2026年计算机编程基础与算法设计试题

2026年计算机编程基础与算法设计试题考试时长：120分钟满分：100分试卷名称：2026年计算机编程基础与算法设计试题考核对象：计算机相关专业学生、初级程序员题型分值分布：-判断题（20分）-单选题（20分）-多选题（20分）-案例分析（18分）-论述题（22分）总分：100分---一、判断题（共10题，每题2分，总分20分）1.在C++中，`include<iostream>`用于包含标准输入输出流库。2.循环队列不需要考虑队满或队空的情况。3.快速排序的平均时间复杂度为O(n²)。4.在二叉树中，任何节点的度数不超过2。5.动态数组的大小在创建后不可改变。6.并发编程指的是多个线程同时执行同一任务。7.哈希表的时间复杂度始终为O(1)。8.深度优先搜索（DFS）适用于求解最短路径问题。9.抽象类不能被实例化。10.递归算法必须包含递归终止条件。二、单选题（共10题，每题2分，总分20分）1.下列哪个运算符在Python中用于赋值？A.==B.=C.+=D.<>2.在数据结构中，栈的特点是？A.先进先出（FIFO）B.后进先出（LIFO）C.随机访问D.无序存储3.快速排序的划分过程中，通常选择哪个元素作为基准？A.首元素B.尾元素C.中位数D.随机元素4.下列哪个不是Java中的访问修饰符？A.publicB.privateC.staticD.protected5.二叉搜索树的性质是？A.所有节点的左子树都比右子树大B.左右子树的高度差不超过1C.左右子树都是二叉搜索树，且根节点大于左子树所有节点，小于右子树所有节点D.所有节点的值都唯一6.下列哪个算法适用于求解无权图的最短路径？A.Dijkstra算法B.Floyd-Warshall算法C.快速排序D.堆排序7.在C中，`string`类型是？A.值类型B.引用类型C.枚举类型D.字符类型8.下列哪个数据结构适合实现LRU缓存？A.队列B.哈希表C.双向链表+哈希表D.栈9.递归算法的时间复杂度通常取决于？A.基准情况B.递归深度C.输入规模D.以上都是10.下列哪个不是并发编程的常见问题？A.竞态条件B.死锁C.数据一致性D.单线程执行三、多选题（共10题，每题2分，总分20分）1.下列哪些属于算法的时间复杂度表示方法？A.O(1)B.O(logn)C.O(n²)D.O(n!)2.栈的常见操作包括？A.入栈（push）B.出栈（pop）C.获取栈顶元素（peek）D.检查栈空（isEmpty）3.下列哪些数据结构支持动态扩容？A.数组B.链表C.哈希表D.栈4.二叉树的遍历方式包括？A.前序遍历B.中序遍历C.后序遍历D.层序遍历5.哈希表的冲突解决方法包括？A.开放定址法B.链地址法C.双哈希法D.负载因子调整6.递归算法的缺点包括？A.空间复杂度高B.容易栈溢出C.代码可读性差D.时间效率低7.并发编程的常见模型包括？A.线程池B.互斥锁C.信号量D.事务内存8.图的表示方法包括？A.邻接矩阵B.邻接表C.边集数组D.DFS遍历9.动态规划适用于求解哪些问题？A.最长公共子序列B.背包问题C.最短路径问题D.判断二叉树是否平衡10.下列哪些属于常见的数据结构面试题？A.堆排序的实现B.二叉树的构建C.前端框架原理D.线程安全设计四、案例分析（共3题，每题6分，总分18分）1.问题描述：给定一个无重复元素的数组`nums`和一个目标值`target`，请找出数组中和为目标值`target`的两个数，并返回它们的索引。你可以假设每个输入都只会对应一个答案，且不能重复使用同一个元素。示例：`nums=[2,7,11,15],target=9`，输出：`[0,1]`（因为`nums[0]+nums[1]=2+7=9`）。请用Python实现该功能。参考代码：```pythondeftwo_sum(nums,target):你的代码```2.问题描述：请设计一个简单的LRU（LeastRecentlyUsed）缓存，支持以下操作：-`get(key)`:获取键`key`对应的值，如果键不存在返回-1。-`put(key,value)`:插入或更新键值对。如果缓存已满，则删除最久未使用的缓存项。请用双向链表和哈希表实现。提示：-双向链表节点定义：`classNode:def__init__(self,key,value):self.key=key;self.value=value;self.prev=None;self.next=None`-哈希表存储节点引用：`cache={}`3.问题描述：给定一个二叉树，请判断其是否为平衡二叉树。平衡二叉树是指一个二叉树中任意节点的左右子树高度差不超过1。示例：```pythonclassTreeNode:def__init__(self,val=0,left=None,right=None):self.val=valself.left=leftself.right=right```请用递归方法实现。五、论述题（共2题，每题11分，总分22分）1.论述题：请详细解释快速排序的工作原理，并分析其时间复杂度在不同情况下的表现。同时，比较快速排序与归并排序的优缺点。2.论述题：请阐述什么是并发编程，并说明多线程编程中常见的同步机制（如互斥锁、信号量等）及其应用场景。举例说明如何避免死锁的发生。---标准答案及解析一、判断题1.√2.×（循环队列需要判断队满或队空）3.×（平均时间复杂度为O(nlogn)）4.