2024年研究生考试考研计算机学科专业基础(408)试卷及答案指导

2024年研究生考试考研计算机学科专业基础(408)模拟试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有40小题，每小题2分，共80分)1、计算机中的二进制表示法中，下列哪个数等于十进制数5?3、在计算机系统中，下列哪个部件负责将用户输入的指令翻译成机器语言?4、在计算机系统中，下列哪个设备是典型的I/0(输入/输出)设备?A.插入B.删除9、在计算机网络中，下列哪个协议用于在传输层提供面向连接的服务?A.TCP(传输控制协议)B.UDP(用户数据报协议)C.IP(互联网协议)D.HTTP(超文本传输协议)A.指针本身是一个数据类型B.指针变量的值是一个内存地址C.指针只能指向数组D.指针变量的值不可改变A.链表是一种非线性数据结构B.链表可以方便地实现插入和删除操作C.链表具有顺序性，可以通过索引直接访问元素D.链表的存储空间不连续，元素之间的连接通过指针实现A.哈希表的查找效率总是高于线性表B.哈希表的存储空间必须是连续的C.哈希表可以解决冲突问题D.哈希表的元素插入和删除操作效率总是很低13、计算机中使用的二进制数系统中，以下哪个选项表示了数字8的二进制形式?A.TCP(传输控制协议)B.IP(互联网协议)C.UDP(用户数据报协议)D.HTTP(超文本传输协议)15、在数据结构中，以下哪个数据结构支持A.链表D.二叉搜索树A.封装是将数据和操作数据的方法捆绑在一起，只对外提供公共接口。B.封装可以提高代码的可重用性和维护性。C.封装可以隐藏实现细节，防止外部直接访问对象内部数据。D.封装是面向对象程序设计的核心概念之一，但不是必须的。A.面向对象编程(O0P)C.函数式编程(FP)C.*A.客户机B.服务器C.路由器模型分为应用层、传输层、互联网层和链路层模型中的应用层对应OSI模型的会话层模型中的互联网层等同于OSI模型的数据链路层模型中的传输层仅使用TCP协议24、以下哪项技术不是用于提高数据库系统性能的方法?A.数据库索引B.数据库缓存C.数据库复制D.数据库加密A.简单指令B.复杂指令C.流水线指令D.常规指令A.进程调度总是按照先来先服务(FCFS)的调度策略B.进程状态转换是随机的，不受任何调度算法的影响C.进程状态转换过程仅由操作系统控制，与用户无关D.进程状态转换过程中，进程可以处于就绪、运行、阻塞、创建、结束五种状态27、在计算机网络中，以下关于TCP协议的描述，正确的是：A.TCP协议保证了数据的可靠传输，但不保证数据的顺序传输B.TCP协议保证数据的顺序传输，但不保证数据的可靠传输D.TCP协议不保证数据的可靠传输和顺序传输对应的页号(PageNumber)是多少?(假设页号是从0开始编号)明接收方：A.已经成功接收到所有之前发送的数据。B.正在请求重传丢失的数据包。C.拒绝接受更多的数据直到当前窗口被处理完。D.发送了一个错误报告。A.内存分配B.地址映射C.内存保护D.网络通信31、在计算机中，以下哪种数据结构最适合于解决“最短路径”问题?A.队列C.二叉搜索树32、以下哪个命令用于在Linux系统中查看当前系统的进程信息?34、在数据库系统中，下列哪一项不是事务ACID属性之一?A.原子性B.一致性C.隔离性D.可用性A.栈是一种先进先出的数据结构。C.二叉树中每个节点最多有两个子节点。D.图是由一组顶点和一组能够将这些顶点成对连接起来的边组成的数据结构。36、以下哪种排序算法在最坏的情况下时间复杂度为0(nlogn)?A.冒泡排序B.插入排序C.快速排序D.归并排序B.只读存储器(ROM)C.硬盘存储器D.线性存储器39、在计算机网络中，以下哪种协议用于传输文件?40、在数据库系统中，关于事务的ACID特性，下列哪一项描述是不正确的?A.原子性(Atomicity):事务中的所有操作要么全部完成，要么一个也不做。B.一致性(Consistency):事务执行前后的数据库状态都必须保持一致。C.