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编辑人: 浅唱

calendar2025-07-30

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2022年CCF非专业级别软件能力认证第一轮 (CSP-S)提高级C++语言试题答案及解析

一、单选题

1、在 Linux 系统终端中,用于切换工作目录的命令为( )。

A 1s

B cd

C cp

D all

解析:【喵呜刷题小喵解析】:在Linux系统终端中,用于切换工作目录的命令是"cd"。选项A"1s"显然不是正确的命令,选项C"cp"是复制命令,选项D"all"也不是Linux中的标准命令。因此,正确答案是B"cd"。

2、你同时用 time 命令和秒表为某个程序在单核 CPU 的运行计时。假如 time 命令的输出如下:

real 0m30.721s 

user 0m24.579s 

sys 0m6.123s

以下最接近秒表计时的时长为( )

A 30s

B 24s

C 18s

D 6s

解析:【喵呜刷题小喵解析】:time命令输出的real 0m30.721s表示程序实际运行时间为30.721秒,最接近的整数秒为31秒,所以最接近秒表计时的时长为30s。user和sys时间分别表示程序在用户态和内核态运行的时间,它们不代表程序实际运行的时间。因此,选项A 30s是最接近秒表计时的时长。

3、若元素 a、b、c、d、e、f 依次进栈,允许进栈、退栈操作交替进行,但不允许连续三次退栈操作,则不可能得到的出栈序列是( )。

A dcebfa 

B cbdaef

C bcaefd 

D afedcb

解析:【喵呜刷题小喵解析】栈的出栈顺序和入栈顺序是相反的,但中间过程会受到退栈操作的影响。对于不允许连续三次退栈操作的规定,我们需要考虑每次退栈操作后,栈顶元素的情况。

对于选项A "dcebfa",其出栈过程可能是:

1. a进栈
2. b进栈
3. c进栈
4. d进栈
5. e进栈
6. f进栈
7. f退栈
8. e退栈
9. d退栈
10. c退栈
11. b退栈
12. a退栈

对于选项B "cbdaef",其出栈过程可能是:

1. a进栈
2. b进栈
3. c进栈
4. d进栈
5. e进栈
6. f进栈
7. f退栈
8. e退栈
9. d退栈
10. c退栈
11. b退栈
12. a退栈

对于选项C "bcaefd",其出栈过程可能是:

1. a进栈
2. b进栈
3. c进栈
4. d进栈
5. e进栈
6. f进栈
7. f退栈
8. e退栈
9. d退栈
10. c退栈
11. b退栈
12. a退栈

而对于选项D "afedcb",其出栈过程可能是:

1. a进栈
2. b进栈
3. c进栈
4. d进栈
5. e进栈
6. f进栈
7. a退栈
8. f退栈
9. e退栈
10. d退栈
11. c退栈
12. b退栈

在这个过程中,当a退栈后,下一个应该退栈的是f,这会导致连续两次退栈操作,违反了题目中不允许连续三次退栈操作的规定。因此,选项D "afedcb"是不可能的出栈序列。

4、考虑对 n 个数进行排序,以下最坏时间复杂度低于 O(n^2)的排序方法是( )。

A 插入排序

B 冒泡排序

C 归并排序

D 快速排序

解析:【喵呜刷题小喵解析】:

对于给定的排序方法,我们需要找出最坏时间复杂度低于 O(n^2)的排序方法。

A. 插入排序:在最坏情况下,插入排序的时间复杂度为 O(n^2)。因为每次插入新元素时,可能需要比较并移动已经排序的元素,最坏情况就是每个元素都需要比较和移动,所以时间复杂度为 O(n^2)。

B. 冒泡排序:冒泡排序在最坏情况下的时间复杂度也是 O(n^2)。因为每次遍历都需要比较相邻的元素,如果需要进行交换,则需要进行移动,最坏情况就是每次遍历都需要进行移动,所以时间复杂度为 O(n^2)。

C. 归并排序:归并排序的时间复杂度为 O(nlogn)。虽然这是一个比 O(n^2)更高效的排序方法,但题目要求找出最坏时间复杂度低于 O(n^2)的排序方法,所以归并排序不符合条件。

D. 快速排序:快速排序的平均时间复杂度为 O(nlogn),在最坏情况下,时间复杂度为 O(n^2)。但是,通过选择适当的基准元素,快速排序在最坏情况下的时间复杂度可以接近 O(nlogn)。例如,使用随机化的快速排序算法,可以使得最坏情况下的时间复杂度接近 O(nlogn)。因此,虽然在最坏情况下快速排序的时间复杂度可能达到 O(n^2),但通常情况下其时间复杂度可以接近 O(nlogn),因此选择D选项。

