湖北工程学院《数据结构》2022-2023学年期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页湖北工程学院《数据结构》

2022-2023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、若要对一个具有n个元素的数组进行归并排序，需要额外的辅助空间大小为？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)2、在一个具有n个顶点的有向完全图中，边的数量为？（）A.n(n-1)/2B.n(n-1)C.n^2D.2n3、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)4、在一个具有n个元素的小根堆中，删除堆顶元素后，将最后一个元素放到堆顶，然后进行调整，其时间复杂度为：A.O(logn)B.O(n)C.O(nlogn)D.O(n^2)5、在一棵红黑树中，插入一个新节点后，调整树的结构以保持红黑性质的操作次数最多为（）A.1B.2C.lognD.n6、在一个具有n个元素的有序数组中，若要删除一个特定元素，并且保持数组的有序性，以下关于删除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)7、对于一个具有n个节点的二叉树，若度为0的节点有n0个，度为1的节点有n1个，度为2的节点有n2个，则n0与n1、n2之间的关系为？A.n0=n1+n2B.n0=n2-1C.n0=n1-1D.n0=n2+18、在图的最短路径算法中，Dijkstra算法适用于带权有向图，以下关于Dijkstra算法的描述，错误的是（）A.以起始节点为中心向外层层扩展B.每次选择距离起始节点最近的未访问节点C.可以处理负权边D.时间复杂度为O(n^2)9、在数据结构的应用中，优先队列常用于实现任务调度，以下关于优先队列的描述，错误的是（）A.可以使用堆来实现B.元素的出队顺序按照优先级确定C.插入元素的时间复杂度为O(logn)D.不支持修改元素的优先级10、在一个具有n个元素的链表中，要删除所有值为x的节点，最好的方法是？A.逐个删除B.先查找再删除C.建立新链表D.以上方法效率相同11、在一个具有n个元素的双向链表中，若要删除尾结点，需要修改几个指针？（）A.1B.2C.3D.412、以下哪种排序算法是稳定的排序算法？A.快速排序B.选择排序C.冒泡排序D.希尔排序13、对于一个采用链表存储的栈，若要获取栈的大小（元素数量），以下关于操作的时间复杂度的描述，哪一个是准确的？A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)14、在一个具有n个顶点的有向图中，若所有顶点的出度之和为m，入度之和为k，则m和k之间的关系是？（）A.m=kB.m>kC.m<kD.m+k=n15、在数据结构中，对于线性表的顺序存储和链式存储，以下说法正确的是：顺序存储结构可以随机访问元素，但插入和删除操作效率较低；链式存储结构插入和删除操作方便，但不能随机访问。那么在频繁进行插入和删除操作的情况下，应优先选择哪种存储结构？（）A.顺序存储B.链式存储C.两者均可D.无法确定16、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17、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)18、以下关于哈夫曼树的描述，正确的是：A.哈夫曼树一定是完全二叉树B.哈夫曼树中不存在度为1的节点C.哈夫曼树的带权路径长度是唯一的D.哈夫曼树的构建过程不需要进行节点的比较和交换19、在一个具有n个节点的带权有向图中，若存在负权边，以下哪种最短路径算法可能不适用？A.迪杰斯特拉算法B.贝尔曼-福特算法C.弗洛伊德算法D.以上都适用20、对于一个采用链式存储的队列，若队头指针和队尾指针相同，则队列的状态为：A.队空B.队满C.不确定D.队列中只有一个元素二、简答题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）解释插入排序算法在基本有序和完全无序情况下的性能差异，说明其适用场景和优化方法。2、（本题10分）详细阐述在一个具有n个元素的堆中，如何查找最大的k个元素。3、（本题10分）阐述队列在操作系统中的应用，如进程调度、消息队列等，并解释其作用。4、（本题10分）解释线段树在进行区间更新时，如何通过lazy标记提高效率。三、设计