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软件技术基础复习
第一章算法
【内容】
算法:
是指解题方案的准确而完整的描述。
3\_J_H$_B算法不等于程序,也不等计算机方法,程序的编制不可能优于算法的设计。
算法的基本特征:
是一组严谨地定义运算顺序的规则,每一个规则都是有效的,是明确的,此顺序将在有限的次数下终止。
特征包括:
(1)可行性;
_`Oi}_E9g_x#__h_M
(2)确定性,算法中每一步骤都必须有明确定义,不充许有模棱两可的解释,不允许有多义性;
(3)有穷性,算法必须能在有限的时间内做完,即能在执行有限个步骤后终止,包括合理的执行时间的含义;
(4)拥有足够的情报。
y(i_^)YT_@,b&m_G2X$s_算法的基本要素:
一是对数据对象的运算和操作;二是算法的控制结构。
指令系统:
一个计算机系统能执行的所有指令的集合。
基本运算和操作包括:
算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。
_
算法的控制结构:
顺序结构、选择结构、循环结构。
算法基本设计方法:
列举法、归纳法、递推、递归、减斗递推技术、回溯法。
[
c_F_i]_{_^[算法复杂度:
算法时间复杂度和算法空间复杂度。
算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。
用平均性态,最坏情况复杂性两种方法来分析算法的工作量。
_o
w_C8T3nE4D算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。
【习题】
一、填空题
(1)算法的复杂度主要包括______复杂度和空间复杂度。
答:
时间
(2)算法的基本特征是可行性、确定性、______和拥有足够的情报。
答:
有穷性
(3)实现算法所需的存储单元多少和算法的工作量大小分别称为算法的______。
答:
空间复杂度和时间复杂度
(4)在算法正确的前提下,评价一个算法的两个标准是______。
答:
时间复杂度和空间复杂度
二、选择题
(1) 下面叙述正确的是______。
(C)
A. 算法的执行效率与数据的存储结构无关
B. 算法的空间复杂度是指算法程序中指令(或语句)的条数
C. 算法的有穷性是指算法必须能在执行有限个步骤之后终止
D. 以上三种描述都不对
(2) 算法的时间复杂度是指______。
(C)
A. 执行算法程序所需要的时间B. 算法程序的长度
C. 算法执行过程中所需要的基本运算次数D. 算法程序中的指令条数
(3) 算法的空间复杂度是指______。
(D)
A. 算法程序的长度B. 算法程序中的指令条数
C. 算法程序所占的存储空间D. 算法执行过程中所需要的存储空间
(4) 算法一般都可以用哪几种控制结构组合而成______。
(D)
A. 循环、分支、递归B. 顺序、循环、嵌套C. 循环、递归、选择D. 顺序、选择、循环
(5) 在下列选项中,哪个不是一个算法一般应该具有的基本特征______。
(C)
A. 确定性B. 可行性C. 无穷性D. 拥有足够的情报
(6) 在计算机中,算法是指______。
(C)
A. 查询方法B. 加工方法C. 解题方案的准确而完整的描述D. 排序方法
(7) 算法分析的目的是______。
(D)
A. 找出数据结构的合理性B. 找出算法中输入和输出之间的关系
C. 分析算法的易懂性和可靠性D. 分析算法的效率以求改进
(8)算法的时间复杂度取决于______。
(D)
A.问题的规模 B.待处理数据的初态 C.A和B
(9)算法的计算量的大小称为计算的______。
(B)
A.效率 B.复杂性 C.现实性 D.难度
(10)计算机算法指的是
(1)______,它必须具备
(2)______这三个特性。
(C)(B)
(1)A.计算方法 B.排序方法 C.解决问题的步骤序列 D.调度方法
(2)A.可执行性、可移植性、可扩充性 B.可执行性、确定性、有穷性
C.确定性、有穷性、稳定性 D.易读性、稳定性、安全性
(11)一个算法应该是______。
(D)
A.程序 B.问题求解步骤的描述 C.要满足五个基本特性 D.A和C.
(12)下面关于算法说法错误的是______。
A.算法最终必须由计算机程序实现
B.为解决某问题的算法同为该问题编写的程序含义是相同的
C.算法的可行性是指指令不能有二义性 D.以上几个都是错误的
(13)下面说法错误的是______。
(1)算法原地工作的含义是指不需要任何额外的辅助空间
(2)在相同的规模n下,复杂度O(n)的算法在时间上总是优于复杂度O(2n)的算法
(3)所谓时间复杂度是指最坏情况下,估算算法执行时间的一个上界
(4)同一个算法,实现语言的级别越高,执行效率就越低
A.