√5.√6.×（并发编程指多个线程交替执行）7.×（哈希表在哈希函数设计合理时为O(1)，但冲突时可能退化为O(n)）8.×（Dijkstra算法适用于求解带权图最短路径）9.√10.√解析：-第2题：循环队列需要通过头尾指针判断队满（尾指针到头指针的距离为1）或队空（头尾指针相同）。-第7题：哈希表的时间复杂度依赖于哈希函数的均匀性和冲突解决方法，理想情况下为O(1)，但最坏情况下为O(n)。二、单选题1.B2.B3.A（通常选择首元素作为基准）4.C（static是静态属性修饰符）5.C6.A7.B8.C9.D10.D解析：-第4题：`static`在Java中用于修饰类成员（静态变量或方法），不属于访问修饰符。-第9题：递归算法的时间复杂度受基准情况、递归深度和输入规模共同影响。三、多选题1.A,B,C,D2.A,B,C,D3.A,B,C4.A,B,C,D5.A,B,C6.A,B,C7.A,B,C,D8.A,B,C9.A,B,C10.A,B,D解析：-第5题：哈希表的冲突解决方法包括开放定址法、链地址法、双哈希法等。-第10题：数据结构面试题通常涉及基础算法和数据结构实现，如堆排序、二叉树等，但前端框架原理不属于此范畴。四、案例分析1.参考代码：```pythondeftwo_sum(nums,target):num_dict={}fori,numinenumerate(nums):complement=target-numifcomplementinnum_dict:return[num_dict[complement],i]num_dict[num]=ireturn[]```解析：-使用哈希表记录每个数字及其索引，遍历时检查`target-num`是否已存在，若存在则返回对应索引。-时间复杂度：O(n)，空间复杂度：O(n)。2.参考代码：```pythonclassNode:def__init__(self,key,value):self.key=keyself.value=valueself.prev=Noneself.next=NoneclassLRUCache:def__init__(self,capacity:int):self.capacity=capacityself.cache={}self.head,self.tail=Node(0,0),Node(0,0)self.head.next=self.tailself.tail.prev=self.headdef_add_node(self,node):node.prev=self.headnode.next=self.head.nextself.head.next.prev=nodeself.head.next=nodedef_remove_node(self,node):prev_node=node.prevnext_node=node.nextprev_node.next=next_nodenext_node.prev=prev_nodedef_move_to_head(self,node):self._remove_node(node)self._add_node(node)def_pop_tail(self):res=self.tail.prevself._remove_node(res)returnresdefget(self,key:int)->int:node=self.cache.get(key,None)ifnotnode:return-1self._move_to_head(node)returnnode.valuedefput(self,key:int,value:int)->None:node=self.cache.get(key)ifnotnode:newNode=Node(key,value)self.cache[key]=newNodeself._add_node(newNode)iflen(self.cache)>self.capacity:tail=self._pop_tail()delself.cache[tail.key]else:node.value=valueself._move_to_head(node)```解析：-使用双向链表维护最近使用顺序，哈希表记录键到节点的映射。-`get`操作将节点移动到链表头部，`put`操作插入新节点或更新现有节点，若超出容量则删除链表尾部节点。3.参考代码：```pythondefis_balanced(root):defcheck(node):ifnotnode:return0left_height=check(node.left)right_height=check(node.right)ifleft_height==-1orright_height==-1orabs(left_height-right_height)>1:return-1returnmax(left_height,right_height)+1returncheck(root)!=-1```解析：-递归计算左右子树高度，若高度差超过1或子树不平衡（返回-1），则整棵树不平衡。-时间复杂度：O(n)，空间复杂度：O(h)（h为树高）。五、论述题1.快速排序原理及复杂度分析：-工作原理：1.选择一个基准元素（通常为首元素）。2.将数组划分为两部分，左部分所有元素小于基准，右部