隔离性(Isolation):事务之间应该是隔离的，即一个事务的执行不能被其他事务干扰。D.持久性(Durability):一旦事务提交，其结果将永久保存在数据库中，即使系统崩溃也不会丢失。E.可见性(Visibility):事务一旦开始，它所做的更改对于其他事务来说立即可假设有一个长度为n的数组，数组中的元素都是0和1。现需要找出数组中所有长度为k的连续子数组中，1的个数最多的那个子数组。●intk:子数组的长度●返回一个int,表示1的个数最多的连续子数组中1的个数输入：arr=[1,0,1,1,0,1,0,1],k=3输出：3解释：长度为3的连续子数组中，1的个数最多的子数组是[1,1,1],其中1的个数为3。请编写一个函数实现上述功能。}第二题在某计算机系统中，有一个进程调度算法采用的是时间片轮转法(RoundRobin,RR),假设时间片大小为20毫秒。现有三个进程P1、P2和P3,它们依次到达就绪队列的时间分别为0ms、5ms和10ms,每个进程需要的CPU时间为40ms、60ms和80ms。请回答1.画出这三个进程按照RR算法执行时的Gantt图。2.计算每个进程的周转时间和带权周转时间。3.求所有进程的平均周转时间和平均带权周转时间。第三题题目：设计一个简单的单链表结构，并实现以下功能：1.初始化链表2.向链表尾部添加元素3.向链表头部添加元素4.删除链表中的指定元素5.查找链表中指定元素的索引6.打印链表的所有元素请使用C语言实现上述功能，并编写测试代码验证每个功能的正确性。第四题题目描述：假设有一个二叉树，其节点结构如下：intval;现在给定一个这样的二叉树的根节点root和两个整数值p与q。编写一个函数findLCA来查找这两个值在二叉树中的最近公共祖先(LowestCommonAncestor,LCA)。要求：●假设所有节点的值都是唯一的。●请不要使用额外的空间存储整个树结构。第五题题目：假设有一个四叉树，用于存储一个二维平面上的点集。每个节点包含以下信息：●data:一个整数数组，表示该节点包含的点集。●children:一个包含四个元素的数组，每个元素指向一个子节点，表示四个象限(左上、右上、左下、右下)。四叉树节点定义如下：编写一个函数compress_tree,该函数接收一个四叉树根节点作为参数，并返回一个新的压缩后的四叉树。压缩规则如下：1.如果一个节点包含的点集大小小于等于2,则将该节点的所有子节点设置为None,并将该节点的data属性更新为该节点包含的所有点的坐标集合。2.如果一个节点的点集大小大于2,则递归地对每个子节点执行相同的压缩过程。编写compress_tree函数，并给出一个使用示例。第六题题目：设计一个高效的排序算法，该算法可以处理包含重复元素的整数数组。要求算法的时间复杂度为0(nlogn),空间复杂度为0(1)。到10000之间。输出：对输入数组arr进行排序后的结果。第七题题目：设计一个简单的文件压缩算法，要求如下：1.输入：一个文本文件，内容为任意字符。2.输出：压缩后的二进制文件。a.将文件内容中的连续重复字符序列进行压缩，例如，“AAAABBBCCD”被压缩为“A3B3C2D”。b.压缩后的二进制文件应以一个特殊的结束符结束，结束符为“EOF”(二进制表示为00000000)。压缩算法。2024年研究生考试考研计算机学科专业基础(408)模一、单项选择题(本大题有40小题，每小题2分，共80分)1、计算机中的二进制表示法中，下列哪个数等于十进制数5?解析：在二进制中，5可以表示为101。选项A(1101)是十进制数13,选项B(1011)是十进制数11,选项C(1001)是十进制数9,选项D(0110)是十进制数6。因此，正确答案是A。解析：RAM(随机存取存储器)是一种易失性存储器，意味着当电源关闭时，存储3、在计算机系统中，下列哪个部件负责将用户输入的指4、在计算机系统中，下列哪个设备是典型的I/0(输入/输出)设备?解析：硬盘(HardDiskDrive,HDD)是计算机系统中常见的I/0设备，用于存储5、在计算机网络中，下列哪种协议负责在网络层实现数据的传输?