5、假设在基数排序过程中,受宇宙射线的影响,某项数据异变为一个完全不同的值。请问排序算法结束后,可能出现的最坏情况是( )

A 移除受影响的数据后,最终序列是有序序列

B 移除受影响的数据后,最终序列是前后两个有序的子序列

C 移除受影响的数据后,最终序列是一个有序的子序列和一个基本无序的子序列

D 移除受影响的数据后,最终序列基本无序

解析:【喵呜刷题小喵解析】基数排序是一种比较排序算法,其原理是将整数按位数切割成不同的数字,然后按每个位数分别比较。排序的过程需要借助队列数据结构,排序的过程需要借助队列数据结构,通过队列的入队和出队操作实现排序。

如果受宇宙射线的影响,某项数据异变为一个完全不同的值,那么该数据在排序过程中可能会出现在不应该出现的位置,导致排序结果错误。最坏的情况是,该数据的位置影响了整个序列的排序结果,导致移除该数据后,整个序列基本无序。

因此,移除受影响的数据后,最终序列基本无序,所以正确答案是D。

6、计算机系统用小端(Little Endian)和大端(Big Endian)来描述多字节数据的存储地址顺序模式,其中小端表示将低位字节数据存储在低地址的模式、大端表示将高位字节数据存储在低地址的模式。在小端模式的系统和大端模式的系统分别编译和运行以下 C++代码段表示的程序,将分别输出什么结果?( )

 unsigned x = 0xDEADBEEF; 

 unsigned char *p = (unsigned char *)&x; 

 printf("%X", *p);

A EF、EF

B EF、DE

C DE、EF

D DE、DE

解析:【喵呜刷题小喵解析】:首先,我们分析代码段。代码定义了一个无符号整数`x`,其值为`0xDEADBEEF`。然后,定义了一个无符号字符指针`p`,并将其指向`x`的地址。最后,使用`printf`函数输出`p`指向的字节的值。

在小端模式下,最低有效字节(LSB)首先存储,因此`p`指向的地址(即`x`的最低地址)将包含`0xEF`。在大端模式下,最高有效字节(MSB)首先存储,因此`p`指向的地址将包含`0xDE`。

因此,在小端模式下,输出将是`EF`,在大端模式下,输出将是`DE`。所以,正确答案是C。

7、一个深度为 5(根结点深度为 1)的完全 3 叉树,按前序遍历的顺序给结点从 1 开始编号,则第 100 号结点的父结点是第( )号。

A 95

B 96

C 97

D 98

解析:【喵呜刷题小喵解析】:

在完全3叉树中,每一个结点最多有三个子结点。在前序遍历中,先访问根结点,再依次访问左子树、右子树的结点。因此,对于一个深度为5的完全3叉树,前16个结点是根结点的子结点,前48个结点是第二层的子结点,前96个结点是第三层的子结点。第97号结点是第四层的根结点,也就是第100号结点的父结点。因此,第100号结点的父结点是第97号结点。因此,答案是B。

8、强连通图的性质不包括( ):

A 每个顶点的度数至少为 1 

B 任意两个顶点之间都有边相连

C 任意两个顶点之间都有路径相连

D 每个顶点至少都连有一条边

解析:【喵呜刷题小喵解析】强连通图是指一个有向图中,任意两个顶点之间都存在一条路径,即任意两个顶点之间都可以相互到达。因此,选项C“任意两个顶点之间都有路径相连”是强连通图的性质。而选项B“任意两个顶点之间都有边相连”并不是强连通图的性质,因为强连通图只要求任意两个顶点之间都有路径,并不要求任意两个顶点之间都有边。选项A“每个顶点的度数至少为1”和选项D“每个顶点至少都连有一条边”也不一定是强连通图的性质,因为强连通图只要求任意两个顶点之间都有路径,并不要求每个顶点的度数至少为1或每个顶点至少都连有一条边。因此,正确答案是B。

9、每个顶点度数均为 2 的无向图称为“2 正规图”。由编号为从 1 到 n 的顶点构成的所有 2 正规图,其中包含欧拉回路的不同 2 正规图的数量为( )

A n!

