2026年計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.在64位Linux系統(tǒng)中，執(zhí)行`intp=malloc(4);`后，sizeof(p)與sizeof(p)分別為A.8,4?B.4,4?C.8,8?D.4,8答案：A解析：64位指針占8字節(jié)；int占4字節(jié)。malloc返回void，賦值給int后，p本身仍是8字節(jié)指針，*p是int類型。2.下列關(guān)于RISC-V指令集的說法正確的是A.所有指令長度均為32位?B.支持延遲分支?C.采用load/store架構(gòu)?D.不支持壓縮指令答案：C解析：RISC-V基礎(chǔ)ISA為32位定長，但可選壓縮指令集16位；延遲分支是MIPS特色；load/store架構(gòu)是其核心特征。3.對含有n個(gè)元素的大頂堆執(zhí)行delete-max后，重新調(diào)整的最壞時(shí)間復(fù)雜度為A.O(1)?B.O(logn)?C.O(n)?D.O(nlogn)答案：B解析：刪除堆頂后，將末尾元素放到根并向下調(diào)整，樹高?log?n?，故為O(logn)。4.在IPv6中，用于本地鏈路通信的地址前綴為A.fe80::/10?B.fc00::/7?C.2000::/3?D.::1/128答案：A解析：fe80::/10為Link-local地址；fc00::7為唯一本地；2000::/3為全局單播；::1為環(huán)回。5.對關(guān)系R(A,B,C)與S(B,C,D)，執(zhí)行π_{A,D}(R?S)時(shí)，若R有1000行、S有2000行，且B、C為S主鍵，則結(jié)果最大行數(shù)為A.1000?B.2000?C.1000×2000?D.無法確定答案：A解析：R與S做自然連接，B、C為S主鍵，R中每行最多匹配S中一行，故結(jié)果≤1000。6.在BERT預(yù)訓(xùn)練過程中，MaskedLM任務(wù)掩碼比例通常設(shè)為A.5%?B.15%?C.30%?D.50%答案：B解析：原始論文掩碼15%的token，其中80%用[MASK]、10%隨機(jī)詞、10%不變。7.下列關(guān)于Rust所有權(quán)的描述，錯(cuò)誤的是A.同一作用域內(nèi)不可變引用與可變引用可同時(shí)存在B.值被移動(dòng)后原變量不可再訪問C.引用生命周期必須不長于所引用值D.編譯器在編譯期檢查借用規(guī)則答案：A解析：Rust禁止同時(shí)存在可變與不可變引用，保證內(nèi)存安全。8.在Kafka中，負(fù)責(zé)分區(qū)Leader選舉的組件是A.Producer?B.Consumer?C.ZooKeeper?D.ControllerBroker答案：D解析：Kafka2.8+可用KRaft模式，但傳統(tǒng)依賴ZooKeeper；實(shí)際選舉由ControllerBroker完成。9.對一幅1024×768的24位BMP圖像進(jìn)行無損壓縮，理論上壓縮比上限最接近A.1:1?B.2:1?C.24:1?D.無法確定答案：D解析：無損壓縮比取決于圖像冗余度，理論上限由熵決定，無法先驗(yàn)給出。10.在ReactHooks中，用于緩存昂貴計(jì)算結(jié)果的Hook是A.useState?B.useMemo?C.useRef?D.useEffect答案：B解析：useMemo接收計(jì)算函數(shù)與依賴數(shù)組，依賴不變時(shí)返回緩存值。11.若一磁盤采用C-SCAN調(diào)度，磁道0–199，當(dāng)前在88，請求隊(duì)列：110,170,50,90。下一服務(wù)磁道為A.90?B.110?C.50?D.170答案：B解析：C-SCAN先向高地址服務(wù)，到末端后跳回0繼續(xù)，88→90→110→170→199→0→50，故先90。12.在AES-128中，輪密鑰生成算法使用的輪常量是A.固定查表Rcon?B.隨機(jī)數(shù)?C.前一輪密鑰異或?D.主密鑰循環(huán)左移答案：A解析：每輪使用Rcon[i]與密鑰字異或，Rcon為固定指數(shù)表。13.下列語言中，最早引入?yún)f(xié)程關(guān)鍵字的是A.Python3.5?B.C++20?C.Kotlin1.1?D.Go1.0答案：D解析：Go1.0（2009）內(nèi)置goroutine；Python3.5引入async/await；C++20才加入co_await；Kotlin1.1協(xié)程實(shí)驗(yàn)。14.在OSI七層模型中，負(fù)責(zé)端到端可靠傳輸?shù)氖茿.網(wǎng)絡(luò)層?B.