南京大学2020年计算机科学与技术专业试题

南京大学2020年计算机科学与技术专业试题

姓名：__________考号：__________一、单选题(共10题)1.以下哪个算法属于贪心算法？()A.快速排序B.最长公共子序列C.最短路径算法（Dijkstra算法）D.动态规划2.在计算机网络中，以下哪个协议属于传输层协议？()A.HTTPB.FTPC.TCPD.UDP3.以下哪个语言不属于脚本语言？()A.JavaScriptB.PythonC.RubyD.C++4.在数据库中，以下哪个操作会导致数据不一致？()A.插入操作B.删除操作C.更新操作D.查询操作5.以下哪个算法是用于解决旅行商问题的？()A.暴力法B.贪心算法C.动态规划D.分支限界法6.在计算机网络中，以下哪个设备负责将数据包从源地址传输到目的地址？()A.路由器B.交换机C.网桥D.集线器7.以下哪个数据结构支持高效的随机访问？()A.链表B.栈C.队列D.数组8.在操作系统中，以下哪个功能属于进程管理？()A.文件管理B.存储管理C.进程管理D.设备管理9.以下哪个算法用于检测循环链表？()A.快慢指针法B.暴力法C.递归法D.分支限界法10.在计算机网络中，以下哪个协议属于应用层协议？()A.IPB.TCPC.HTTPD.UDP二、多选题(共5题)11.在以下哪些情况下，可能会发生死锁？()A.两个进程同时请求同一资源B.两个进程竞争同一资源C.进程等待某个永远不会发生的信号D.进程释放了已经持有的资源12.以下哪些数据结构支持高效的随机访问和修改？()A.链表B.树C.数组D.队列13.以下哪些操作是数据库事务必须满足的ACID特性？()A.原子性B.一致性C.可持久性D.可串行化14.以下哪些是计算机网络中的数据链路层协议？()A.IPB.TCPC.EthernetD.HTTP15.以下哪些是编译器的组成部分？()A.词法分析器B.语法分析器C.语义分析器D.目标代码生成器三、填空题(共5题)16.计算机程序设计语言中，用于描述算法和程序的语法规则和结构称为______。17.在计算机网络中，______用于将数据从发送方传输到接收方。18.数据库系统中，用于存储和管理数据的结构称为______。19.在算法分析中，时间复杂度通常用______表示。20.在操作系统设计中，用于管理内存分配和回收的机制称为______。四、判断题(共5题)21.一个栈是先进先出（FIFO）的数据结构。()A.正确B.错误22.在计算机网络中，所有的数据传输都通过TCP协议进行。()A.正确B.错误23.一个数据库管理系统（DBMS）必须保证数据的一致性和完整性。()A.正确B.错误24.在操作系统中，进程是资源分配和独立调度的基本单位。()A.正确B.错误25.哈希表在查找操作中，时间复杂度总是O(1)。()A.正确B.错误五、简单题(共5题)26.请简述什么是动态规划，并举例说明其在解决实际问题中的应用。27.解释什么是缓存一致性问题，并说明在多处理器系统中如何解决该问题。28.请解释什么是哈希冲突，以及如何解决哈希冲突。29.简述什么是虚拟内存，以及它在操作系统中的作用。30.请解释什么是操作系统中的进程调度，并说明其重要性。