(1) B.
(1),
(2) C.
(1),(4) D.(3)
三、简答、计算题
1.设给定三个整数a,b,c,试写出寻找其中数的一个算法。
并放分析在平均情况与最坏情况下,你的算法分别要作多少次比较?
四、程序设计题
2.利用减半递推技术,写出求长度为n的数组中最大元素的递归算法。
设n=2k,其中K≥1
第二章基本数据结构及其运算
【内容】
2.1数据结构的基本基本概念
_\o_n_g5X_y8`6QK数据结构研究的三个方面:
_I&F6W_K@8V
(1)数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系,即数据的逻辑结构;
(2)在对数据进行处理时,各数据元素在计算机中的存储关系,即数据的存储结构;
(U8f.l'j.?
_Y_n(3)对各种数据结构进行的运算。
B_e_Y&L_@
数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。
&R_I/c_V_
数据的逻辑结构包含:
_~!
\8l-K2l;pI_E_C
(1)表示数据元素的信息;
:
?
6A9G;h*r_Z5|4m(}_V
(2)表示各数据元素之间的前后件关系。
_Qd!
]V0z_|数据的存储结构有顺序、链接、索引等。
线性结构条件:
9R_~%Z_l_\}_h
(1)有且只有一个根结点;
__3`_z_i_Y
(2)每一个结点最多有一个前件,也最多有一个后件。
非线性结构:
不满足线性结构条件的数据结构。
;N_?
O$O_J_x_?
2.2线性表及其顺序存储结构_AA_@
2.2.1线性表及其运算
线性表由一组数据元素构成,数据元素的位置只取决于自己的序号,元素之间的相对位置是线性的。
_g_\_G3V(\"|.r
在复杂线性表中,由若干项数据元素组成的数据元素称为记录,而由多个记录构成的线性又称为文件。
非空线性表的结构特征:
(1)且只有一个根结点a1,它无前件;
(2)有且只有一个终端结点an,它无后件;
_:
F_@
AL_cz_r_xX_E(3)除根结点与终端结点外,其他所有结点有且只有一个前件,也有且只有一个后件。
结点个数n称为线性表的长度,当n=0时,称为空表。
#P,Sx/E_J:
C线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点:
bq_ae6F_}
(1)线性表中所有元素的所占的存储空间是连续的;
_SzH5k_C
T?
(2)线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的。
9|6WT/k2wD_vrai的存储地址为:
ADR(ai)=ADR(a1)(i-1)k,,ADR(a1)为第一个元素的地址,k代表每个元素占的字节数。
0e_MBp([_{l
顺序表的运算:
插入、删除。
(详见14--16页)
2.2.2栈及其运算 "s*Sz_x_E1_s
栈是限定在一端进行插入与删除的线性表,允许插入与删除的一端称为栈顶,不允许插入与删除的另一端称为栈底。
栈按照“先进后出”(FILO)或“后进先出”(LIFO)组织数据,栈具有记忆作用。
用top表示栈顶位置,用bottom表示栈底。
3a0f~_LDk栈的基本运算:
(1)插入元素称为入栈运算;
(2)删除元素称为退栈运算;(3)读栈顶元素是将栈顶元素赋给一个指定的变量,此时指针无变化。
2.2.3队列及其运算
队列是指允许在一端(队尾)进入插入,而在另一端(队头)进行删除的线性表。
Rear指针指向队尾,front指针指向队头。
队列是“先进行出”(FIFO)或“后进后出”(LILO)的线性表。
队列运算包括
(1)入队运算:
从队尾插入一个元素;
(2)退队运算:
从队头删除一个元素。
5
循环队列:
s=0表示队列空,s=1且front=rear表示队列满
4k_{*{_N9T_~_^(bPh4m$h_O%]2.2.3
2.3线性链表及其运算
3F1T_gF_y@$E数据结构中的每一个结点对应于一个存储单元,这种存储单元称为存储结点,简称结点。
结点由两部分组成:
(1)用于存储数据元素值,称为数据域;
(2)用于存放指针,称为指针域,用于指向前一个或后一个结点。
`U'z8W