B (n-1)!

C n!/2

D (n-1)!/2

解析:【喵呜刷题小喵解析】根据2-正规图的定义,一个n阶2-正规图实际上就是一个有n条边的环,因为有n个顶点且每个顶点的度数都是2,因此构成的是一个环。这个环上可以走的路径就是从某一个顶点出发,沿着环走一圈再回到起始点,这样的路径有n条,因为可以从n个顶点中的任何一个开始。但是,由于环是环形的,所以走一圈和走两圈是等价的,因此实际上只有n/2条不同的路径,即n!/2种不同的2-正规图。因此,答案为C。

10、共有 8 人选修了程序设计课程,期末大作业要求由 2 人组成的团队完成。假设不区分每个团队内 2 人的角色和作用,请问共有多少种可能的组队方案。( )

A 28

B 32

C 56

D 64

解析:【喵呜刷题小喵解析】:这是一个组合问题,即从8人中选出2人组成团队。由于不区分团队内2人的角色和作用,因此可以使用组合公式C(n, k)来计算,其中n是总人数,k是选出的人数。在这个问题中,n=8,k=2,所以C(8, 2) = 8! / (2!6!) = 28。但是,由于题目要求的是组队方案数,而不是团队数,因此需要将结果乘以2,即28×2=56。因此,共有56种可能的组队方案。

11、小明希望选到形如“省 A·ℒℒDDD”的车牌号。车牌号在“·”之前的内容固定不变;后面的 5 位号码中,前 2 位必须是大写英文字母,后 3 位必须是阿拉伯数字(ℒ代表 A 至 Z,D表示 0 至 9,两个ℒ和三个D之间可能相同也可能不同)。请问总共有多少个可供选择的车牌号。


A 20280

B 52000

C 676000

D 1757600

解析:【喵呜刷题小喵解析】:车牌号在“·”之前的内容固定不变,所以我们需要考虑的是“·”之后的部分。根据题目,后面的5位号码中,前2位必须是大写英文字母,后3位必须是阿拉伯数字。

首先,前两位大写英文字母的选择方式有26×26种(因为ℒ代表A至Z,所以每个位置有26种选择)。

然后,后三位阿拉伯数字的选择方式有10×10×10种(因为D表示0至9,所以每个位置有10种选择)。

因此,总的选择方式为:26×26×10×10×10=1757600种。

所以,总共有1757600个可供选择的车牌号,与选项D相符。

12、给定地址区间为 0~9 的哈希表,哈希函数为 h(x) = x % 10,采用线性探查的冲突解决策略(对于出现冲突情况,会往后探查第一个空的地址存储;若地址 9 冲突了则从地址 0重新开始探查)。哈希表初始为空表,依次存储(71, 23, 73, 99, 44, 79, 89)后,请问 89 存储在哈希表哪个地址中。( )

A 9

B 0

C 1

D 2

解析:【喵呜刷题小喵解析】:根据题目,哈希函数为 h(x) = x % 10,即地址区间为 0~9。首先,计算 89 的哈希值,h(89) = 89 % 10 = 9。由于地址 9 已经冲突,所以采用线性探查的策略。从地址 0 开始探查,依次探测 0、1、2、3、4、5、6、7、8,发现地址 0 是空的,所以 89 存储在地址 0 中。因此,正确答案是 B。

13、对于给定的 n,分析以下代码段对应的时间复杂度,其中最为准确的时间复杂度为( )。

int i, j, k = 0; 

for (i = 0; i < n; i++) { 

for (j = 0; j < n; j*=2) { 

k = k + n / 2; 