傳輸層?C.會話層?D.數(shù)據(jù)鏈路層答案：B解析：傳輸層提供端到端連接與可靠性，如TCP。15.若一B+樹內(nèi)部節(jié)點(diǎn)最多存100個(gè)鍵，則其最少子節(jié)點(diǎn)數(shù)為A.50?B.51?C.100?D.99答案：B解析：B+樹除根外，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵字?jǐn)?shù)m滿足?m/2?≤keys≤m，故最少子節(jié)點(diǎn)?100/2?+1=51。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，多選少選均不得分）16.以下哪些措施可降低緩存穿透風(fēng)險(xiǎn)A.布隆過濾器?B.空值緩存?C.熱點(diǎn)數(shù)據(jù)永不過期?D.異步刷新答案：A,B解析：布隆過濾器攔截不存在鍵；空值緩存避免反復(fù)查詢DB；C、D與穿透無直接關(guān)系。17.關(guān)于HTTP/3的特性，正確的是A.基于QUIC?B.默認(rèn)加密?C.使用TCP擁塞控制?D.支持0-RTT答案：A,B,D解析：HTTP/3基于UDP+QUIC；TLS1.3默認(rèn)加密；0-RTT復(fù)用會話；不使用TCP。18.在C++中，聲明`constexprintf(intx){returnx*x;}`，下列用法合法的是A.`inta[f(5)];`?B.`constexprintb=f(7);`?C.`intc=std::time(nullptr)+f(3);`?D.`template<intN>structX{intd[f(N)];};`答案：A,B,D解析：constexpr函數(shù)可用于常量表達(dá)式；C中time非constexpr，無法編譯期求值。19.以下屬于CAP定理中“分區(qū)容錯(cuò)性”實(shí)際含義的是A.網(wǎng)絡(luò)分區(qū)時(shí)系統(tǒng)仍可繼續(xù)服務(wù)?B.節(jié)點(diǎn)崩潰數(shù)據(jù)不丟失?C.允許犧牲一致性?D.允許犧牲可用性答案：A,C,D解析：分區(qū)容錯(cuò)指存在網(wǎng)絡(luò)分區(qū)時(shí)系統(tǒng)仍做出選擇；B為持久性，非CAP范疇。20.在Transformer架構(gòu)中，ScaledDot-ProductAttention的分母因子為√d_k，其作用是A.防止softmax梯度消失?B.加速計(jì)算?C.保持方差穩(wěn)定?D.減少參數(shù)量答案：A,C解析：當(dāng)d_k較大時(shí)點(diǎn)積方差大，易使softmax飽和，縮放后梯度更穩(wěn)定。三、填空題（每空2分，共20分）21.對長度為n的數(shù)組執(zhí)行快速排序，最壞比較次數(shù)為______。答案：n(n-1)/2解析：已有序時(shí)每次劃分極不平衡，退化為冒泡。22.在MySQLInnoDB中，默認(rèn)隔離級別是______。答案：REPEATABLEREAD23.若一進(jìn)程頁表為二級，頁大小4KB，虛擬地址48位，頁內(nèi)偏移占______位。答案：12解析：4KB=2^12，偏移占低12位。24.在RSA加密中，若公鑰指數(shù)e=3，則私鑰指數(shù)d需滿足d≡______modφ(n)。答案：e?1?或?1/e解析：d為e模φ(n)的乘法逆元。25.一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用Swish激活：f(x)=x·sigmoid(x)，其導(dǎo)數(shù)為______。答案：f′(x)=sigmoid(x)+x·sigmoid(x)(1-sigmoid(x))?或?f(x)+sigmoid(x)(1-f(x)/x)26.在Git中，撤銷最后一次提交但保留改動(dòng)的命令是______。答案：gitreset--softHEAD~127.若一磁盤轉(zhuǎn)速為7200RPM，平均旋轉(zhuǎn)延遲約為______ms。答案：4.17解析：半圈時(shí)間=0.5/(7200/60)×1000≈4.17ms。28.在Python3.11中，字典保持插入順序的底層實(shí)現(xiàn)稱為______。答案：compactdict或PyDictKeysObject29.對一無向圖G=(V,E)，使用Kruskal算法求最小生成樹，其時(shí)間復(fù)雜度為______。答案：O(ElogE)或O(ElogV)30.在x86-64匯編中，調(diào)用printf前，整數(shù)參數(shù)應(yīng)依次放入寄存器______。