解析：IP(InternetProtocol)是互联网协议族中的一个核心协议，负责在网络TCP(TransmissionControlProtocol)是传输层协议，负责6、在数据库系统中，下列哪个操作会导致数据冗余?B.删除解析：链表(LinkedList)是一种数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包的时间复杂度通常为0(1),这使得链表在需要频繁插入和删除元素的情况下非常高效。8、以下哪种编程语言被认为是函数式编程语言?9、在计算机网络中，下列哪个协议用于在传输层提供面向连接的服务?A.TCP(传输控制协议)B.UDP(用户数据报协议)C.IP(互联网协议)D.HTTP(超文本传输协议)解析：TCP(传输控制协议)是传输层的一个协议，它提供面向连接的服务，确保数据包的顺序到达并且不丢失。UDP(用户数据报协议)也是传输层的一个协议，但它提供的是无连接的服务。IP(互联网协议)是网络层的一个协议，负责数据包的路由。HTTP(超文本传输协议)是应用层的一个协议，用于在Web浏览器和服务器之间传输超A.指针本身是一个数据类型B.指针变量的值是一个内存地址C.指针只能指向数组D.指针变量的值不可改变解析：在C语言中，指针是一种数据类型，专门用来值是一个内存地址，因此选项B正确。选项A错误，因为指针本身是一种数据类型，但A.链表是一种非线性数据结构B.链表可以方便地实现插入和删除操作C.链表具有顺序性，可以通过索引直接访问元素D.链表的存储空间不连续，元素之间的连接通过指针实现A.哈希表的查找效率总是高于线性表B.哈希表的存储空间必须是连续的C.哈希表可以解决冲突问题D.哈希表的元素插入和删除操作效率总是很低解析：哈希表是一种利用哈希函数将键值映射到存储选项D错误，哈希表的元素插入和删除操作效率通常13、计算机中使用的二进制数系统中，以下哪个选项表示了数字8的二进制形式?解析：在二进制数系统中，数字8的表示是1000。每一位的权重从右到左分别是1,2,4,8,…,所以1000表示1×8+0×4+0×2+0×1=8。A.TCP(传输控制协议)B.IP(互联网协议)C.UDP(用户数据报协议)D.HTTP(超文本传输协议)解析：IP(互联网协议)是网络层的一个协议，它负责将数据报从一个网络传输到另一个网络，提供无连接的服务。TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)都是传输层协议，负责端到端的通信。HTTP(超文本传输协议)是应用层协议，用于在15、在数据结构中，以下哪个数据结构支持快速随机访问元素?A.链表D.二叉搜索树解析：在给定的选项中，二叉搜索树(BinarySearchTree,BST)支持快速随机A.封装是将数据和操作数据的方法捆绑在一起，只对外提供公共接口。B.封装可以提高代码的可重用性和维护性。C.封装可以隐藏实现细节，防止外部直接访问对象内部数据。D.封装是面向对象程序设计的核心概念之一，但不是必须的。是必须的，因此D是错误的。解析：在Java中，使用abstract关键字来声明一个抽象类。这样的类不能被实例化，只能被继承。选项B的interface是用于声明接口的关键字，选项C的final是用于声明最终类或最终方法的关键字，选项D的extends是用于继承其他类的关键字，因此正确答案是A。18、以下关于数据结构中栈和队列的描述，正确的是：A.栈是一种先进先出(FIFO)的数据结构。B.队列是一种先进后出(LIFO)的数据结构。C.栈和队列都是线性数据结构。D.栈和队列都可以通过数组实现。解析：栈(Stack)是一种后进先出(LIFO)的数据结构，而队列(Queue)是一种先进先出(FIFO)的数据结构。因此，选项A和B的描述是错误的。栈和队列都是线性数据结构，但选项C的描述过于宽泛，不能作为正确答案。栈和队列都可以通过数组实现，这是它们的一个共同点，因此正确答案是D。19、以下哪种编程范式主要强调函数式编程和不可变性?A.面向对象编程(00P)B.过程式编程C.