}^l_`在链式存储结构中,存储数据结构的存储空间可以不连续,各数据结点的存储顺序与数据元素之间的逻辑关系可以不一致,而数据元素之间的逻辑关系是由指针域来确定的。
G1M
iW_v_Y,d_g3b链式存储方式即可用于表示线性结构,也可用于表示非线性结构。
线性链表,HEAD称为头指针,HEAD=NULL(或0)称为空表,如果是两指针:
左指针(Llink)指向前件结点,右指针(Rlink)指向后件结点。
线性链表的基本运算:
查找、插入、删除。
2.4*i_t_^$\_E_f/}1s2.52.52.522222树与二叉树
q_I_W;v0O树是一种简单的非线性结构,所有元素之间具有明显的层次特性。
0OH_Y/D_i在树结构中,每一个结点只有一个前件,称为父结点,没有前件的结点只有一个,称为树的根结点,简称树的根。
每一个结点可以有多个后件,称为该结点的子结点。
没有后件的结点称为叶子结点。
在树结构中,一个结点所拥有的后件的个数称为该结点的度,所有结点中最大的度称为树的度。
树的最大层次称为树的深度。
&~S_^:
P6].s5e8K二叉树的特点:
(1)非空二叉树只有一个根结点;
(2)每一个结点最多有两棵子树,且分别称为该结点的左子树与右子树。
_h_Lj-N_
二叉树的基本性质:
WS
KJ.M
(1)在二叉树的第k层上,最多有2k-1(k≥1)个结点;2K6~_v{8@_]
(2)深度为m的二叉树最多有2m-1个结点;
/Z_`_e_n_s(3)度为0的结点(即叶子结点)总是比度为2的结点多一个;
2C_WT#v/U
k_M'O_t_x'm(4)具有n个结点的二叉树,其深度至少为[log2n]1,其中[log2n]表示取log2n的整数部分;
_^1T,IJ0J3m5l(5)具有n个结点的完全二叉树的深度为[log2n]1;
2O:
X)D"e_]e9Q_I_B(6)设完全二叉树共有n个结点。
如果从根结点开始,按层序(每一层从左到右)用自然数1,2,….n给结点进行编号(k=1,2….n),有以下结论:
1若k=1,则该结点为根结点,它没有父结点;若k>1,则该结点的父结点编号为INT(k/2);
2nKVj_S_}-o②若2k≤n,则编号为k的结点的左子结点编号为2k;否则该结点无左子结点(也无右子结点);
3若2k1≤n,则编号为k的结点的右子结点编号为2k1;否则该结点无右子结点。
4满二叉树是指除最后一层外,每一层上的所有结点有两个子结点,则k层上有2k-1个结点深度为m的满二叉树有2m-1个结点。
5完全二叉树是指除最后一层外,每一层上的结点数均达到最大值,在最后一层上只缺少右边的若干结点。
6_B+C/y_j_l二叉树存储结构采用链式存储结构,对于满二叉树与完全二叉树可以按层序进行顺序存储。
+_
二叉树的遍历:
.a*]
(1)前序遍历(DLR),首先访问根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树;
(w/n
`_z(k
T
(2)中序遍历(LDR),首先遍历左子树,然后访问根结点,最后遍历右子树;_R9};k_g#`
(3)后序遍历(LRD)首先遍历左子树,然后访问遍历右子树,最后访问根结点。
【习题】`6
一、填空题
(1)栈的基本运算有三种:
入栈、退栈和______。
答:
读栈顶元素
(2)数据结构包括数据的______结构和数据的存储结构。
答:
逻辑
(3)数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式称为数据的______。
答:
存储结构
(4)在先左后右的原则下,根据访问根结点的次序,二叉树的遍历可以分为三种:
前序遍历、______遍历和后序遍历。
答:
中序
(5)设一棵完全二叉树共有500个结点,则在该二叉树中有______个叶子结点。
答:
250
(6)数据结构包括数据的逻辑结构、数据的______以及对数据的操作运算。
答:
存储结构
(7)顺序存储方法是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置______的存储单元中。
答:
相邻
(8)Jackson结构化程序设计方法是英国的M.Jackson提出的,它是一种面向______的设计方法。
答:
数据结构
(9)某二叉树中度为2的结点有18个,则该二叉树中有____个叶子结点。
答:
19
