長春工業(yè)大學(xué)《數(shù)據(jù)科學(xué)算法》2023-2024學(xué)年期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁長春工業(yè)大學(xué)《數(shù)據(jù)科學(xué)算法》

2023-2024學(xué)年期末試卷題號(hào)一二三總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、已知一個(gè)圖的鄰接表如下所示，則從頂點(diǎn)V1出發(fā)進(jìn)行廣度優(yōu)先遍歷，可能得到的頂點(diǎn)訪問序列是（）。V1:->V2->V3V2:->V4V3:->V4->V5V4:->V5V5:A.V1,V2,V3,V4,V5B.V1,V3,V2,V5,V4C.V1,V2,V4,V3,V5D.V1,V4,V2,V3,V52、哈希表的沖突解決方法和性能優(yōu)化可以用于提高哈希表的效率，以下關(guān)于它們的說法中，錯(cuò)誤的是？（）A.開放定址法和鏈地址法是哈希表的兩種主要沖突解決方法，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。B.可以通過調(diào)整哈希函數(shù)、增加哈希表的大小和采用二次探測等方法來優(yōu)化哈希表的性能。C.哈希表的性能優(yōu)化需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，不同的應(yīng)用場景可能需要不同的優(yōu)化方法。D.哈希表的沖突解決方法和性能優(yōu)化只適用于理論研究，在實(shí)際應(yīng)用中沒有實(shí)際價(jià)值。3、已知一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的無向圖采用鄰接矩陣存儲(chǔ)，若要?jiǎng)h除所有的邊，時(shí)間復(fù)雜度為？（）A.O(n)B.O(n2)C.O(nlogn)D.O(e)4、設(shè)有一個(gè)具有n個(gè)元素的最大堆，若要獲取堆中的最大元素，以下關(guān)于操作的時(shí)間復(fù)雜度的描述，哪一項(xiàng)是正確的？A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)5、二叉樹的性質(zhì)和遍歷方式可以用于解決很多實(shí)際問題，以下關(guān)于它們的應(yīng)用的說法中，錯(cuò)誤的是？（）A.二叉搜索樹可以用于實(shí)現(xiàn)高效的查找、插入和刪除操作。B.平衡二叉樹可以用于解決二叉搜索樹的不平衡問題，提高查找效率。C.二叉樹的遍歷方式可以用于實(shí)現(xiàn)二叉樹的復(fù)制、遍歷和序列化等操作。D.二叉樹的性質(zhì)和遍歷方式只適用于理論研究，在實(shí)際應(yīng)用中沒有實(shí)際價(jià)值。6、在一個(gè)用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的堆中，若要?jiǎng)h除堆底的元素，需要的時(shí)間復(fù)雜度為（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)7、AVL樹是一種高度平衡的二叉搜索樹，以下關(guān)于AVL樹的旋轉(zhuǎn)操作，描述不正確的是（）A.旋轉(zhuǎn)操作用于保持樹的平衡B.包括單旋轉(zhuǎn)和雙旋轉(zhuǎn)兩種類型C.旋轉(zhuǎn)操作不會(huì)改變二叉搜索樹的性質(zhì)D.每次插入或刪除節(jié)點(diǎn)都需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作8、若要對100個(gè)元素進(jìn)行排序，以下哪種排序算法在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度最低？A.冒泡排序B.選擇排序C.插入排序D.歸并排序9、在一個(gè)具有n個(gè)元素的順序表中，在第i個(gè)元素（1<=i<=n）之前插入一個(gè)新元素時(shí)，需要向后移動(dòng)的元素個(gè)數(shù)為：A.n-iB.iC.n-i+1D.n-i-110、在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的有向完全圖中，邊的數(shù)量為？（）A.n(n-1)/2B.n(n-1)C.n^2D.2n11、對于一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的有向圖，其鄰接矩陣中非零元素的個(gè)數(shù)最多為？（）A.eB.2eC.n^2D.n(n-1)12、在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的無向完全圖中，邊的數(shù)量為？（）A.n(n-1)/2B.n(n-1)C.n2D.2n(n-1)13、對于一個(gè)具有n個(gè)元素的無序數(shù)組，使用快速排序算法進(jìn)行排序，在平均情況下的空間復(fù)雜度為（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)14、哈希表是一種用于快速查找的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過哈希函數(shù)將關(guān)鍵字映射到存儲(chǔ)位置。關(guān)于哈希沖突的解決方法，錯(cuò)誤的是（）A.開放定址法通過尋找空閑位置來解決沖突B.鏈地址法將沖突的元素存儲(chǔ)在鏈表中C.再哈希法通過更換哈希函數(shù)來解決沖突D.哈希沖突無法避免，且對查找效率沒有影響15、對于一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的帶權(quán)無向圖，若采用Prim算法生成最小生成樹，其時(shí)間復(fù)雜度為（）。A.O(n^2)B.O(elog?e)C.O(nlog?n)D.O(n^3)16、在一個(gè)具有n個(gè)元素的雙向循環(huán)鏈表中，刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)后，需要修改幾個(gè)指針？A.2B.3C.4D.517、對于一個(gè)采用鏈表存儲(chǔ)的隊(duì)列，若要?jiǎng)h除隊(duì)尾元素，以下關(guān)于操作的時(shí)間復(fù)雜度的描述，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)18、在一個(gè)平衡二叉樹中，插入一個(gè)新節(jié)點(diǎn)后可能會(huì)導(dǎo)致樹的不平衡，此時(shí)需要進(jìn)行調(diào)整。以下哪種調(diào)整操作可能會(huì)被執(zhí)行？（）A.左旋B.右旋C.先左旋后右旋D.以上都有可能19、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，跳表的索引層數(shù)是根據(jù)數(shù)據(jù)量動(dòng)態(tài)調(diào)整的，以下關(guān)于索引層數(shù)調(diào)整的描述，錯(cuò)誤的是（）A.當(dāng)數(shù)據(jù)量增加時(shí)，可能增加索引層數(shù)B.索引層數(shù)越多，查找效率越高C.調(diào)整索引層數(shù)的過程比較復(fù)雜D.索引層數(shù)的調(diào)整不會(huì)影響數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)20、對于一個(gè)具有n個(gè)元素的堆，進(jìn)行刪除堆頂元素的操作，其時(shí)間復(fù)雜度為？A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）解釋并比較冒泡排序、插入排序和選擇排序這三種基本排序算法的思想、步驟和時(shí)間復(fù)雜度。2、（本題10分）詳細(xì)闡述在排序算法的性能優(yōu)化中，如何利用硬件特性（如緩存、并行計(jì)算）提高效率。3、（本題10分）詳細(xì)說明快速排序算法的基本思想和步驟，并分析其在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度和平均情況下的時(shí)間復(fù)雜度。4、（本題10分）詳細(xì)說明如何在一個(gè)有序數(shù)組中進(jìn)行二分查找的遞歸實(shí)現(xiàn)，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其