函数式编程(FP)D.事件驱动编程解析：函数式编程(FP)范式主要强调使用函数来处理数据，并且尽量避免使用可变状态，因此选C。20、在C++中，以下哪个关键字用于声明一个指向常量的指针?解析：在C++中，使用const关键字来声明一个常量，因此声明一个指向常量的指针时，也使用const关键字，所以选A。21、在Python中，以下哪个操作符用于字符串的连接?C.*答案：A解析：在Python中，使用+操作符可以将两个或多个字符串连接起来，因此选A。其他选项分别用于列表、字符串的复制和集合的并集操作。22、在计算机网络中，负责提供并管理共享资源的计算机称为：A.客户机B.服务器C.路由器答案：B.服务器解析：在计算机网络架构中，服务器是指在网络中提供它能够管理和提供资源给网络中的其他计算机(客户机)。这些资源可以是文件、打印机访问、数据库访问等。因此，正确选项是B.服务器。模型分为应用层、传输层、互联网层和链路层模型中的应用层对应OSI模型的会话层模型中的互联网层等同于OSI模型的数据链路层模型中的传输层仅使用TCP协议答案：A.TCP/IP模型分为应用层、传输层、互联网层和链路层解析：TCP/IP协议栈通常被划分为四个层次：应用层、传输层、互联网层和网络接口层(有时也被称作链路层)。其中，应用层负责应用程序之间的通信；传输层主要主要协议为IP;网络接口层负责数据包的物理传输。因此，正确答案是A选项。A.数据库索引B.数据库缓存C.数据库复制D.数据库加密答案：D.数据库加密解析：数据库索引、缓存和复制都是提高数据库性能的有效方法。索引可以加快A.简单指令B.复杂指令C.流水线指令D.常规指令A.进程调度总是按照先来先服务(FCFS)的调度策略B.进程状态转换是随机的，不受任何调度算法的影响C.进程状态转换过程仅由操作系统控制，与用户无关D.进程状态转换过程中，进程可以处于就绪、运行、阻塞、创建、结束五种状态27、在计算机网络中，以下关于TCP协议的描述A.TCP协议保证了数据的可靠传输，但不保证数据的顺序传输B.TCP协议保证数据的顺序传输，但不保证数据的可靠传输D.TCP协议不保证数据的可靠传输和顺序传输对应的页号(PageNumber)是多少?(假设页号是从0开始编号)逻辑地址0x1A2C转换成二进制是0001101000101100。因为每个页面大小是4KB,右移12位得到0x0001,因此页号是0x1。A.已经成功接收到所有之前发送的数据。B.正在请求重传丢失的数据包。C.拒绝接受更多的数据直到当前窗口被处理完。D.发送了一个错误报告。在TCP协议中，ACK(确认)标志用于指示报文段中的确认字段是有效的。如果接A.内存分配B.地址映射C.内存保护D.网络通信操作系统的内存管理主要负责内存分配(给进程分配内存空间)、地址映射(将逻辑地址转换为物理地址)、内存保护(确保每个进程只能访问自己的内存空间)。网络通C.二叉搜索树解析：解决“最短路径”问题最常用的数据结构是图。Dijkstra算法或Floyd算法，可以有效地找到从源点到其他所有顶点的最短路径。32、以下哪个命令用于在Linux系统中查看当前系统的进程信息?以被继承。interface用于定义接口，class用于定义普通类，而extendA.原子性D.可用性答案：D.可用性事务处理必须满足四个基本属性，即ACID属性，它们分别是：●原子性(Atomicity):一个事务是一个不可分割的工作单位，事务中包括的操作要么全部完成，要么都不做。●一致性(Consistency):事务必须保证数据库从一个一致状态变换到另一个一致状态。●隔离性(Isolation):多个事务并发执行时，系统必须保证与这些事务先后单独执行时的结果一样。●持久性(Durability):一旦事务被提交，其结果就是永久性的，即使系统发生故障也不会丢失。选项D的可用性并不是事务的ACID属性之一。可用性通常是指服务或资源能够持续可用的程度，而不是特指事务处理的特性。35、下列关于数据结构的说法正确的是：A.栈是一种先进先出的数据结构。B.队列是一种后进先出的数据结构。C.