成都锦城学院《数据结构与算法分析》2023-2024学年期末试卷

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2023-2024学年期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三总分得分一、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个顶点的有向图中，若存在顶点的入度为0，则该图可能是：A.强连通图B.弱连通图C.非连通图D.以上都不对2、在一个用十字链表存储的有向图中，查找一个顶点的所有出边和入边的时间复杂度是？（）A.O(1)B.O(n)C.O(e)D.O(n+e)3、对于一个具有n个元素的堆，若要将其所有元素从小到大排序，最好的方法是？A.每次删除堆顶元素并调整B.直接使用快速排序C.先构建大顶堆再调整D.以上方法效率相同4、对于一个具有n个元素的无序数组，若要找出第k小的元素，以下哪种算法较为合适？（）A.冒泡排序B.快速排序C.选择排序D.堆排序5、对于一个具有n个顶点的无向图，若其所有顶点的度之和为20，则该图的边数为（）。A.5B.10C.15D.206、在一个具有n个顶点的无向图中，使用广度优先遍历算法。以下关于遍历过程中使用的辅助队列的空间复杂度的描述，哪一项是正确的？A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(n^2)7、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/2-18、设有一个循环队列，存储空间为Q[0..m-1]，初始时front=rear=m。现经过一系列入队与退队操作后，front=20，rear=15，则此时队列中的元素个数为（）。A.5B.6C.m-5D.m+59、在一个有向无环图中，进行拓扑排序的结果是唯一的吗？A.一定唯一B.一定不唯一C.可能唯一，也可能不唯一D.以上都不对10、以下哪种数据结构能够方便地实现集合的交、并、差等运算？（）A.二叉树B.链表C.哈希表D.树状数组11、对于一个具有n个元素的希尔排序，其时间复杂度取决于？（）A.初始序列B.增量序列C.元素值D.以上都是12、在一个循环链表中，若要删除链表中的最后一个节点，需要的时间复杂度为（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)13、以下关于红黑树的性质，错误的是：A.每个节点要么是红色，要么是黑色B.根节点是黑色的C.每个叶子节点（NIL节点）是黑色的D.红色节点的子节点一定是红色的14、在一个顺序存储的栈中，若栈顶指针top为-1，则表示栈（）A.已满B.为空C.已损坏D.无法确定15、以下哪种数据结构常用于实现字典操作，并且能够快速查找、插入和删除元素？（）A.栈B.队列C.二叉搜索树D.数组16、在一个具有n个元素的数组中，进行冒泡排序，在最坏情况下，需要比较的次数为？（）A.n-1B.n(n-1)/2C.n²D.nlog₂n17、树是一种非线性数据结构，它由节点和边组成。以下关于树的说法中，错误的是？（）A.树中的每个节点都有一个父节点（除了根节点）和零个或多个子节点。B.二叉树是一种特殊的树，每个节点最多有两个子节点。C.树可以用于实现文件系统、数据库索引等。D.树的遍历方式只有前序遍历、中序遍历和后序遍历三种。18、在一个具有n个顶点和e条边的无向图中，使用邻接矩阵存储，进行深度优先遍历，其时间复杂度为？A.O(n)B.O(n+e)C.O(n^2)D.O(e^2)19、对于一个具有n个顶点和e条边的无向图，采用邻接表存储时，其空间复杂度为？（）A.O(n)B.O(e)C.O(n+e)D.O(n²)20、在一个链式存储的栈中，若要在栈顶插入一个元素，需要的时间复杂度为（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）详细阐述如何在一个链表中实现节点的排序，要求空间复杂度为O(1)。2、（本题10分）对于一个用哈希表存储的整数集合，解释如何实现集合的交集、并集和差集运算，给出算法思路和时间复杂度分析。3、（本题10分）详细阐述在具有n个顶点的图中，如何使用深度优先搜索算法找出所有的简单回路，并给出具体的算法步骤和代码实现。4、（本题10分）阐述并查集中如何处理大规模数据的合并和查询操作。三、设计题（本大题