河北地质大学《数据结构与算法实验》2021-2022学年期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页河北地质大学

《数据结构与算法实验》2021-2022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、若一个队列的入队序列是1、2、3、4、5，在进行出队操作时，第一个出队的元素是：A.1B.2C.3D.42、一棵哈夫曼树中，叶子节点的编码长度一定（）非叶子节点的编码长度。A.大于B.等于C.小于D.不小于3、对于一个具有n个顶点和e条边的无向连通图，其生成树中边的条数为（）。A.nB.n-1C.eD.e-14、红黑树是一种自平衡的二叉搜索树，具有严格的性质。以下关于红黑树的描述，不正确的是（）A.节点要么是红色，要么是黑色B.根节点一定是黑色C.从根节点到每个叶子节点的路径上，黑色节点的数量相同D.红黑树的插入和删除操作比平衡二叉树简单5、对于一个具有n个节点的二叉排序树，删除一个节点后，重新调整为二叉排序树，其时间复杂度最坏情况下为？A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)6、已知一个图的邻接表存储结构，若要判断任意两个顶点之间是否存在边，哪种方法最有效？（）A.遍历邻接表B.建立逆邻接表C.建立邻接矩阵D.深度优先搜索7、在一个具有n个节点的无向图中，若要判断两个节点之间是否存在路径，可以使用哪种算法？A.深度优先搜索B.广度优先搜索C.普里姆算法D.克鲁斯卡尔算法8、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)9、若一棵二叉树的层次遍历序列为ABCDEFGHI，则其可能的中序遍历序列有多少种？（）A.1B.n!C.2^nD.不确定10、哈希表的冲突解决方法和性能优化可以用于提高哈希表的效率，以下关于它们的说法中，错误的是？（）A.开放定址法和链地址法是哈希表的两种主要冲突解决方法，它们各有优缺点。B.可以通过调整哈希函数、增加哈希表的大小和采用二次探测等方法来优化哈希表的性能。C.哈希表的性能优化需要根据实际情况进行选择，不同的应用场景可能需要不同的优化方法。D.哈希表的冲突解决方法和性能优化只适用于理论研究，在实际应用中没有实际价值。11、在一个具有n个元素的有序数组中，使用二分查找算法查找一个特定元素，其时间复杂度为？（）A.O(n)B.O(log₂n)C.O(n²)D.O(nlog₂n)12、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)13、以下哪种数据结构能够在O(1)的时间复杂度内实现元素的随机访问？（）A.链表B.队列C.栈D.数组14、以下哪种数据结构可以快速判断一个元素是否在集合中？A.链表B.二叉搜索树C.哈希表D.栈15、以下关于字符串匹配算法的描述，哪一项是不正确的？（）A.BF算法的时间复杂度在最坏情况下较高B.KMP算法通过利用已匹配的部分信息来提高效率C.BM算法在一般情况下比KMP算法效率更高D.所有字符串匹配算法的时间复杂度都与模式串的长度成正比16、对于一个具有n个顶点的无向图，若采用邻接矩阵存储，则存储空间的复杂度为？A.O(n)B.O(n^2)C.O(logn)D.O(nlogn)17、以下关于平衡二叉树旋转调整的描述，正确的是：A.旋转调整一定会改变树的中序遍历结果B.左旋操作是将右子树变为根节点，原根节点变为左子节点C.右旋操作是将左子树变为根节点，原根节点变为右子节点D.平衡二叉树不需要进行旋转调整18、栈和队列在计算机科学中有很多应用，以下关于它们的应用场景的说法中，错误的是？（）A.栈可以用于实现表达式求值、括号匹配等。B.队列可以用于实现任务调度、消息队列等。C.栈和队列可以用于实现图的深度优先搜索和广度优先搜索。D.栈和队列只能在编程语言的底层实现中使用，不能在实际应用中直接使用。19、对于一个具有n个元素的小根堆，若要删除堆顶元素并重新调整堆，以下关于操作的平均时间复杂度的描述，哪一项是准确的？A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)20、设有一个带权无向图，采用Prim算法生成最小生成树。在算法执行过程中，每次选择的边都是权值最小的边。以下关于Prim算法的时间复杂度的描述，哪一项是准确的？A.O(n)B.O(n^2)C.O(nlogn)D.O(elogv)（其中n为顶点数，e为边数）二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）详细阐述图的拓扑排序的概念和应用场景，给出拓扑排序的算法步骤，并分析其时间复杂度。2、（本题10分）解释并比较内部排序和外部排序的概念和方法，分析在处理大规模数据时外部排序的常用算法和策略。3、（本题10分）论述在图的存储优化中，如何使用邻接表结合数组来节省存储空间。4、（本题10分）详细阐述如何使用归并排序算法对链表进行排序，给出算法步骤和时间复杂度分