答案：RDI,RSI,RDX,RCX,R8,R9四、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）31.在TCP三次握手中，SYN+ACK段的序列號與ACK號相同。?×解析：SYN+ACK的ACK號=對方SYN序列號+1，自身序列號隨機(jī)。32.對任意正則語言L，其補(bǔ)語言L?也是正則語言。?√解析：正則語言對補(bǔ)運(yùn)算封閉，DFA交換接受/非接受狀態(tài)即可。33.在Python中，列表推導(dǎo)式`[xforxinrange(10)ifx%2]`生成偶數(shù)列表。?×解析：條件為x%2，非零即True，故生成奇數(shù)。34.使用BF算法進(jìn)行字符串匹配，最壞時(shí)間復(fù)雜度為O(nm)。?√解析：BF逐位比較，無預(yù)處理，最壞需nm次。35.在C語言中，結(jié)構(gòu)體成員名可與變量名相同，因其處于不同命名空間。?√解析：C規(guī)定結(jié)構(gòu)體標(biāo)簽、成員、普通標(biāo)識符分屬不同命名空間。36.在區(qū)塊鏈中，PoS共識機(jī)制完全不需要算力，因此無能源消耗。?×解析：PoS仍需少量計(jì)算驗(yàn)證簽名，但遠(yuǎn)低于PoW。37.對同一密鑰，AES加密與解密可使用完全相同的硬件電路。?×解析：解密需逆向輪變換，需額外逆列混合電路。38.在操作系統(tǒng)中，短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法可導(dǎo)致饑餓。?√解析：長作業(yè)可能無限期推遲。39.在SQL中，NULL=NULL返回真。?×解析：SQL中NULL與任何值比較包括自身均返回未知。40.使用Huffman編碼，出現(xiàn)頻率最高的符號對應(yīng)碼字最短。?√解析：Huffman貪心策略保證高頻短碼。五、簡答題（每題8分，共40分）41.描述一次完整的HTTPS握手過程，并指出其中用于防止中間人攻擊的關(guān)鍵機(jī)制。答案：1.ClientHello：客戶端發(fā)送支持的TLS版本、隨機(jī)數(shù)R1、密碼套件列表、SNI擴(kuò)展。2.ServerHello：服務(wù)端選定版本、隨機(jī)數(shù)R2、密碼套件，返回證書鏈。3.服務(wù)端密鑰交換：若使用ECDHE，發(fā)送ServerKeyExchange含橢圓曲線公鑰。4.服務(wù)端HelloDone。5.客戶端驗(yàn)證證書，提取服務(wù)端公鑰；生成預(yù)主密鑰PMS，用服務(wù)端公鑰加密發(fā)送ClientKeyExchange。6.雙方基于R1、R2、PMS生成主密鑰，再派生對稱密鑰與MAC密鑰。7.客戶端發(fā)送ChangeCipherSpec與Finished（驗(yàn)證握手完整性）。8.服務(wù)端同樣發(fā)送ChangeCipherSpec與Finished。防中間人關(guān)鍵：證書鏈校驗(yàn)+數(shù)字簽名?？蛻舳送ㄟ^CA公鑰驗(yàn)證證書簽名，確認(rèn)服務(wù)端身份；若攻擊者偽造證書，簽名驗(yàn)證失敗，握手終止。42.給出一種非遞歸實(shí)現(xiàn)后序遍歷二叉樹的算法，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。答案：使用雙棧法：1.初始化棧S1，根節(jié)點(diǎn)入棧。2.循環(huán)至S1空：彈出節(jié)點(diǎn)p，壓入S2；若p左非空入S1；若p右非空入S1。3.最終依次彈出S2即為后序序列。時(shí)間復(fù)雜度：每個(gè)節(jié)點(diǎn)入出各兩次，O(n)；空間復(fù)雜度：O(n)。43.解釋數(shù)據(jù)庫中“幻讀”與“不可重復(fù)讀”的區(qū)別，并說明InnoDB如何通過Next-KeyLocking解決幻讀。答案：不可重復(fù)讀：同一事務(wù)兩次讀同一行得到不同值，由其他事務(wù)提交更新導(dǎo)致?；米x：同一事務(wù)兩次范圍查詢返回不同行數(shù)，由其他事務(wù)插入/刪除導(dǎo)致。Next-KeyLocking：對索引記錄加行鎖+間隙鎖(gaplock)，鎖定范圍“(前一行,本行]”，阻止其他事務(wù)在范圍內(nèi)插入，從而避免幻讀。例如SELECT…WHEREage>20FORUPDATE會鎖定(20,∞)間隙。44.說明MapReduce中“數(shù)據(jù)本地性”優(yōu)化原理，并給出一種提升本地性的策略。答案：原理：調(diào)度器優(yōu)先將map任務(wù)分配到存有輸入數(shù)據(jù)塊的節(jié)點(diǎn)，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸。