2026年计算机等级考试编程算法及编程实践题库

2026年计算机等级考试编程算法及编程实践题库一、选择题（每题2分，共20题）说明：下列每小题只有一个正确答案。1.算法的时间复杂度分析中，下列哪个选项描述了O(nlogn)的时间复杂度？A.冒泡排序B.快速排序C.二分查找D.简单插入排序2.以下哪种数据结构适合实现先进先出（FIFO）的队列操作？A.栈（Stack）B.队列（Queue）C.链表（LinkedList）D.树（Tree）3.在C++中，动态分配内存通常使用哪个操作符？A.`static`B.`new`C.`malloc`D.`free`4.Python中，用于处理异常的语句是？A.`try...except`B.`if...else`C.`for...in`D.`while...break`5.在Java中，哪个关键字用于定义类的私有成员？A.`public`B.`private`C.`protected`D.`default`6.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7.二叉搜索树（BST）中，每个节点的左子树只包含小于该节点的值，右子树只包含大于该节点的值，这是其定义中的哪一项？A.完全二叉树性质B.平衡二叉树性质C.二叉搜索树性质D.堆的性质8.在Python中，用于合并两个字典的语法是？A.`dict1+dict2`B.`dict1.extend(dict2)`C.`dict1|dict2`D.`dict1.update(dict2)`9.以下哪个排序算法不稳定？A.插入排序B.冒泡排序C.快速排序D.归并排序10.在数据结构中，图的邻接矩阵表示适用于哪种场景？A.稀疏图B.密集图C.无向图D.有向图二、填空题（每空1分，共10空）说明：请将正确答案填入横线上。1.在算法分析中，表示算法执行时间随输入规模增长的变化趋势，通常使用________复杂度来描述。2.在C语言中，用于声明结构体的关键字是________。3.Python中，用于删除列表中所有特定元素的方法是________。4.在Java中，用于处理多线程的类是________。5.栈的操作遵循________原则，即后进先出（LIFO）。6.在二叉树的遍历中，先访问根节点，然后遍历左子树，最后遍历右子树的顺序称为________遍历。7.动态规划算法通常用于解决具有________特性的问题。8.在C++中，`nullptr`用于表示________指针。9.在JavaScript中，用于声明变量的关键字可以是________或________。10.在图的存储表示中，邻接表适用于________图的存储。三、简答题（每题5分，共5题）说明：请简要回答下列问题。1.简述分治算法的基本思想及其适用场景。2.解释什么是递归算法，并举例说明其优缺点。3.在C++中，动态内存分配有哪些风险？如何避免？4.Python中的列表和元组的区别是什么？5.如何判断一个图是否存在环？请简述BFS或DFS的思路。四、编程题（每题15分，共2题）说明：请根据要求编写代码。1.编写一个C++函数，实现快速排序算法。输入为一个整数数组，输出为排序后的数组。cpp//示例输入：{3,6,8,10,1,2,1}//示例输出：{1,1,2,3,6,8,10}2.编写一个Python函数，实现二叉搜索树的插入操作。输入为树的根节点和待插入的值，输出为插入后的树根。python示例输入：根节点为10的二叉搜索树，插入值20示例输出：插入后的树结构（用中序遍历表示）答案与解析一、选择题答案与解析1.B-解析：快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，优于冒泡排序的O(n²)和简单插入排序的O(n²)，二分查找适用于有序数组，时间复杂度为O(logn)。2.B-解析：队列（Queue）是先进先出（FIFO）的数据结构，栈（Stack）是后进先出（LIFO），链表和树是更通用的数据结构。3.B-解析：在C++中，`new`操作符用于动态分配内存，`malloc`是C语言中的操作符，`free`用于释放内存，`static`用于静态分配。4.A-解析：Python的异常处理使用`try...except`语句，`if...else`用于条件判断，`for...in`用于循环，`while...break`不合法。5.B-解析：Java中`private`关键字表示私有成员，`public`表示公有，`protected`表示受保护，`default`表示包级私有。6.D-解析：常见的算法设计策略包括分治、动态规划、贪心，随机化算法虽然存在但较少作为基础策略。7.C-解析：二叉搜索树的定义要求左子树所有值小于节点值，右子树所有值大于节点值，其他选项描述其他类型二叉树性质。8.C-解析：Python3.5+支持字典合并操作符`|`，`extend`修改原字典，`update`也修改原字典，`|`是纯计算型。9.C-解析：快速排序在特定输入下可能不稳定，其他排序算法（插入、冒泡、归并）均稳定。10.B-解析：邻接矩阵适用于存储密集图（边数接近顶点平方），邻接表更适用于稀疏图。二、填空题答案与解析1.时间-解析：算法复杂度通常描述时间复杂度，空间复杂度较少作为主要讨论对象。2.struct-解析：C语言使用`struct`关键字声明结构体。3.removeall()-解析：Python中`list.removeall(val)`删除所有指定值，`remove(val)`删除第一个匹配值。4.Thread-解析：Java的`Thread`类是处理多线程的基础。5.后进先出（LIFO）-解析：栈的基本原则是后进先出。6.中序（In-order）-解析：二叉树中序遍历顺序为左-根-右。7.重叠子问题-解析：动态规划适用于存在重叠子问题的场景。8.空（Null）-解析：`nullptr`表示空指针，防止野指针。9.let/const-解析：JavaScript中声明变量的关键字包括`let`（可变）和`const`（常量）。10.稀疏-解析：邻接表适用于边数较少的稀疏图。三、简答题答案与解析1.分治算法的基本思想及其适用场景-基本思想：将问题分解为若干子问题，递归解决子问题，合并结果。-适用场景：递归结构明显的问题，如快速排序、归并排序、二分搜索。2.递归算法的优缺点-优点：代码简洁，易于理解。-缺点：可能导致栈溢出，重复计算较多。-示例：阶乘计算（`factorial(n)=nfactorial(n-1)`）。3.C++动态内存分配的风险及避免方法-风险：内存泄漏（忘记释放）、野指针（释放后继续使用）。-避免方法：使用智能指针（如`unique_ptr`），遵循RAII原则。4.Python列表和元组的区别-列表：可变（可修改），使用`[]`，如`[1,2]`。-元组：不可变（不可修改），使用`()`，如`(1,2)`。5.判断图是否存在环（BFS思路）-思路：从某节点出发，使用BFS遍历，若遇到已访问节点且非父节点，则存在环。四、编程题答案与解析1.C++快速排序实现cppinclude<vector>usingnamespacestd;voidquickSort(vector<int>&arr,intleft,intright){if(left>=right)return;intpivot=arr[left],l=left,r=right;while(l<r){while(l<r&&arr[r]>=pivot)r--;arr[l]=arr[r];while(l<r&&arr[l]<=pivot)l++;arr[r]=arr[l];}arr[l]=pivot;quickSort(arr,left,l-1);quickSort(arr,l+1,right);}intmain(){vector<int>arr={3,6,8,10,1,2,1};quickSort(arr,0,arr.size()-1);for(autox:arr)cout<<x<<'';//输出：11236810return0;}2.Python二叉搜索树插入操作pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=rightdefinsertIntoBST(root,val):ifnotroot:returnTreeNode(val)ifval<root.val:root.left=insertIntoBST(root.left,val)else:root.right=insertIntoBST(root.right,val)returnrootdefinorderTraversal(root):return