南京大学2020年计算机科学与技术专业试题一、单选题(共10题)1.【答案】C【解析】Dijkstra算法是一种贪心算法，它通过不断选择当前最短路径的顶点，逐步构建出从源点到所有顶点的最短路径树。2.【答案】C【解析】TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）都是传输层协议，其中TCP提供可靠的传输服务，而UDP提供不可靠的传输服务。HTTP和FTP是应用层协议。3.【答案】D【解析】C++是一种编译型语言，它需要编译成机器码才能运行。JavaScript、Python和Ruby都是脚本语言，它们可以直接在解释器中运行。4.【答案】C【解析】更新操作可能导致数据不一致，因为如果多个事务同时更新同一数据，可能会出现部分更新或更新顺序错误，从而破坏数据的一致性。5.【答案】D【解析】旅行商问题（TSP）是一个经典的优化问题，分支限界法是一种有效的解决方法，它通过剪枝来减少搜索空间。6.【答案】A【解析】路由器负责根据目的地址将数据包从源地址传输到目的地址，它根据路由表选择最佳路径。交换机、网桥和集线器主要用于在同一局域网内转发数据包。7.【答案】D【解析】数组支持高效的随机访问，因为它的元素存储在连续的内存空间中，可以通过索引直接访问任意元素。链表、栈和队列不支持高效的随机访问。8.【答案】C【解析】进程管理是操作系统的一个核心功能，它负责创建、调度、同步和终止进程。文件管理、存储管理和设备管理是操作系统的其他重要功能。9.【答案】A【解析】快慢指针法是一种用于检测循环链表的算法，它通过两个指针以不同的速度遍历链表，如果存在循环，两个指针最终会相遇。10.【答案】C【解析】HTTP（超文本传输协议）是应用层协议，它用于在Web浏览器和服务器之间传输超文本数据。IP和TCP是网络层和传输层协议，UDP也是传输层协议。二、多选题(共5题)11.【答案】ABC【解析】死锁通常发生在以下情况：两个或多个进程同时请求同一资源，进程竞争同一资源且资源不足，以及进程等待某个永远不会发生的信号。进程释放已经持有的资源不会导致死锁。12.【答案】C【解析】数组支持高效的随机访问和修改，因为它的元素存储在连续的内存空间中，可以通过索引直接访问任意元素。链表和树支持高效的插入和删除操作，但不支持高效的随机访问。队列支持高效的插入和删除操作，但不是随机访问。13.【答案】ABCD【解析】数据库事务必须满足ACID特性，包括原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、可持久性（Durability）和可串行化（Serializability）。这些特性保证了数据库事务的可靠性和一致性。14.【答案】C【解析】数据链路层协议负责在相邻节点之间可靠地传输数据帧。其中，Ethernet（以太网）是一种常见的局域网数据链路层协议。IP和TCP属于网络层协议，HTTP属于应用层协议。15.【答案】ABCD【解析】编译器通常由词法分析器、语法分析器、语义分析器和目标代码生成器等组成部分构成。这些部分共同工作，将源代码转换成目标代码。三、填空题(共5题)16.【答案】语言规范【解析】语言规范是计算机程序设计语言中定义的语法规则和结构，它规定了如何编写有效的程序代码。17.【答案】传输层【解析】传输层是计算机网络中的一个重要层次，负责在源主机和目的主机之间提供端到端的数据传输服务。18.【答案】数据库【解析】数据库是一个用于存储、检索和管理数据的系统，它由数据库管理系统（DBMS）进行管理。19.【答案】大O符号【解析】大O符号（O-notation）是算法分析中用来描述算法时间复杂度的数学符号，它表示算法执行时间与输入数据规模的关系。20.【答案】内存管理【解析】内存管理是操作系统的一个重要功能，它负责管理计算机的内存资源，包括内存分配、回收和内存保护等。四、判断题(共5题)21.【答案】错误【解析】栈是先进后出（LIFO）的数据结构，即最后进入栈的元素最先被取出。22.【答案】错误【解析】计算机网络中，TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）是两种主要的传输层协议，不是所有的数据传输都通过TCP协议进行。23.【答案】正确【解析】数据库管理系统必须保证数据的一致性和完整性，这是数据库设计的核心目标之一。24.【答案】正确【解析】在操作系统中，进程是资源分配和独立调度的基本单位，它代表了正在运行的程序实例。25.【答案】错误【解析】哈希表在理想情况下，查找操作的时间复杂度是O(1)，但在最坏情况下，如发生大量冲突时，时间复杂度可能退化到O(n)。五、简答题(共5题)26.【答案】动态规划是一种解决优化问题的方法，它通过将问题分解为更小的子问题，并存储子问题的解以避免重复计算，从而提高算法效率。动态规划通常用于解决具有重叠子问题和最优子结构特征的问题。

例如，计算斐波那契数列的值可以使用动态规划。斐波那契数列的定义是F(n)=F(n-1)+F(n-2)，其中F(0)=0，F(1)=1。使用动态规划，我们可以存储已经计算出的F(n-1)和F(n-2)的值，避免重复计算，从而提高效率。【解析】动态规划的核心思想是将复杂问题分解为子问题，并存储子问题的解以避免重复计算。它适用于具有最优子结构和重叠子问题特征的问题，通过递归或迭代的方式解决。27.【答案】缓存一致性问题是指当多个处理器共享同一数据时，每个处理器的缓存中可能存在相同数据的不同副本，而这些副本可能因为更新操作而变得不一致。在多处理器系统中，缓存一致性问题可能导致数据竞争和不一致的结果。

解决缓存一致性问题的方法包括：目录法、总线法、监听法和写回法等。目录法通过维护一个中央目录来跟踪每个缓存行的状态；总线法通过在总线上广播更新信息来保持缓存一致性；监听法通过监听总线上的更新信息来更新本地缓存；写回法则是在更新数据时将数据写回共享存储器。【解析】缓存一致性问题在多处理器系统中是一个重要问题，因为它可能导致数据不一致和错误的结果。解决该问题需要使用特定的协议和机制来确保缓存中的数据保持一致。28.【答案】哈希冲突是指在哈希表中，两个不同的键通过哈希函数计算得到相同的哈希值。这会导致在插入数据时，原本应该存储在同一个位置的元素被放置在另一个位置，从而影响了哈希表的性能。

解决哈希冲突的方法包括：链地址法、开放寻址法和再哈希法等。链地址法是在哈希表中为每个哈希值创建一个链表，将具有相同哈希值的元素存储在同一个链表中；开放寻址法是通过探测其他位置来找到下一个空闲的槽位；再哈希法是在哈希冲突发生时，重新计算键的哈希值。【解析】哈希冲突是哈希表实现中常见的问题，解决哈希冲突的方法需要考虑效率、空间复杂度和哈希函数的质量。29.【答案】虚拟内存是一种内存管理技术，它允许操作系统使用硬盘空间作为内存来扩展物理内存。虚拟内存通过将内存划分为页面或段，并在需要时将其加载到物理内存中，从而实现内存的动态管理。

虚拟内存的作用包括：提供更大的内存空间、提高内存利用率、简化内存分配和回收过程、保护内存空间等。【解析】虚拟内存是操作系统内存管理的重要组成部分，它通过模拟更多的物理内存来扩