策略：在HDFS寫入時(shí)執(zhí)行“文件合并預(yù)放置”——客戶端根據(jù)未來分片大小，將同一分區(qū)的數(shù)據(jù)寫入同一機(jī)架內(nèi)的少數(shù)節(jié)點(diǎn)，確保后續(xù)MapReduce任務(wù)高本地命中率；同時(shí)可調(diào)整塊大小與任務(wù)槽匹配，減少跨節(jié)點(diǎn)讀取。45.給出一種基于位運(yùn)算的快速計(jì)算整數(shù)二進(jìn)制中1的個(gè)數(shù)（popcount）的算法，并說明其并行原理。答案：算法（并行位計(jì)數(shù)，SWAR）：```cintpopcount(uint64_tx){x=x((x>>1)&0x5555555555555555);x=(x&0x3333333333333333)+((x>>2)&0x3333333333333333);x=(x+(x>>4))&0x0F0F0F0F0F0F0F0F;return(x*0x0101010101010101)>>56;}```原理：1.每2位存1的個(gè)數(shù)：00→00,01→01,10→01,11→10，通過減法實(shí)現(xiàn)。2.每4位累加前一步結(jié)果，掩碼0x3隔離每4位。3.每8位繼續(xù)累加。4.最后乘法將8個(gè)字節(jié)累加到高8位，右移56位得總數(shù)。整個(gè)過程無分支，純位并行，一次處理64位。六、綜合應(yīng)用題（共35分）46.（15分）某社交平臺需設(shè)計(jì)“附近的人”功能，用戶量1億，平均在線1000萬，每秒上報(bào)一次GPS（經(jīng)度、緯度、海拔）。要求：(1)查詢1km內(nèi)在線用戶，平均延遲<100ms；(2)存儲30天軌跡，每日增量1TB；(3)支持按用戶ID快速返回最近100條軌跡。請給出系統(tǒng)架構(gòu)與核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并估算每日存儲壓縮比。答案：架構(gòu)：1.接入層：采用Netty+Protobuf，GPS上報(bào)通過UDP批量打包，網(wǎng)關(guān)異步落盤。2.空間索引：采用Geohash+RedisSortedSet，精度設(shè)定7位（±76m）。在線用戶按Geohash分片，每片維護(hù)ZSET<userId,timestamp>，過期策略：設(shè)置TTL=90s，用戶心跳續(xù)期。3.查詢流程：a.將中心點(diǎn)經(jīng)緯度轉(zhuǎn)Geohash，取周圍8鄰域；b.并發(fā)讀取9個(gè)ZSET，過濾timestamp>now-90s，得候選集；c.對候選集使用Haversine公式精篩1km，返回用戶列表；d.若候選集過大，先按距離上限擴(kuò)展Geohash到8位，減少粗篩量。4.軌跡存儲：a.冷熱分層：當(dāng)日數(shù)據(jù)寫Kafka→Flink→Parquet列存（按userId+hour分區(qū)），啟用ZSTD壓縮，緯度、經(jīng)度采用32位float→16位差分+ZigZag編碼；b.歷史數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存S3-IA，生命周期30天自動(dòng)刪除；c.為支持用戶ID快速查詢，額外寫Cassandra寬表：rowKey=userId+date，column=timestamp，value=(lat,lon,alt)，TTL=30天；Cassandra使用LCS策略，讀延遲<50ms。5.壓縮比估算：原始：24B/點(diǎn)（8×3）×1000萬×86400≈19.4TB/日；差分+ZSTD后，實(shí)測壓縮比8:1，落盤≈2.4TB；再經(jīng)Parquet字典+RLE，合計(jì)壓縮比約8:1，滿足每日1TB增量需求。47.（20分）閱讀以下C++20協(xié)程代碼，指出輸出并解釋其調(diào)度機(jī)制。```cppinclude<coroutine>include<iostream>include<thread>usingnamespacestd;structTask{structpromise_type{Taskget_return_object(){returnTask{coroutine_handle<promise_type>::from_promise(*this)};}suspend_neverinitial_suspend()noexcept{return{};}suspend_alwaysf