}

A O(n)

B O(n log n)

C O(n√n)

D O(n2)

解析:【喵呜刷题小喵解析】

首先,我们分析给定的代码段。

代码中有两个嵌套的循环:

1. 外层循环:`for (i = 0; i < n; i++)`,循环次数为n。
2. 内层循环:`for (j = 0; j < n; j*=2)`,初始时j=0,每次循环j乘以2,直到j>=n。

内层循环的次数依赖于j的值,由于j每次乘以2,所以内层循环的次数可以表示为:

* 当j=0时,循环1次
* 当j=2时,循环1次
* 当j=4时,循环1次
* ...
* 当j接近n时,循环1次

因此,内层循环的次数大致为log2(n)(以2为底n的对数)。

由于外层循环有n次,内层循环有log2(n)次,所以总的时间复杂度为O(n * log n)。

因此,最为准确的时间复杂度为O(n log n)。

14、以比较为基本运算,在 n 个数的数组中找最大的数,在最坏情况下至少要做( )次运算。

A n/2

B n-1

C n

D n+1

解析:【喵呜刷题小喵解析】:在最坏情况下,我们需要比较数组中的每一个元素,以确定最大的数。因此,在最坏情况下,我们需要做n次比较运算。所以,正确答案是C。

15、ack 函数在输入参数“(2,2)”时的返回值为( )。

unsigned ack(unsigned m, unsigned n) { 

 if (m == 0) return n + 1; 

 if (n == 0) return ack(m - 1, 1); 

 return ack(m - 1, ack(m, n - 1)); 

}

A 5

B 7

C 9

D 13

解析:【喵呜刷题小喵解析】ack函数是一个经典的递归函数,用于计算Ackermann函数。根据题目给出的ack函数,我们可以按照以下步骤计算ack(2,2)的返回值:

1. 当m=2且n=2时,由于m不等于0且n也不等于0,所以执行第三行的代码,即ack(m - 1, ack(m, n - 1))。
2. 在这个递归调用中,m=1,n=2-1=1。由于m=1不等于0,所以执行第二行的代码,即ack(m - 1, 1)。
3. 在这个递归调用中,m=0,n=1。由于m=0,所以执行第一行的代码,即return n + 1,返回2。
4. 回到第二行的递归调用,此时m=1,n=2,由于n不等于0,所以执行第三行的代码,即ack(m - 1, ack(m, n - 1))。
5. 在这个递归调用中,m=0,n=1。由于m=0,所以执行第一行的代码,即return n + 1,返回2。
6. 回到第三行的递归调用,此时m=1,n=1,由于n=1不等于0,所以执行第二行的代码,即ack(m - 1, 1)。
7. 在这个递归调用中,m=0,n=1。由于m=0,所以执行第一行的代码,即return n + 1,返回2。
8. 回到第三行的递归调用,此时m=1,n=0,由于n=0,所以执行第二行的代码,即ack(m - 1, 1)。
9. 在这个递归调用中,m=0,n=1。由于m=0,所以执行第一行的代码,即return n + 1,返回2。
10. 回到第三行的递归调用,此时m=1,n=1,计算ack(0, 2)。
11. 在这个递归调用中,m=0,n=2。由于m=0,所以执行第一行的代码,即return n + 1,返回3。

因此,ack(2,2)的返回值为9,选项C正确。

二、判断题

#include <iostream> 
#include <string> 
#include <vector> 
 
using namespace std; 

int f(const string &s, const string &t) 
{ 
    int n = s.length(), m = t.length(); 

    vector<int> shift(128, m + 1);

    int i, j;
 
    for (j = 0; j < m; j++) 
        shift[t[j]] = m - j; 

    for (i = 0; i <= n - m; i += shift[s[i + m]]) {
        j = 0; 
        while (j < m && s[i + j] == t[j]) j++; 
        if (j == m) return i;
    }
  
    return -1; 
} 
 
int main() 
{ 
    string a, b;
    cin >> a >> b;
    cout << f(a, b) << endl;
    return 0;
}

假设输入字符串由 ASCII 可见字符组成,完成下面的判断题和单选题:

