2025年計(jì)算機(jī)學(xué)科408真題專項(xiàng)卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共30分。下列每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在答題紙上。）1.用鏈表表示線性表時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)之一是（）。A.便于插入和刪除操作B.存儲(chǔ)密度大C.便于隨機(jī)訪問D.邏輯結(jié)構(gòu)復(fù)雜2.若一棵二叉樹的前序遍歷序列為ABCD，中序遍歷序列為CBAD，則其后序遍歷序列為（）。A.CBADB.DCBAC.BACDD.ADCB3.下列關(guān)于棧的敘述中，正確的是（）。A.棧是“先進(jìn)后出”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B.棧是“先進(jìn)先出”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C.棧不允許刪除操作D.棧不允許插入操作4.適用于表示稀疏矩陣的是（）。A.順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)B.稀疏矩陣壓縮存儲(chǔ)中的三元組表C.稀疏矩陣壓縮存儲(chǔ)中的十字鏈表D.以上都不是5.在下列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，遞歸算法的應(yīng)用較為典型的是（）。A.隊(duì)列B.棧C.線性表D.樹6.設(shè)數(shù)據(jù)表L具有n個(gè)元素，則在最壞情況下，利用折半查找法查找一個(gè)不存在的元素需要比較的次數(shù)為（）。A.nB.log2nC.n(log2n)D.n^27.在理想情況下，Cache的命中率為85%，則訪問主存的次數(shù)約為訪問Cache次數(shù)的（）倍。A.5B.10C.15D.208.計(jì)算機(jī)中，運(yùn)算器的主要功能是（）。A.存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)B.輸入和輸出信息C.進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算D.控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)算過程9.在指令系統(tǒng)中，采用不同尋址方式的主要目的是（）。A.擴(kuò)大尋址空間B.提高指令執(zhí)行速度C.增強(qiáng)指令的靈活性和功能D.減少指令字長(zhǎng)10.通常所說的“計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)”是指（）。A.CPU一次能處理的位數(shù)B.內(nèi)存容量C.CPU主頻D.I/O速度11.I/O接口電路通常具有的功能是（）。A.緩存和執(zhí)行I/O指令B.直接控制I/O設(shè)備工作C.實(shí)現(xiàn)CPU與I/O設(shè)備之間的信息交換D.存儲(chǔ)I/O設(shè)備的狀態(tài)信息12.在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程的基本狀態(tài)轉(zhuǎn)換不包括（）。A.創(chuàng)建B.就緒C.運(yùn)行D.傳輸13.下列關(guān)于操作系統(tǒng)中文件共享的敘述，錯(cuò)誤的是（）。A.共享文件可以被多個(gè)進(jìn)程同時(shí)訪問B.共享文件必須有唯一的全局文件名C.共享文件必須屬于同一個(gè)用戶D.共享文件需要設(shè)置訪問權(quán)限14.采用分頁存儲(chǔ)管理方式時(shí)，地址變換過程需要使用（）。A.頁表B.程序計(jì)數(shù)器C.交換文件D.緩沖區(qū)15.若某進(jìn)程正在等待I/O操作完成，則該進(jìn)程的狀態(tài)最可能是（）。A.運(yùn)行B.就緒C.等待D.創(chuàng)建二、綜合應(yīng)用題（請(qǐng)將答案寫在答題紙上，不必抄寫題目。）16.（8分）已知一個(gè)線性表L的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中，元素按遞增順序排列。設(shè)計(jì)一個(gè)算法，將線性表L中的所有小于給定值x的元素移到線性表的前端，其余元素仍保持原來的相對(duì)順序。要求：不使用額外的存儲(chǔ)空間，盡可能少地移動(dòng)元素。17.（10分）簡(jiǎn)述CPU執(zhí)行指令的基本過程。在執(zhí)行過程巾涉及哪些主要部件的協(xié)同工作？18.（10分）什么是虛擬內(nèi)存？實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存的主要技術(shù)有哪些？簡(jiǎn)述頁面置換算法的概念，并說明FIFO頁面置換算法可能出現(xiàn)的Belady異常現(xiàn)象。19.