專升本計(jì)算機(jī)專業(yè)2025年數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模擬試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.在線性表的各種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中，插入和刪除操作最方便的是（）。A.順序表B.雙鏈表C.單鏈表D.線性鏈表2.設(shè)棧S的初始狀態(tài)為空，依次對(duì)棧進(jìn)行入棧操作：a,b,c,d,e后，棧頂元素是（）。A.aB.bC.cD.e3.隊(duì)列的“先進(jìn)先出”特性是指（）。A.先進(jìn)入隊(duì)列的元素先離開隊(duì)列B.后進(jìn)入隊(duì)列的元素先離開隊(duì)列C.隊(duì)頭元素先離開隊(duì)列D.隊(duì)尾元素先離開隊(duì)列4.在一棵二叉樹中，若某節(jié)點(diǎn)的度為2，則稱該節(jié)點(diǎn)為（）。A.葉節(jié)點(diǎn)B.內(nèi)節(jié)點(diǎn)C.根節(jié)點(diǎn)D.枝節(jié)點(diǎn)5.對(duì)于一棵具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的二叉樹，其最大深度為（）。A.nB.log?nC.n2D.2?6.下面關(guān)于線性鏈表的敘述中，正確的是（）。A.鏈表中的元素在內(nèi)存中一定連續(xù)存儲(chǔ)B.鏈表中的元素在內(nèi)存中一定不連續(xù)存儲(chǔ)C.鏈表由節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)域和指針域（或只包含數(shù)據(jù)域）D.鏈表只能進(jìn)行順序存儲(chǔ)，不能進(jìn)行隨機(jī)存取7.在樹形結(jié)構(gòu)中，樹的根節(jié)點(diǎn)沒有前驅(qū)節(jié)點(diǎn)，樹中其他每個(gè)節(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)前驅(qū)節(jié)點(diǎn)。（）A.正確B.錯(cuò)誤8.下列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，適合表示稀疏矩陣的是（）。A.順序表B.稀疏矩陣壓縮存儲(chǔ)（如三元組表）C.隊(duì)列D.棧9.若線性表采用順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，則在刪除表尾元素時(shí)，需要移動(dòng)表中（）個(gè)元素。A.0B.1C.n-1D.n10.哈希表（HashTable）的主要特點(diǎn)之一是（）。A.通過計(jì)算元素的鍵（Key）直接獲得元素存儲(chǔ)地址B.必須使用鏈表處理沖突C.元素在表中存儲(chǔ)時(shí)保持邏輯順序D.插入和刪除操作效率很低二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.在棧中，插入操作通常在棧的______端進(jìn)行，刪除操作通常在棧的______端進(jìn)行。2.一個(gè)線性表既可以用順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，也可以用______存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。3.在二叉樹的遍歷中，先訪問根節(jié)點(diǎn)，然后遍歷左子樹，最后遍歷右子樹的遍歷方式稱為______遍歷。4.在樹形結(jié)構(gòu)中，樹中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)（除根節(jié)點(diǎn)外）有且僅有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)。5.圖是一種復(fù)雜的非線性結(jié)構(gòu)，它可以用來表示對(duì)象之間的______關(guān)系。6.在各種排序算法中，快速排序在平均情況下的時(shí)間復(fù)雜度為______。7.對(duì)于給定的關(guān)鍵字集合，哈希函數(shù)的作用是將關(guān)鍵字映射到哈希表的______上。8.在鏈?zhǔn)疥?duì)列中，頭指針指向隊(duì)列的______，尾指針指向隊(duì)列的______。9.若一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)既是線性結(jié)構(gòu)，又是樹形結(jié)構(gòu)，則它一定是______。10.衡量一個(gè)算法效率的兩個(gè)主要指標(biāo)是______和______。三、判斷題（每小題2分，共10分。請(qǐng)將“正確”或“錯(cuò)誤”填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.