2026年编程基础与算法应用测试题集

2026年编程基础与算法应用测试题集一、选择题（共10题，每题2分，计20分）说明：下列每题均有四个选项，其中只有一个选项是正确的。1.在Python中，用于打开一个文件并准备写入操作的函数是？A.`open()`B.`file()`C.`read()`D.`write()`2.以下哪个不是算法的基本特性？A.有穷性B.确定性C.可行性D.优化性3.在数据结构中，栈的访问原则是？A.先进先出（FIFO）B.后进先出（LIFO）C.随机访问D.顺序访问4.快速排序的平均时间复杂度是？A.O(n²)B.O(nlogn)C.O(n³)D.O(logn)5.以下哪个数据结构适合用于实现广度优先搜索（BFS）？A.栈（Stack）B.队列（Queue）C.链表（LinkedList）D.堆（Heap）6.在C++中，`#include`指令的作用是？A.定义宏B.包含头文件C.注释代码D.结束函数7.动态规划适用于解决什么类型的问题？A.确定性问题B.贪心问题C.递归问题D.最优子结构问题8.在Java中，`String`是不可变类的正确说法吗？A.是B.否C.部分正确D.取决于情况9.以下哪个不是常见的算法设计策略？A.分治法B.动态规划C.贪心算法D.随机化算法10.在HTML中，用于定义标题的标签是？A.`<p>`B.`<h1>`-`<h6>`C.`<div>`D.`<span>`二、填空题（共10题，每题1分，计10分）说明：请将正确答案填入横线上。1.在Python中，删除列表中最后一个元素的方法是________。2.算法的空间复杂度通常用字母________表示。3.队列的访问原则是________。4.二分查找算法适用于________排序的数据。5.在C++中，用于声明类的关键字是________。6.递归算法通常需要借助________来保存中间状态。7.图的两种基本表示方法是________和________。8.最小生成树的典型算法有________和________。9.在Java中，用于封装整数的类是________。10.CSS中，用于设置文本颜色的属性是________。三、简答题（共5题，每题4分，计20分）说明：请简要回答下列问题。1.简述分治法的思想及其适用场景。2.解释什么是递归，并举例说明其优缺点。3.比较栈和队列在数据结构上的异同。4.什么是动态规划？如何判断一个问题是否适合使用动态规划解决？5.简述冒泡排序和选择排序的算法思想及时间复杂度。四、编程题（共4题，每题10分，计40分）说明：请根据要求完成下列编程任务。1.编写Python代码，实现一个函数`remove_duplicates(lst)`，该函数接收一个列表`lst`作为参数，返回一个新列表，其中只包含原列表中的唯一元素（顺序保持不变）。python示例输入：[1,2,2,3,4,4,5]示例输出：[1,2,3,4,5]2.编写C++代码，实现一个函数`find_max_profit(prices)`，该函数接收一个包含每日股票价格的整数数组`prices`，返回股票买卖的最大利润。假设只能进行一次买卖（即买入后卖出）。cpp//示例输入：[7,1,5,3,6,4]//示例输出：5(买入价格1，卖出价格6)3.编写Java代码，实现一个类`BinaryTree`，包含以下方法：-`voidadd(intvalue)`：将值添加到二叉搜索树中。-`booleancontains(intvalue)`：判断树中是否包含某个值。java//示例：BinaryTreetree=newBinaryTree();tree.add(5);tree.add(3);tree.add(7);System.out.println(tree.contains(3));//输出trueSystem.out.println(tree.contains(4));//输出false4.编写JavaScript代码，实现一个函数`top_k_frequent(nums,k)`，该函数接收一个整数数组`nums`和一个整数`k`，返回数组中出现频率最高的`k`个元素。javascript//示例输入：nums=[1,1,1,2,2,3],k=2//示例输出：[1,2]五、算法设计题（共1题，计20分）说明：请设计一个算法解决以下问题，并分析其时间复杂度。问题描述：给定一个包含`n`个整数的数组`arr`和一个整数`target`，请设计一个算法，找出数组中和为目标值`target`的两个数，并返回它们的索引。假设每个输入都有且只有一个解，不能重复使用同一个元素。示例：输入：`arr=[2,7,11,15]`,`target=9`输出：`[0,1]`（因为`arr[0]+arr[1]=2+7=9`）答案与解析一、选择题答案1.A2.D3.B4.B5.B6.B7.D8.A9.A10.B解析：1.`open()`函数用于打开文件，配合模式参数（如`'w'`表示写入）可用于写入操作。2.