北方民族大学《数据结构与算法》2021-2022学年期末试卷

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《数据结构与算法》2021-2022学年期末试卷题号一二三总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在一个具有n个节点的图中，使用弗洛伊德算法求所有节点对之间的最短路径，其时间复杂度是多少？A.O(n^2)B.O(n^3)C.O(nlogn)D.O(n^4)2、在一个具有n个节点的完全二叉树中，其叶子节点的数量大约为（）A.n/2B.n/4C.n/8D.n/2-13、已知一个有序表为{11,22,33,44,55,66,77,88,99}，使用折半查找法查找值为77的元素，需要比较的次数是（）。A.1B.2C.3D.44、在一个具有n个元素的无序链表中，若要对其进行快速排序，以下关于快速排序的平均时间复杂度的描述，哪一项是准确的？A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(logn)5、在数据结构中，红黑树的插入操作可能会导致树的不平衡，需要进行调整。以下关于调整过程的描述，不正确的是（）A.可能需要进行颜色修改和旋转操作B.调整后的红黑树仍然满足红黑树的性质C.调整的目的是使树的高度尽量降低D.每次插入操作都需要进行多次调整6、在一个具有n个顶点和m条边的有向图中，使用弗洛伊德算法求所有顶点对之间的最短路径，其时间复杂度为？A.O(n^2)B.O(n^3)C.O(mn)D.O(m^2)7、在一个具有n个节点的无向图中，若边的数量远远小于n(n-1)/2，则适合使用哪种存储方式？A.邻接矩阵B.邻接表C.十字链表D.以上都可以8、对于一个具有n个元素的有序单链表，若要在其中查找一个特定元素，其平均时间复杂度为：A.O(n)B.O(logn)C.O(nlogn)D.O(n^2)9、AVL树是一种高度平衡的二叉搜索树，以下关于AVL树的旋转操作，描述不正确的是（）A.旋转操作用于保持树的平衡B.包括单旋转和双旋转两种类型C.旋转操作不会改变二叉搜索树的性质D.每次插入或删除节点都需要进行旋转操作10、在二叉树的序列化和反序列化过程中，以下方法不能保证唯一性的是（）A.先序遍历序列化B.中序遍历序列化C.后序遍历序列化D.层序遍历序列化11、对于一个具有n个顶点的无向连通图，若要判断其是否存在环，以下哪种算法的时间复杂度最低？A.深度优先搜索B.广度优先搜索C.拓扑排序D.以上算法时间复杂度相同12、在一棵二叉树中，若度为2的节点有10个，度为1的节点有20个，那么叶子节点的数量是多少？A.11B.21C.30D.无法确定13、图的存储方式和遍历方式对图的操作效率有很大影响，以下关于它们的说法中，错误的是？（）A.邻接矩阵适合存储稠密图，查找边的时间复杂度为O(1)，但空间复杂度较高。B.邻接表适合存储稀疏图，插入边和删除边的时间复杂度为O(1)，但查找边的时间复杂度较高。C.深度优先搜索和广度优先搜索是图的两种基本遍历方式，它们的时间复杂度都为O(n+m)，其中n是顶点数，m是边数。D.图的存储方式和遍历方式一旦确定，就不能再改变，否则会影响图的操作效率。14、在一个采用哈希表存储的数据结构中，哈希函数将关键字映射到存储位置。若发生哈希冲突，通常采用开放定址法解决。以下关于开放定址法的时间复杂度的描述，哪一个是恰当的？A.查找操作的时间复杂度在平均情况下为O(1)，最坏情况为O(n)B.查找操作的时间复杂度始终为O(1)C.查找操作的时间复杂度在平均情况下为O(logn)，最坏情况为O(nlogn)D.查找操作的时间复杂度始终为O(n)15、在一个长度为n的有序线性表中进行二分查找，在最坏情况下，需要比较的次数为（）。A.O(n)B.O(n^2)C.O(log₂n)D.O(nlog₂n)16、在一个具有n个元素的循环队列中，若队尾指针rear指向队尾元素的下一个位置，队头指针front指向队头元素，则队列中元素的个数为？A.(rear-front+n)%nB.(rear-front)%nC.rear-frontD.rear-front+117、在一个具有n个顶点和e条边的无向图中，使用克鲁斯卡尔（Kruskal）算法生成最小生成树。以下关于该算法的时间复杂度的描述，哪一项是正确的？A.O(nlogn)B.O(eloge)C.O(elogn)D.O(n^2)18、在一个长度为n的有序数组中进行二分查找，其时间复杂度为？（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(n²)19、在一个具有n个元素的无序数组中，使用顺序查找算法查找一个特定元素，平均比较次数约为？A.n/2B.nC.lognD.nlogn20、对于一个具有n个元素的大顶堆，若要获取堆中的第k大元素（1<=k<=n），以下哪种方法效率较高？A.先排序再获取B.每次删除堆顶元素k-1次C.构建一个大小为k的小顶堆，然后逐步替换D.以上方法效率相同二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在一个具有n个节点的二叉搜索树中，如何查找第k小的元素，给出算法思路和时间复杂度分析。2、（本题10分）深入分析在具有n个顶点和e条边的有向图中，如何计算图的传递闭包，并给出一种有效的算法和代码示例。3、（本题10分）解释在一个有向图中如何判断是否存在回路，以及如何使用拓扑排序对图进行排序。4、（本题10分）解释并举例说明在