二、选择题
(1) 以下数据结构中不属于线性数据结构的是______。
(C)
A. 队列B. 线性表C. 二叉树D. 栈
(2) 在一棵二叉树上第5层的结点数最多是______。
(B)
A. 8B. 16C. 32D. 15
(3) 下列叙述中正确的是______。
(A)
A. 线性表是线性结构B. 栈与队列是非线性结构
C. 线性链表是非线性结构D. 二叉树是线性结构
(4) 设一棵完全二叉树共有699个结点,则在该二叉树中的叶子结点数为______。
(B)
A. 349B. 350C. 255D. 351
(5) 下列关于栈的叙述中正确的是______。
(D)
A. 在栈中只能插入数据B. 在栈中只能删除数据
C. 栈是先进先出的线性表D. 栈是先进后出的线性表
(6) 在深度为5的满二叉树中,叶子结点的个数为______。
(C)
A. 32B. 31C. 16D. 15
(7) 数据的存储结构是指______。
(B)
A. 数据所占的存储空间量B. 数据的逻辑结构在计算机中的表示
C. 数据在计算机中的顺序存储方式D. 存储在外存中的数据
(8) 设有下列二叉树:
对此二叉树中序遍历的结果为______。
(B)
A. ABCDEFB. DBEAFCC. ABDECFD. DEBFCA
(9) n个顶点的强连通图的边数至少有______。
(C)
A. n-1B. n(n-1)C. nD. n+1
(10) 用链表表示线性表的优点是______。
(A)
A. 便于插入和删除操作B. 数据元素的物理顺序与逻辑顺序相同
C. 花费的存储空间较顺序存储少D. 便于随机存取
(11) 线性表的顺序存储结构和线性表的链式存储结构分别是______。
(B)
A. 顺序存取的存储结构、顺序存取的存储结构
B. 随机存取的存储结构、顺序存取的存储结构
C. 随机存取的存储结构、随机存取的存储结构
D. 任意存取的存储结构、任意存取的存储结构
(12) 在单链表中,增加头结点的目的是______。
(A)
A. 方便运算的实现B. 使单链表至少有一个结点
C. 标识表结点中首结点的位置D. 说明单链表是线性表的链式存储实现
(13) 栈底至栈顶依次存放元素A、B、C、D,在第五个元素E入栈前,栈中元素可以出栈,则出栈序列可能是______。
(D)
A. ABCEDB. DBCEAC. CDABED. DCBEA
(14) 数据结构中,与所使用的计算机无关的是数据的______。
(C)
A. 存储结构B. 物理结构C. 逻辑结构D. 物理和存储结构
(15) 栈和队列的共同点是______。
(C)
A. 都是先进后出B. 都是先进先出
C. 只允许在端点处插入和删除元素D. 没有共同点
(16) 已知二叉树后序遍历序列是dabec,中序遍历序列是debac,它的前序遍历序列是______。
(A)
A. cedbaB. acbedC. decabD. deabc
(17) 下列关于队列的叙述中正确的是______。
(C)
A. 在队列中只能插入数据B. 在队列中只能删除数据
C. 队列是先进先出的线性表D. 队列是先进后出的线性表
(18) 以下数据结构中不属于线性数据结构的是______。
(C)
A.队列B.线性表C.二叉树D.栈
(19)在一棵二叉树上第8层的结点数最多是______。
(B)
A.256B.128C.127D.255
(20)下列叙述中正确的是______。
(D)
A.栈是非线性结构B.队列是非线性结构
C.线性链表是非线性结构D.二叉树是非线性结构
(21)设一棵完全二叉树共有127个结点,则在该二叉树中的叶子结点数为_____。
(B)
A.63B.64C.31D.32
(22)用链表表示线性表的优点是______。
(A)
A.便于插入和删除操作B.数据元素的物理顺序与逻辑顺序相同
C.花费的存储空间较顺序存储少D.便于随机存取
(23)对长度为n的线性表进行顺序查找,在最坏情况下所需要的比较次数为___。
(C)
A、log2nB、n/2C、nD、n+1
三、简答、计算题
1.设树T的度为4,其中度为1,2,3,4的结点个数分别为4,2,1,1。
问T中有多少个叶子结点?
2.设一棵完全二叉树具有1000个结点。
问该树有多少个叶子结点?
有多少个度为2的结点?
有多少个度为1的结点?