順序表既可以進(jìn)行順序存取，也可以進(jìn)行隨機(jī)存取。（）2.循環(huán)鏈表是另一種鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)是首尾節(jié)點(diǎn)相連，形成一個(gè)環(huán)。（）3.在二叉搜索樹中，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的左子樹中的所有節(jié)點(diǎn)的值都小于該節(jié)點(diǎn)的值，右子樹中的所有節(jié)點(diǎn)的值都大于該節(jié)點(diǎn)的值。（）4.圖的遍歷通常有兩種方式：深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷。（）5.哈希表查找的平均速度比順序查找快。（）四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述線性表和樹的區(qū)別。2.解釋什么是棧的“后進(jìn)先出”特性，并列舉一個(gè)利用棧性質(zhì)的應(yīng)用實(shí)例。3.什么是圖的鄰接矩陣表示法？它適用于哪種類型的圖？五、算法設(shè)計(jì)題（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，實(shí)現(xiàn)將一個(gè)順序存儲(chǔ)的線性表（存儲(chǔ)在數(shù)組A[1..n]中）逆置。要求不使用額外的數(shù)組空間，只通過交換數(shù)組元素來實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)用偽代碼描述該算法。六、綜合應(yīng)用題（15分）假設(shè)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的圖書管理系統(tǒng)，需要存儲(chǔ)圖書信息。每本圖書包含以下屬性：圖書編號(hào)（整數(shù)）、書名（字符串）、作者（字符串）。假設(shè)當(dāng)前圖書數(shù)量不超過1000本。1.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)適合存儲(chǔ)圖書信息的結(jié)構(gòu)體（或類）。2.假設(shè)圖書信息存儲(chǔ)在一個(gè)順序表中，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)函數(shù)，用于根據(jù)圖書編號(hào)查找圖書信息（如果找到，返回該圖書在順序表中的位置索引；如果未找到，返回-1）。試卷答案一、選擇題1.B解析：雙鏈表每個(gè)節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)指針，分別指向前驅(qū)和后繼，刪除和插入時(shí)只需修改相鄰節(jié)點(diǎn)的指針，無需移動(dòng)大量元素。順序表插入刪除需要移動(dòng)元素。2.D解析：棧是后進(jìn)先出（LIFO）結(jié)構(gòu)，最后入棧的元素e位于棧頂。3.A解析：隊(duì)列是先進(jìn)先出（FIFO）結(jié)構(gòu)，最早入隊(duì)的元素最先出隊(duì)。4.B解析：度為2的節(jié)點(diǎn)即左右子樹都不為空的節(jié)點(diǎn)，通常稱為內(nèi)部節(jié)點(diǎn)或非葉節(jié)點(diǎn)。5.A解析：二叉樹的最大深度發(fā)生在完全退化的情況，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有左子節(jié)點(diǎn)或只有右子節(jié)點(diǎn)，深度等于節(jié)點(diǎn)數(shù)n。6.C解析：鏈表由節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)域和指針域（指向前驅(qū)或后繼），節(jié)點(diǎn)在內(nèi)存中可以不連續(xù)存儲(chǔ)。鏈表可以通過指針實(shí)現(xiàn)隨機(jī)訪問（相對(duì)于順序表）。7.A解析：樹定義中，根節(jié)點(diǎn)無前驅(qū)，非根節(jié)點(diǎn)有唯一前驅(qū)（父節(jié)點(diǎn)）。8.B解析：稀疏矩陣中非零元素很少，使用三元組表等壓縮存儲(chǔ)方式可以有效節(jié)省空間。9.C解析：刪除順序表末尾元素時(shí)，需要將第n-1個(gè)元素移動(dòng)到第n個(gè)位置。10.A解析：哈希表的核心思想是通過哈希函數(shù)將鍵直接映射到存儲(chǔ)地址。二、填空題1.尾，頭解析：棧的操作限定在棧頂進(jìn)行，插入在棧頂（尾），刪除在棧頂（頭）。2.鏈?zhǔn)浇馕觯号c順序存儲(chǔ)相對(duì)，鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)是另一種常見的線性表存儲(chǔ)方式。3.