辽宁石油化工大学《数据结构》2022-2023学年期末试卷

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《数据结构》2022-2023学年期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、以下哪种数据结构常用于实现并查集？（）A.数组B.链表C.树D.哈希表2、对于一个具有n个元素的双向链表，若要在第i个位置（1<=i<=n）之前插入一个新节点，平均需要修改多少个指针？（）A.1B.2C.3D.43、对于一个具有n个顶点的有向图，若采用邻接表表示，则所有邻接表中的边节点总数为（）。A.nB.n+1C.eD.2e4、在一个具有n个顶点的有向强连通图中，至少需要多少条边？（）A.n-1B.nC.n(n-1)/2D.n(n-1)5、在一个具有n个元素的无序数组中，使用冒泡排序进行排序。以下关于冒泡排序的时间复杂度的描述，哪一项是正确的？A.最好情况为O(n)，最坏情况为O(n^2)B.最好情况和最坏情况均为O(n)C.最好情况为O(nlogn)，最坏情况为O(n^2)D.最好情况和最坏情况均为O(n^2)6、二叉树的性质和遍历方式可以用于解决很多实际问题，以下关于它们的应用的说法中，错误的是？（）A.二叉搜索树可以用于实现高效的查找、插入和删除操作，适用于数据库索引和文件系统等。B.平衡二叉树可以用于解决二叉搜索树的不平衡问题，提高查找效率，适用于大规模数据的存储和管理。C.二叉树的遍历方式可以用于实现二叉树的复制、遍历和序列化等操作，适用于数据备份和传输等。D.二叉树的性质和遍历方式只适用于理论研究，在实际应用中没有实际价值。7、以下哪种数据结构常用于实现字符串的高效存储和操作？（）A.二叉树B.哈希表C.字符数组D.链表8、在一个顺序存储的循环队列中，队头指针front和队尾指针rear都指向同一个位置时，队列的状态可能是？（）A.队满B.队空C.既不满也不空D.以上都有可能9、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.2010、对于一个满二叉树，若其高度为h，则其节点总数为多少？（）A.2^h-1B.2^(h-1)C.2^hD.2^(h+1)-111、对于一个具有n个顶点的强连通有向图，其邻接矩阵中至少有（）个非零元素。A.nB.n-1C.n(n-1)D.n(n-1)/212、以下关于拓扑排序的描述，正确的是：A.拓扑排序的结果是唯一的B.一个有环的图也可以进行拓扑排序C.拓扑排序可以用于判断一个图是否有环D.拓扑排序只能用于有向图13、设有两个串p和q，求q在p中首次出现的位置的运算称为：A.连接B.模式匹配C.求子串D.求串长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、栈是一种特殊的线性表，遵循先进后出的原则。当一个栈已满，再进行入栈操作时，通常会发生什么情况？A.覆盖栈顶元素B.产生溢出错误C.新建一个更大的栈D.自动扩展栈的容量16、在数据结构中，伸展树（SplayTree）通过自调整保持较好的性能，以下关于伸展树的操作，不正确的是（）A.查找操作会将被查找的节点旋转到根节点B.插入操作可能会引起多次旋转C.伸展树的平均性能较好D.伸展树的空间复杂度较高17、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)18、在一个具有n个元素的线性表中，采用顺序查找法查找一个特定元素，若查找成功，平均查找长度为？（）A.(n+1)/2B.n/2C.lognD.n19、对于一个包含n个顶点和m条边的无向图，使用邻接表存储，其空间复杂度大约为（）A.O(n)B.O(m)C.O(n+m)D.O(n^2)20、哈希表的性能取决于哈希函数的设计和冲突解决方法的选择，以下关于它们的说法中，错误的是？（）A.好的哈希函数应该具有均匀分布性、随机性和高效性等特点。B.冲突解决方法的选择应该根据哈希表的大小、数据的特点和操作的频率等因素来决定。C.哈希表的性能可以通过调整哈希函数和冲突解决方法来优化。D.哈希表的性能只取决于哈希函数的设计，与冲突解决方法无关。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算法步骤，举例说明其在工程进度安排等方面的应用。2、（本题10分）解释什么是线段树数据结构，说明其应用场景和构建过程，并阐述如何进行区间查询和更新操作。3、（本题10分）详细阐述如何在一个具有n个元素的无序数组中，使用快速排序算法进行排序，给出算法步骤和时间复杂度分析。4、（本题10分）详细说明如何在一个有向图中计算强连通分量，给出算法步骤和实现代码，并分析其时间复杂度。三、设计题（本大题共2个小题