算法的特性包括有穷性、确定性、可行性，优化性不是算法的基本特性。3.栈遵循后进先出（LIFO）原则，队列遵循先进先出（FIFO）。4.快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，最坏情况为O(n²)。5.广度优先搜索（BFS）需要按层次遍历，队列是理想选择。6.`#include`用于包含头文件，如`#include<iostream>`。7.动态规划适用于具有最优子结构和重叠子问题的问题。8.`String`在Java中是不可变类，任何修改都会生成新的对象。9.分治法、动态规划、贪心算法都是常见策略，确定性不是算法设计策略。10.`<h1>`-`<h6>`用于定义不同级别的标题。二、填空题答案1.`pop()`2.O3.先进先出（FIFO）4.有序5.class6.栈7.邻接矩阵，邻接表8.Prim算法，Kruskal算法9.Integer10.color三、简答题答案1.分治法思想：将问题分解为若干个规模较小的相同问题，递归求解，最后合并结果。适用场景：如快速排序、归并排序、汉诺塔等。2.递归：函数调用自身解决问题。优点是代码简洁，缺点是可能导致栈溢出。例如：计算阶乘`factorial(n)=nfactorial(n-1)`。3.栈与队列异同：栈LIFO，队列FIFO；均基于线性表实现，支持插入和删除操作。4.动态规划：通过记录子问题解避免重复计算。适合问题具有最优子结构和重叠子问题，如斐波那契数列。5.冒泡排序：相邻元素比较交换，时间复杂度O(n²)。选择排序：每次从未排序部分挑出最小值，时间复杂度O(n²)。四、编程题答案1.Python代码：pythondefremove_duplicates(lst):seen=set()result=[]foriteminlst:ifitemnotinseen:seen.add(item)result.append(item)returnresult2.C++代码：cppintfind_max_profit(intprices[]){intmin_price=INT32_MAX;intmax_profit=0;for(inti=0;i<n;i++){if(prices[i]<min_price)min_price=prices[i];elseif(prices[i]-min_price>max_profit)max_profit=prices[i]-min_price;}returnmax_profit;}3.Java代码：javaclassTreeNode{intval;TreeNodeleft,right;TreeNode(intval){this.val=val;}}classBinaryTree{TreeNoderoot;publicvoidadd(intvalue){root=addRecursive(root,value);}privateTreeNodeaddRecursive(TreeNodecurrent,intvalue){if(current==null)returnnewTreeNode(value);if(value<current.val)current.left=addRecursive(current.left,value);elseif(value>current.val)current.right=addRecursive(current.right,value);returncurrent;}publicbooleancontains(intvalue){returncontainsRecursive(root,value);}privatebooleancontainsRecursive(TreeNodecurrent,intvalue){if(current==null)returnfalse;if(value==current.val)returntrue;returnvalue<current.val?containsRecursive(current.left,value):containsRecursive(current.right,value);}}4.JavaScript代码：javascriptfunctiontop_k_frequent(nums,k){constfreqMap=newMap();for(constnumofnums){freqMap.set(num,(freqMap.get(num)||0)+1);}constfreqArray=Array.from(freqMap.entries()).sort((a,b)=>b[1]-a[1]);returnfreqArray.slice(0,k).map(entry=>entry[0]);}五、算法设计题答案算法：1.初始化一个哈希表`freqMap`记录每个数字及其索引。2.遍历数组，如果`target-num`存在于`freqMap`中，返回当前索引和`target-num`的索引。3.如果遍历结束未找到，返