中南大学《数据结构与算法（能源大数据优化）》2024-2025 学年第一学期期末试卷（计算机科学与技术专业核心课）

班级班级学号姓名本科．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．密．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．封．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．试卷说明：1、试卷满分100分，120分钟完成试卷；2、钢笔或圆珠笔直接答在试题中（除题目有特殊规定外）；3、答卷前将密封线内的项目填写清楚。题号一二三四五总分合分人复核人满分100得分一、单项选择题(本大题总共15小题，每题2分，共30分）1.以下关于数据结构的说法，正确的是（）A.数据结构只研究数据的逻辑结构B.数据结构只研究数据的存储结构C.数据结构研究数据的逻辑结构和存储结构D.数据结构与数据的运算无关2.线性表的顺序存储结构中，元素之间的逻辑关系是通过（）表示的。A.指针B.线性表的存储位置C.数组下标D.元素的值3.栈的特点是（）A.先进先出B.后进先出C.随机进出D.进出顺序不定4.队列的特点是（）A.先进先出B.后进先出C.随机进出D.进出顺序不定5.若进栈序列为1，2，3，4，进栈过程中可以出栈，则（）不可能是一个出栈序列。A.1，4，3，2B.2，3，4，1C.3，1，4，2D.3，4，2，16.对于一棵具有n个节点的二叉树，其高度最多为（）A.nB.n/2C.log2nD.n+17.已知二叉树的前序遍历序列为ABDECF，中序遍历序列为DBEAFC，则后序遍历序列为（）A.DEFBCAB.DFEBCAC.DBEACFD.BDEACF8.以下排序算法中，平均时间复杂度为O(n)的是（）A.快速排序B.冒泡排序C.归并排序D.堆排序9.哈希表的平均查找长度主要取决于（）A.哈希表的大小B.哈希函数C.记录的个数D.装填因子10.数据结构中，与所使用的计算机无关的是数据的（）A.存储结构B.物理结构C.逻辑结构D.物理和存储结构11.算法的时间复杂度取决于（）A.问题的规模B.待处理数据的初态C.计算机的配置D.问题的规模和待处理数据的初态12.以下数据结构中，属于非线性结构的是（）A.栈B.队列C.树D.线性表13.一个栈的输入序列为1，2，3，4，5，则下列序列中不可能是栈的输出序列的是（）A.2，3，4，1，5B.5，4，1，3，2C.2，3，1，4，5D.1，5，4，3，214.对于顺序存储的线性表，访问第i个元素的时间复杂度为（）A.O(1)B.O(i)C.O(n)D.O(n)15.一棵完全二叉树共有360个节点，则在该二叉树中度为1的节点个数为（）A.0B.1C.180D.181二、填空题(本大题总共5题，每题4分，共20分)1.数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合，它包括数据的______结构、______结构和数据的运算。2.线性表的链式存储结构中，每个节点除了包含数据域外，还包含一个______，用于存储下一个节点的地址。3.栈顶元素的位置是______，栈底元素的位置是______。4.二叉树的第i层上最多有______个节点（i≥1）。5.排序算法的稳定性是指______。三、简答题(本大题总共6题，每题4分，共24分)1.简述数据结构的逻辑结构和存储结构的区别。2.简述栈和队列的异同点。3.简述二叉树的性质。4.简述快速排序的基本思想。5.简述哈希表的基本原理。6.简述算法的特性。四、算法设计题(本大题总共2题，每题6分，共12分)1.设计一个算法，判断一个给定的整数序列是否为一个栈的合法输出序列。2.设计一个算法，实现对一棵二叉树的层次遍历。五、综合应用题(14分)已知一个无向图G=(V,E)，其中V={v1,v2,v3,v4,v5}，E