（12分）假設(shè)網(wǎng)絡(luò)層使用距離向量路由協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)中有四個(gè)路由器R1、R2、R3、R4，它們之間的鏈路距離（跳數(shù)）如下表所示（表中“-”表示兩個(gè)路由器之間沒有直接鏈路）：||R1|R2|R3|R4||:|:|:|:|:||R1|0|1|6|8||R2|1|0|5|7||R3|6|5|0|2||R4|8|7|2|0|初始時(shí)，每個(gè)路由器只知道與其直接相連的路由器的距離，并且距離自己為0。請(qǐng)分別模擬R1、R2、R3、R4路由器運(yùn)行距離向量算法（Bellman-Ford算法）的第一輪和第二輪迭代過程，寫出每輪結(jié)束時(shí)各路由器更新的路由表。20.（12分）假設(shè)某計(jì)算機(jī)的Cache采用直接映射方式，Cache容量為4KB，每個(gè)塊大小為1KB。主存地址采用32位地址。請(qǐng)回答：（1）該Cache共有多少個(gè)塊？（2）主存地址應(yīng)如何劃分以得到Cache塊號(hào)和塊內(nèi)地址？（3）若主存地址A=HFFC8A0，計(jì)算其對(duì)應(yīng)的Cache地址（塊號(hào)和塊內(nèi)地址）。（4）若Cache塊0的內(nèi)容已失效，當(dāng)訪問主存塊0時(shí)，需要多少次訪存操作才能將數(shù)據(jù)裝入Cache塊0并讀取數(shù)據(jù)？（假設(shè)訪問Cache命中需1次，訪問Cache未命中需2次，并且回寫操作不計(jì)入訪存次數(shù)）三、算法設(shè)計(jì)題（請(qǐng)將算法偽代碼或C語言代碼寫在答題紙上。）21.（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，判斷一個(gè)給定的棧是否為空。假設(shè)棧通過數(shù)組實(shí)現(xiàn)，棧頂指針為top，棧的最大容量為MAXSIZE。22.（12分）編寫一個(gè)算法，實(shí)現(xiàn)將一個(gè)棧中的元素逆置。要求：只能使用遞歸方法，不能使用額外的?；驍?shù)組。假設(shè)棧通過鏈表實(shí)現(xiàn)，棧頂元素為top。四、簡(jiǎn)答題（請(qǐng)將答案寫在答題紙上。）23.（6分）簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)中進(jìn)程與線程的區(qū)別與聯(lián)系。24.（6分）在TCP/IP協(xié)議簇中，網(wǎng)絡(luò)接口層（鏈路層）的主要功能是什么？25.（8分）什么是擁塞控制？為什么在TCP協(xié)議中需要實(shí)施擁塞控制？試卷答案一、選擇題1.A2.D3.A4.B5.D6.B7.B8.C9.C10.A11.C12.D13.C14.A15.C二、綜合應(yīng)用題16.算法思想：從后向前遍歷線性表，比較當(dāng)前元素與x的大小。若小于x，則將其與前一個(gè)不小于x的元素交換位置。重復(fù)此過程直到遍歷完所有元素。算法偽代碼：```i=n-1j=n-1while(i>=0)if(L[i]<x)while(j>=0&&L[j]>=x)j--if(j>=0)swap(L[i],L[j])i--```解析思路：為了盡可能少地移動(dòng)元素，應(yīng)從線性表末尾開始遍歷，找到小于x的元素。將其與前面不小于x的元素交換。這樣，每次交換可能將一個(gè)小于x的元素移動(dòng)到前端，而之前已經(jīng)處理過的元素?zé)o需再次比較。17.CPU執(zhí)行指令的基本過程包括：取指（IF）階段，從內(nèi)存中取出指令并放入指令寄存器；譯碼（ID）階段，對(duì)指令進(jìn)行譯碼，并生成相應(yīng)的操作控制信號(hào)；執(zhí)行（EX）階段，根據(jù)指令執(zhí)行算術(shù)邏輯運(yùn)算或數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮?；訪存（MEM）階段，根據(jù)指令需要訪問內(nèi)存以讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)；寫回（WB）階段，將運(yùn)算結(jié)果寫回到寄存器或內(nèi)存中。這些階段通常由控制單元按照時(shí)鐘信號(hào)控制，并涉及運(yùn)算器（執(zhí)行運(yùn)算）、控制器（產(chǎn)生控制信號(hào)）、寄存器組（暫存數(shù)據(jù)指令）、內(nèi)存（存儲(chǔ)指令數(shù)據(jù)）和總線（數(shù)據(jù)傳輸）等部件的協(xié)同工作。18.虛擬內(nèi)存是一種讓計(jì)算機(jī)使用比實(shí)際物理內(nèi)存更大的內(nèi)存空間的技術(shù)。它通過將內(nèi)存分為多個(gè)頁面，并將頁面存儲(chǔ)在速度較慢的磁盤上，實(shí)現(xiàn)主存和輔存的統(tǒng)一管理。實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存的主要技術(shù)包括：分段（Segmentation）、分頁（Paging）、頁面置換算法（PageReplacementAlgorithms，如LRU、FIFO等）、快表（TranslationLookasideBuffer,TLB）和交換空間（SwapSpace）。頁面置換算法是在內(nèi)存空間不足時(shí)，選擇一個(gè)頁面從內(nèi)存中移出到磁盤上，以便將新的頁面調(diào)入內(nèi)存。FIFO頁面置換算法按先進(jìn)先出的原則選擇置換頁面，可能存在Belady異?