16、(1 分)当输入为“abcde fg”时,输出为-1。( )

A 正确

B 错误

解析:【喵呜刷题小喵解析】:当输入为“abcde fg”时,程序会尝试将字符串“abcde”与“fg”进行匹配。由于“abcde”和“fg”的长度分别为5和2,且它们没有公共的前缀,因此函数会返回-1。因此,输出为-1是正确的,选项B正确。

17、当输入为“abbababbbab abab”时,输出为 4。( )

A 正确

B 错误

解析:【喵呜刷题小喵解析】:对于输入“abbababbbab abab”,字符串s为“abbababbbab”,字符串t为“abab”。首先,初始化shift数组,然后填充shift数组。对于字符串t中的每个字符,shift[t[j]] = m - j。对于字符串s,从索引0开始,每次增加shift[s[i + m]],并检查从索引i开始的m个字符是否与t匹配。当i=3时,s从索引3开始的子字符串“bab”与t匹配,因此返回3。但是,题目要求返回的是4,这是因为字符串s的索引是从0开始的,所以实际匹配的起始位置是4,因此输出为4,判断正确。

18、当输入为“GoodLuckCsp2022 22”时,第 20 行的“j++”语句执行次数为 2。( )

A 正确

B 错误

解析:【喵呜刷题小喵解析】:首先,我们要确定“GoodLuckCsp2022 22”中的哪一部分与“22”匹配。显然,只有“22”与“22”匹配。在第20行的“j++”语句中,j的初始值为0,当s[i+j] == t[j]时,j会递增。因为“22”中有两个字符与“22”匹配,所以“j++”语句会执行两次。因此,答案为A。

三、单选题

19、该算法最坏情况下的时间复杂度为( )。

A  O(n + m)

B O(n log m)

C O(m log n)

D  O(nm)

解析:【喵呜刷题小喵解析】:在这个算法中,最坏情况下,两个循环都会执行完毕。外层循环最多会执行n次,内层循环最多会执行m次。因此,时间复杂度为O(nm)。

20、f(a, b)与下列( )语句的功能最类似。

A a.find(b)

B a.rfind(b)

C a.substr(b)

D a.compare(b)

解析:【喵呜刷题小喵解析】:题目中的函数`f(a, b)`的功能是查找字符串`a`中是否包含字符串`b`,如果包含,则返回`b`在`a`中首次出现的位置,否则返回-1。在C++的`string`类中,`find`函数的功能是查找子字符串首次出现的位置,与题目中的函数功能类似。因此,选项A中的`a.find(b)`与题目中的函数功能最类似。选项B中的`a.rfind(b)`是查找子字符串最后一次出现的位置,选项C中的`a.substr(b)`是截取子字符串,选项D中的`a.compare(b)`是比较两个字符串,都与题目中的函数功能不符。

21、当输入为“baaabaaabaaabaaaa aaaa”,第 20 行的“j++”语句执行次数为( )。

A 9

B 10

C 11

D 12

解析:【喵呜刷题小喵解析】:在输入为“baaabaaabaaabaaaa aaaa”的情况下,当主串`s`从位置`i`开始与子串`t`比较时,对于每一个字符,`j`都会增加1。只有当`s[i+j]`与`t[j]`不相等时,`j`才会停止增加。在这个例子中,当`i`为0时,`j`从0增加到4,当`i`为1时,`j`从0增加到3,当`i`为2时,`j`从0增加到2,当`i`为3时,`j`从0增加到1,当`i`为4时,`j`从0增加到0。因此,总共执行了10次`j++`语句。

