來移動(dòng)后續(xù)元素。7.C解析：快速排序在特定輸入下（如已排序或逆序數(shù)組且基準(zhǔn)選擇不當(dāng)）會(huì)退化到O(n^2)，且其穩(wěn)定性無法保證（相等元素可能改變相對(duì)順序）。8.B解析：刪除已知節(jié)點(diǎn)的操作需要先找到該節(jié)點(diǎn)（至少一次遍歷，O(n)），然后執(zhí)行刪除操作（需要修改前驅(qū)節(jié)點(diǎn)的指針，操作次數(shù)為1），總共至少2次操作（找到和刪除本身）。9.A解析：`def`是Python中定義函數(shù)的關(guān)鍵字。10.C解析：集合基于哈希表實(shí)現(xiàn)，其查找、插入、刪除的平均時(shí)間復(fù)雜度都是O(1)，因此查找非?？?。二、填空題1.輸入規(guī)模（或問題規(guī)模、數(shù)據(jù)量）解析：時(shí)間復(fù)雜度描述的是算法執(zhí)行時(shí)間與輸入數(shù)據(jù)大小之間的函數(shù)關(guān)系。2.入棧（或push），出棧（或pop）解析：棧的基本操作是向棧中添加元素（入棧/push）和從棧中移除元素（出棧/pop）。3.訪問（或比較）解析：平均查找長度是指查找成功時(shí)，查找算法執(zhí)行的比較次數(shù)或訪問次數(shù)的平均值。4.隨機(jī)（或隨機(jī)化）解析：快速排序的典型實(shí)現(xiàn)通過隨機(jī)選擇一個(gè)元素作為基準(zhǔn)，以期望避免最壞情況的發(fā)生。5.`forkey,valueindict.items()`解析：`items()`方法返回字典中所有鍵值對(duì)的視圖對(duì)象，可以用于`for`循環(huán)直接遍歷。6.基準(zhǔn)（或劃分元素、分界線）解析：在快速排序的劃分過程中，選定的特定值用于將數(shù)組劃分為兩部分。7.有序（或已排序）解析：二分查找要求數(shù)據(jù)必須是有序的，這是其算法原理的基礎(chǔ)。8.range(0,5)解析：`range(5)`生成從0開始（默認(rèn)）到5（不包括）的整數(shù)序列，即`[0,1,2,3,4]`。9.終止（或基準(zhǔn)）解析：遞歸函數(shù)必須有一個(gè)明確的終止條件，否則會(huì)導(dǎo)致無限遞歸直至棧溢出。10.模板（或藍(lán)圖、定義）解析：類是創(chuàng)建對(duì)象的模板，定義了對(duì)象的屬性和方法。三、編程題1.```pythondefbubble_sort(lst):n=len(lst)foriinrange(n):forjinrange(0,n-i-1):iflst[j]>lst[j+1]:lst[j],lst[j+1]=lst[j+1],lst[j]returnlst#解析思路：#外層循環(huán)控制遍歷的趟數(shù)，共n趟。#內(nèi)層循環(huán)進(jìn)行相鄰元素比較和交換。#每趟遍歷后，當(dāng)前未排序部分的最大元素會(huì)被“冒泡”到正確位置。#通過n-i-1確保每次遍歷到已排序部分的末尾。#如果在內(nèi)層循環(huán)中發(fā)生了交換，說明序列尚未完全排序，需要繼續(xù)。```2.```pythondefbinary_search(nums,target):left,right=0,len(nums)-1whileleft<=right:mid=(left+right)//2ifnums[mid]==target:returnmidelifnums[mid]<target:left=mid+1else:right=mid-1return-1#解析思路：#初始化左右指針，分別指向序列的起始和結(jié)束。#當(dāng)左指針小于等于右指針時(shí)，循環(huán)繼續(xù)。#計(jì)算中間位置索引mid。#比較中間元素：#若等于target，返回mid。#若中間元素小于target，則目標(biāo)在右側(cè)，調(diào)整左指針為mid+1。#若中間元素大于target，則目標(biāo)在左側(cè)，調(diào)整右指針為mid-1。#如果循環(huán)結(jié)束仍未找到，返回-1。```3.```pythonclassStack:def__init__(self):self.items=[]defpush(self,item):self.items.append(item)defpop(self):ifnotself.is_empty():returnself.items.pop()returnNonedefpeek(self):ifnotself.is_empty():returnself.items[-1]returnNonedefis_empty(self):returnlen(self.items)==0defsize(self):returnlen(self.items)#解析思路：#使用內(nèi)部列表`items`存儲(chǔ)棧元素。#`__init__`初始化空棧。#`push`使用列表的`append()`方法將元素添加到列表末尾（棧頂）。#`pop`使用列表的`pop()`方法移除并返回列表末尾的元素（棧頂元素）。需要先檢查棧是否為空。#`peek`返回列表末尾的元素（棧頂元素），但不移除它。需要先檢查棧是否為空。#`is_empty`返回`len(self.items)==0`的布爾值，指示棧是否為空。#`size`返回棧中元素的數(shù)量，即列表的長度`len(self.items)`。```4.```pythondefcount_characters(s):char_count={}forcharins:ifcharinchar_count:char_count[char]+=1else:char_count[char]=1returnchar_count#解析思路：#創(chuàng)建一個(gè)空字典`char_count`用于存儲(chǔ)字符及其計(jì)數(shù)。#遍歷字符串`s`中的每個(gè)字符`char`。#對(duì)于每個(gè)字符，檢查它是否已作為鍵存在于`char_count`中：#如果存在，將其對(duì)應(yīng)的值（計(jì)數(shù)）加1。#如果不存在，將其添加到字典中，并設(shè)置計(jì)數(shù)為1。#遍歷結(jié)束后，返回字典`char_count`，它包含了所有不同字符及其出現(xiàn)次數(shù)。```5.```python#假設(shè)data.txt內(nèi)容為:53812#解析思路：#1.創(chuàng)建一個(gè)棧類或使用列表實(shí)現(xiàn)棧操作。#2.打開data.txt文件，逐行讀取整數(shù)。#3.將讀取到的每個(gè)整數(shù)依次壓入棧中。#4.創(chuàng)建output.txt文件用于寫入。#5.當(dāng)棧不為空時(shí)，重復(fù)執(zhí)行：彈出一個(gè)元素，并將其寫入output.txt文件。#6.關(guān)閉兩個(gè)文件。#以下是代碼示例：classStack:def__init__(self):self.items=[]defpush(self,item):self.items.append(item)defpop(self):