若完全二叉树有1001个结点,再回答上述问题,并说明理由。
四、程序设计题
1.试编写一个算法,将两个有序线性表合并成一个有序线性表。
2.设有一个线性单链表,其结点值均为正整数,且按值从大到小链接。
试写出一个算法,将该线性单链表分解为两个线性单链表,其中一个链表中的结点值均为奇数,而另一个链表中的结点值均为偶数,且这两个链表均按值从小到大链接。
第三章查找与排序技术
【内容】
3.1基本-g6}2H*[_W_wa6W'X-{3.13.查找技术
顺序查找的使用情况:
(1)线性表为无序表;
(2)表采用链式存储结构。
二分法查找只适用于顺序存储的有序表,对于长度为n的有序线性表,最坏情况只需比较log2n次。
3.2基本排序技术
排序是指将一个无序序列整理成按值非递减顺序排列的有序序列。
交换类排序法:
(1)冒泡排序法,需要比较的次数为n(n-1)/2;
(2)快速排序法。
插入类排序法:
(1)简单插入排序法,最坏情况需要n(n-1)/2次比较;
(2)希尔排序法,最坏情况需要O(n1.5)次比较。
选择类排序法:
(1)简单选择排序法, 最坏情况需要n(n-1)/2次比较;
(2)堆排序法,最坏情况需要O(nlog2n)次比较。
【习题】
一、填空题
(1)在最坏情况下,冒泡排序的时间复杂度为______。
答:
n(n-1)/2#n*(n-1)/2#O(n(n-1)/2)#O(n*(n-1)/2)
(2)在最坏情况下,堆排序需要比较的次数为______。
答:
O(nlog2n)
(3)在长度为n的有序线性表中进行二分查找。
最坏的情况下,需要的比较次数为______。
O(log2n)
二、选择题
(1) 希尔排序法属于哪一种类型的排序法______。
(B)
A. 交换类排序法B. 插入类排序法C. 选择类排序法D. 建堆排序法
(2) 对长度为N的线性表进行顺序查找,在最坏情况下所需要的比较次数为______。
(B)
A. N+1B. NC. (N+1)/2D. N/2
(3) 已知数据表A中每个元素距其最终位置不远,为节省时间,应采用的算法是______。
(B)
A. 堆排序B. 直接插入排序C. 快速排序D. 直接选择排序
(4) 在下列几种排序方法中,要求内存量最大的是______。
(D)
A. 插入排序B. 选择排序C. 快速排序D. 归并排序
(5)下列数据结构中,能用二分法进行查找的是 (A)
A.顺序存储的有序线性表 B.线性链表 C.二叉链表 D.有序线性链表
(6)对于长度为n的线性表,在最坏情况下,下列各排序法所对应的比较次数中正确的是 (D)
A.冒泡排序为n/2B.冒泡排序为nC.快速排序为nD.快速排序为n(n-1)/2
三、简答题
1.顺序查找法和二分查找法各有什么特点。
2.试述快速排序的排序过程
四、程序设计题
编写程序,分别用冒泡排序法、选择排序法和希尔排序法对20个伪随机数进行排序。
第四章操作系统
【内容】
【习题】
一、选择题
1.操作系统负责管理计算机中的(C).
A)程序B)作业C)资源D)进程
2.同一程序运行在不同的数据集上,创建了(A)的进程.
A)不同B)相同C)同步D)互斥
3.进程在三个基本状态中转换,肯定不会有的转换是(B).
A)运行态→就绪态B)等待态→运行态
C)运行态→等待态D)等待态→就绪态
4.在任何时刻,一个进程的状态变化(C)引起另一个进程的状态变化.
A)必定B)一定不C)不一定D)不可能
5.中断装置按预定的顺序来响应同时出现的中断事件,这个预定的顺序是(D).
A)调度优先数B)中断优先数C)中断屏蔽D)先来先服务
6.页式存储管理的主要特点是(C).
A)不要求作业同时全部装入主存B)扩充主存容量
C)不要求作业装入到主存的连续区域D)要求处理缺页中断
7.(D)是文件系统实现按名存取的重要手段.
A)堆栈结构B)指针C)页表D)文件目录
8.几个进程争夺同一个资源,(C).
A)不会死锁B)一定会死锁C)不一定会死锁D)上述都不对
9.在时间片轮转调度算法中,如果某个被选中的进程运行时间片到,而运行并没结束,它也必须让出CPU,进入(B)状态.
A)等待B)就绪C)执行D)运行
10.下列说法哪个不正确(B).
A)进程是有生命期的B)进程与程序一一对应
C)进程是动态的D)进程执行中有三种基本状态
11.在进程管理中,下面(B)是进程存在的惟一标志.
A)JCBB)PCBC)PSWD)进程名
12.操作系统的英语缩写是().
A)WINDOWSB)UNIX
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