中序解析：二叉樹的三種遍歷方式是前序（根左右）、中序（左根右）、后序（左右根）。4.正確解析：這是樹的遞歸定義的基本性質(zhì)。5.關(guān)聯(lián)解析：圖主要用于表示對(duì)象之間的連接或關(guān)系。6.O(nlogn)解析：快速排序在平均情況下的時(shí)間復(fù)雜度為線性對(duì)數(shù)級(jí)。7.地址（或位置）解析：哈希函數(shù)將關(guān)鍵字映射到哈希表的存儲(chǔ)地址或索引位置。8.隊(duì)頭，隊(duì)尾解析：頭指針指向隊(duì)列的第一個(gè)元素（隊(duì)頭），尾指針指向最后一個(gè)元素（隊(duì)尾）。9.樹解析：線性結(jié)構(gòu)中若存在唯一一個(gè)根節(jié)點(diǎn)，且其他節(jié)點(diǎn)構(gòu)成若干棵不相交的樹，則該結(jié)構(gòu)是樹。10.時(shí)間復(fù)雜度，空間復(fù)雜度解析：評(píng)價(jià)算法優(yōu)劣的主要指標(biāo)是執(zhí)行所需的時(shí)間和占用的空間。三、判斷題1.正確解析：順序表通過下標(biāo)訪問元素，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)，屬于隨機(jī)存取。2.正確解析：循環(huán)鏈表是鏈表的一種，其首尾節(jié)點(diǎn)通過指針相連形成閉環(huán)。3.正確解析：這是二叉搜索樹（BST）的定義性質(zhì)。4.正確解析：這是圖遍歷的兩種基本方法。5.正確解析：哈希表通過地址計(jì)算直接訪問，理論上查找效率很高，通常優(yōu)于順序查找。四、簡(jiǎn)答題1.線性表是一種線性結(jié)構(gòu)，其中的元素具有一對(duì)一的邏輯關(guān)系，即每個(gè)元素（除首尾）有且只有一個(gè)前驅(qū)和后繼。線性表可以有不同的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，如順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)。樹是一種非線性結(jié)構(gòu)，具有層次關(guān)系，樹中節(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的子節(jié)點(diǎn)，樹中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)（除根節(jié)點(diǎn)外）有且僅有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)。2.棧的“后進(jìn)先出”（LIFO）特性是指最后進(jìn)入棧的元素會(huì)最先被移除。應(yīng)用實(shí)例：函數(shù)調(diào)用棧，系統(tǒng)在調(diào)用函數(shù)時(shí)會(huì)將函數(shù)信息壓入棧，函數(shù)執(zhí)行完畢后從棧中彈出。3.圖的鄰接矩陣表示法是用一個(gè)二維數(shù)組（矩陣）來表示圖中節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系。矩陣的行和列都對(duì)應(yīng)圖中的節(jié)點(diǎn)，矩陣元素M[i][j]表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間是否有邊連接（有邊為1，無邊為0，對(duì)于帶權(quán)圖則為權(quán)值）。鄰接矩陣適用于稀疏度不高的圖，或者需要頻繁檢查任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間是否存在邊的情況。五、算法設(shè)計(jì)題```逆置數(shù)組A[1..n]fori=1ton/2temp=A[i]A[i]=A[n-i+1]A[n-i+1]=tempendfor```解析：通過循環(huán)，將數(shù)組兩端的元素進(jìn)行交換，循環(huán)次數(shù)為n/2，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)組元素的逆置。不需要使用額外空間。六、綜合應(yīng)用題1.（以下為C++風(fēng)格的結(jié)構(gòu)體示例）```cppstructBook{intid;//圖書編號(hào)stringtitle;//書名stringauthor;//作者};```解析：定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體Book，包含三個(gè)成員變量：整數(shù)id用于存儲(chǔ)圖書編號(hào)，字符串title存儲(chǔ)書名，字符串a(chǎn)uthor存儲(chǔ)作者姓名。2.（以下為C++風(fēng)格的函數(shù)示例）```cppintfindBookById(Bookbooks[],intn,inttargetId){for(inti=0;i<n;i++){if(books[i].id==targetId){