二叉树中每个节点最多有两个子节点。D.图是由一组顶点和一组能够将这些顶点成对连接起来的边组成的数据结构。A.错误，栈实际上是一种后进先出(LIF0,LastInFirstOut)的数据结构。B.错误，队列是先进先出(FIFO,FirstInFirstOut)的数据结构。C.正确，定义上来说，二叉树中的每个节点至多只能有两个子节点，分别是左子D.虽然描述了图的基本概念，但这个选项并不完全准确，因为图可以是有向的也36、以下哪种排序算法在最坏的情况下时间复杂度为0(nlogn)?A.冒泡排序B.插入排序C.快速排序D.归并排序A.冒泡排序在最坏情况下的时间复杂度为0(n^2),当数组完全逆序时达到这种复B.插入排序同样在最坏情况下(例如输入数组已经降序排列)的时间复杂度为C.快速排序在最好的情况下能达到0(nlogn),但在最坏的情况下(如每次划分只去除一个元素),时间复杂度退化为0(n^2)。D.归并排序无论是在最好还是最坏的情况下，都能保持0(nlogn)的时间复杂度，这是因为归并排序采用了分治策略，总是将问题分解为两个B.只读存储器(ROM)C.硬盘存储器D.线性存储器39、在计算机网络中，以下哪种协议用于传输文件?解析：FTP(文件传输协议)用于在计算机网络上进行文件传输。HTTP(超文本传输协议)用于在Web服务器和客户端之间传输网页内容；SMTP(简单邮件传输协议)用于发送电子邮件；DNS(域名系统)用于将域名解析为IP地址。40、在数据库系统中，关于事务的ACID特性，下列哪一项描述是不正确的?B.一致性(Consistency):事务执行前后的数据库状态都必须保持一致。C.隔离性(Isolation):事务之间应该是隔D.持久性(Durability):一旦事务提交，其结果将永久保存在数据库中，即使系E.可见性(Visibility):事务一旦开始，它所做的更改对于其他事务解析：事务的ACID属性是保证数据库可靠性的关键。原子性确保了事务的操作不是ACID特性的标准组成部分。实际上，在大多数数据库管理系统中，事务默认是在一二、解答题(本大题有7小题，每小题10分，共70分)第一题假设有一个长度为n的数组，数组中的元素都是0和1。现需要找出数组中所有长度为k的连续子数组中，1的个数最多的那个子数组。输入：●intk:子数组的长度●返回一个int,表示1的个数最多的连续子数组中1的个数例如：输出：3解释：长度为3的连续子数组中，1的个数最多的子数组是[1,1,1],其中1的个请编写一个函数实现上述功能。}答案：//如果当前元素是1,增加当前1的个数}//如果窗口的长度超过了k,移动左边界}}//更新最大1的个数//移动右边界}}解析：这道题可以通过滑动窗口的方法来解决。滑动窗口是一种常用于数组、字符串等数据结构的算法思想，通过维护一个窗口，窗口的大小是可变的，来遍历整个数组或字符1.初始化maxOnes为0,表示目前为止找到的最大1的个数。2.初始化currentOnes为0,表示当前窗口中1的个数。3.初始化left和right两个指针，分别指向窗口的左右边界，初始都指向数组的5.如果当前窗口的长度超过了k,将left指针向右移动，如果移动的元素是1,则currentOnes减1。6.在每次循环中，更新maxOnes,使其保持为目前为止找到的最大1的个数。数组中1的个数最多的那个子数组。假设时间片大小为20毫秒。现有三个进程P1、P2和P3,它们依次到达就绪队列的时间分别为0ms、5ms和10ms,每个进程需要的CPU时间为40ms答案与解析：首先，我们需要根据时间片轮转法来构建Gantt图。由于时间片大小为20ms,且每个进程都需要超过一个时间片的CPU时间，因此可以确定每个进程都会被多次调度。