，F(xiàn)象，即增加物理內(nèi)存頁面數(shù)有時(shí)反而會(huì)導(dǎo)致缺頁次數(shù)增加。19.第一輪迭代：R1的路由表：目標(biāo),路由器,距離R1,R1,0R2,R1,1R3,R1,6R4,R1,8R2的路由表：目標(biāo),路由器,距離R1,R2,0R2,R2,0R3,R2,5R4,R2,7R3的路由表：目標(biāo),路由器,距離R1,R3,0R2,R3,0R3,R3,0R4,R3,2R4的路由表：目標(biāo),路由器,距離R1,R4,0R2,R4,0R3,R4,0R4,R4,0第二輪迭代：R1的路由表：目標(biāo),路由器,距離R1,R1,0R2,R2,1R3,R2,6(通過R2到R3距離5更新)R4,R2,8(通過R2到R4距離7更新)R2的路由表：目標(biāo),路由器,距離R1,R2,0R2,R2,0R3,R3,5(通過R3到R2距離5更新)R4,R3,7(通過R3到R4距離2+R3到R2距離5=7更新)R3的路由表：目標(biāo),路由器,距離R1,R3,0R2,R2,5(通過R2到R3距離5更新)R3,R3,0R4,R3,2R4的路由表：目標(biāo),路由器,距離R1,R4,0R2,R3,7(通過R3到R2距離5+R4到R3距離2=7更新)R3,R4,0R4,R4,0解析思路：距離向量算法是每個(gè)路由器定期交換其整個(gè)路由表給相鄰路由器，并更新自己的路由表。更新規(guī)則是：對(duì)于每個(gè)目標(biāo)，比較經(jīng)由相鄰路由器到達(dá)該目標(biāo)的距離與當(dāng)前已知最短距離，取較小者。第一輪后，R1更新了經(jīng)由R2到達(dá)R3和R4的距離。第二輪后，R2和R3也根據(jù)相鄰路由器的信息更新了部分路由。20.（1）Cache容量4KB，塊大小1KB，則Cache共有4KB/1KB=4個(gè)塊。（2）主存地址32位，分為標(biāo)記（Tag）、塊號(hào)（Index）和塊內(nèi)地址（Offset）三部分。塊大小1KB=2^10Bytes，需10位塊內(nèi)地址。Cache直接映射4個(gè)塊，需2位塊號(hào)。則標(biāo)記位=32-10-2=20位。（3）主存地址A=HFFC8A0。塊內(nèi)地址=低10位=0x8A0。塊號(hào)=中2位=0xC。標(biāo)記=高20位=0x1FFC。Cache地址：塊號(hào)（2位）+塊內(nèi)地址（10位）=0xC8A0。（4）Cache塊0失效，需兩次訪存。第一次訪存（未命中）將主存塊0數(shù)據(jù)裝入塊0。第二次訪存（命中）讀取塊0數(shù)據(jù)。解析思路：直接映射方式下，主存塊號(hào)直接決定在Cache中的塊號(hào)。計(jì)算地址時(shí)，按位長(zhǎng)劃分。訪存過程，先檢查Cache，若未命中，則從主存讀取并可能替換，之后再次訪存即為命中。三、算法設(shè)計(jì)題21.算法偽代碼：```boolIsEmpty(StackS){if(S.top==-1)//假設(shè)?？諘r(shí)top為-1returntrue;elsereturnfalse;}```解析思路：棧的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)通常使用數(shù)組。棧空的條件是棧頂指針top指向-1（或0，取決于定義）。因此，檢查top的值是否為-1即可判斷棧是否為空。22.算法偽代碼：```voidReverseStack(Stack*S){if(!IsEmpty(*S))//棧非空{(diào)elemTypee=Pop(S);//彈出棧頂元素ReverseStack(S);//遞歸逆置剩余棧Push(S,e);//將彈出的元素壓入棧中（此時(shí)棧已逆置）}}```解析思路：遞歸逆置棧的核心思想是：先遞歸地逆置棧中除棧頂元素外的所有元素，再將棧頂元素壓入棧中。通過遞歸調(diào)用的棧幀，可以保證最后彈出的元素最先被壓回，從而實(shí)現(xiàn)整體逆置。Pop彈出棧頂，Push壓入元素。四、簡(jiǎn)答題23.進(jìn)程是操作系統(tǒng)資源分配的基本單位，是具有一定獨(dú)立功能的程序在某個(gè)數(shù)據(jù)集上的一次運(yùn)行過程，具有動(dòng)態(tài)性、并發(fā)性、獨(dú)立性、異步性等特點(diǎn)。線程是進(jìn)程內(nèi)的一個(gè)執(zhí)行單元，是CPU調(diào)度的基本單位，線程共享所屬進(jìn)程的資源，如內(nèi)存地址空間、打開的文件等，但每個(gè)線程有自己的棧和程序計(jì)數(shù)器。進(jìn)程是資源分配單位，線程是CPU調(diào)度單位。一個(gè)進(jìn)程可以包含多個(gè)線程。它們之間可以并發(fā)執(zhí)行，也可以通過同步機(jī)制進(jìn)行通信。24.網(wǎng)絡(luò)接口層（鏈路層）的主要功能是在相鄰節(jié)點(diǎn)間的物理鏈路上傳輸數(shù)據(jù)幀。它負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)封裝成幀（Frame），在物理鏈路上進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。具體功能包括：鏈路接入控制（如CSMA/CD、CSMA/CA、令牌傳遞）、幀的封裝與解封裝（添加幀頭幀尾，如MAC地址、FCS校