●P1从0ms开始执行，第一个时间片后(即20ms)P1暂停，此时P2已经到达并●到了80ms,P3已到达并加入就绪队列，接下来是P1执行第三个时间片直到100ms;●接下来P3第一次获得CPU,在120ms至140ms之间执行；●然后P1完成最后一个时间片，即从140ms到160ms;●P2接着从160ms到180ms执行完它的最后一个时间片；●完成时间：160ms●到达时间：0ms●周转时间=完成时间一到达时间=160ms-0ms=160ms●执行时间：40ms●带权周转时间=周转时间/执行时间=160ms/40ms=4●完成时间：180ms●到达时间：5ms●周转时间=完成时间-到达时间=180ms-5ms=175ms●执行时间：60ms●带权周转时间=周转时间/执行时间=175ms/60ms≈2.92●完成时间：260ms●到达时间：10ms●周转时间=完成时间一到达时间=260ms-10ms=250ms●执行时间：80ms●带权周转时间=周转时间/执行时间=250ms/80ms=3.125●平均周转时间=(P1周转时间+P2周转时间+P3周转时间)/3●平均带权周转时间=(P1带权周转时间+P2带权周转时间+P3带权周转时间)题目：设计一个简单的单链表结构，并实现以下功能：请使用C语言实现上述功能，并编写测试代码验证每个功能的正确性。答案：//定义链表节点结构体//初始化链表}}//向链表尾部添加元素}}}//向链表头部添加元素exit(-1);}}//删除链表中的指定元素while(temp->next!=NULL&&temp-}temp->next=toDelete}}//查找链表中指定元素的索引}}return-1;//如果没有找到，返回-1}//打印链表的所有元素}}//测试代码printList(head);//应输出：102030printList(head);//应输出：5102030printList(head);//应输出：51030}解析：2.createList函数用于初始化链表，创建一个头节点并返回其指针。3.appendNode函数用于向链表尾部添加元素，遍历链表找到尾部节点，然后添加新节点。4.prependNode函数用于向链表头部添加元素，创建新节点并让它指向当前头部节点的下一个节点，然后更新头部节点的指针。5.deleteNode函数用于删除链表中的指定元素，遍历链表找到要删除的节点，然后调整指针跳过该节点。6.findIndex函数用于查找链表中指定元素的索引，遍历链表直到找到指定元素，返回索引。7.printList函数用于打印链表的所有元素，从头部开始遍历并打印每个节点的数据。8.main函数中包含了测试代码，用于验证每个功能的正确性。第四题题目描述：假设有一个二叉树，其节点结构如下：现在给定一个这样的二叉树的根节点root和两个整数值p与q。编写一个函数findLCA来查找这两个值在二叉树中的最近公共祖先(LowestCommonAncestor,LCA)。如果p或q其中之一不存在于二叉树中，则返回NULL。●假设所有节点的值都是唯一的。●请不要使用额外的空间存储整个树结构。输入：3八解释：节点5和节点1的LCA是3。解答：下面是findLCA函数的一种可能实现方式：returnroot;//当前节点为空或者找到了p或q}//如果p和q分别位于当前节点的两侧，则当前节点即为LCA}//否则，根据左右子树的情况来判断}解析：1.如果当前节点是p或者q,那么它就是LCA的一个候选者。2.如果p和q分别位于当前节点的两棵子树中，那么当前节点就是这个函数首先检查当前节点是否为NULL或者正好等于p或和q都在这边的子树中，返回非空的那一边；若两边均为空，则表示p和q都不在这种方法的时间复杂度为0(n),其中n是树中节点的数量，因为每个节点最多被题目：●data:一个整数数组，表示该节点包含的点集。●children:一个包含四个元素的数组，每个元素指向一个子节点，表示四个象限(左上、右上、左下、右下)。四叉树节点定义如下：编写一个函数compress_tree,该函数接收一个四叉树根节点作为参数，并返回一个新的压缩后的四叉树。压缩规则如下：1.如果一个节点包含的点集大小小于等于2,则将该节点的所有子节点设置为None,2.如果一个节点的点集大小大于2,则递归地对每个子节点执行相同的压缩过程。编写compress_tree函数，并给出答案：按照坐标对点