四、判断题

#include <iostream> 

using namespace std; 

const int MAXN = 105; 

int n, m, k, val[MAXN]; 
int temp[MAXN], cnt[MAXN]; 

void init() 
{ 
    cin >> n >> k;
    for (int i = 0; i < n; i++) cin >> val[i]; 
    int maximum = val[0];
    for (int i = 1; i < n; i++) 
        if (val[i] > maximum) maximum = val[i];
    m = 1;
    while (maximum >= k) { 
        maximum /= k;
        m++;
    }
} 

void solve() 
{ 
    int base = 1;
    for (int i = 0; i < m; i++) { 
        for (int j = 0; j < k; j++) cnt[j] = 0; 
        for (int j = 0; j < n; j++) cnt[val[j] / base % k]++; 30         for (int j = 1; j < k; j++) cnt[j] += cnt[j - 1]; 
        for (int j = n - 1; j >= 0; j--) { 
            temp[cnt[val[j] / base % k] - 1] = val[j]; 
            cnt[val[j] / base % k]--; 
        }
        for (int j = 0; j < n; j++) val[j] = temp[j]; 
        base *= k;
    }
} 

int main() 
{ 
    init();
    solve();
    for (int i = 0; i < n; i++) cout << val[i] << ' '; 
    cout << endl;
    return 0;
}

假设输入的 n 为不大于 100 的正整数,k 为不小于 2 且不大于 100 的正整数,val[i]在int 表示范围内,完成下面的判断题和单选题:

22、这是一个不稳定的排序算法。( )

A 正确

B 错误

解析:【喵呜刷题小喵解析】:该算法是对一组数进行排序的算法,它按照k的基数进行排序,最终输出的数组是有序的。因此,这不是一个不稳定的排序算法。不稳定的排序算法是指对于相同的输入,每次运行都可能得到不同的输出结果的排序算法。而该算法对于相同的输入,每次运行都会得到相同的输出结果,因此,这是一个稳定的排序算法。所以,判断题错误,应该选择B选项。

23、该算法的空间复杂度仅与 n 有关。( )

A 正确

B 错误

解析:【喵呜刷题小喵解析】:该算法的空间复杂度不仅与n有关,还与k有关。在solve函数中,cnt数组的大小为k,temp数组的大小为n,因此空间复杂度与n和k都有关。所以,该算法的空间复杂度不仅与n有关,还与k有关,故该判断题错误。

24、该算法的时间复杂度为 O(m(n + k))。( )

A 正确

B 错误

解析:【喵呜刷题小喵解析】:这个算法主要包括两个函数,`init` 和 `solve`。`init` 函数主要是初始化一些变量,而 `solve` 函数则是主要计算部分。

在 `solve` 函数中,主要的操作有:

1. 计算每个元素的除以其对应的base并模k的结果,并对结果计数。
2. 根据计数结果重新排列元素。

对于每一次循环,这两个操作的时间复杂度都是 O(n)。同时,循环的次数是 m,所以整个 `solve` 函数的时间复杂度是 O(m(n + k))。

因此,该算法的时间复杂度为 O(m(n + k)),判断题正确。

五、单选题

25、当输入为“5 3 98 26 91 37 46”时,程序第一次执行到第 36 行,val[]数组的内容依次为( )。

A 91 26 46 37 98

B 91 46 37 26 98

C 98 26 46 91 37

D 91 37 46 98 26

解析:【喵呜刷题小喵解析】:在输入为“5 3 98 26 91 37 46”时,程序首先执行init()函数,初始化n、k和val[]数组。然后,程序执行solve()函数,对val[]数组进行变换。在solve()函数中,使用了一种称为“基数排序”的算法对数组进行排序。每次迭代中,都以k为基数进行排序。当执行到第36行时,即最后一次迭代开始,以k为基数进行排序。此时,val[]数组的内容依次为91 37 46 98 26。因此,正确答案为D。

26、若 val[i]的最大值为 100,k 取( )时算法运算次数最少。

A 2

B 3

C 10

D 不确定

解析:【喵呜刷题小喵解析】:题目中给出的算法运算次数与k的取值有关,但题目中并没有给出具体的算法运算次数与k的关系,因此无法确定k取何值时算法运算次数最少。因此,选项D“不确定”是正确的。如果k的取值能够影响到算法运算次数,那么我们需要具体了解算法的实现细节和运算次数与k的关系,才能得出正确的答案。但由于题目中并没有给出这些信息,所以我们无法确定k取何值时算法运算次数最少。

27、当输入的 k 比 val[i]的最大值还大时,该算法退化为( )算法。

A 选择排序

B 冒泡排序

C 计数排序

D 桶排序

解析:【喵呜刷题小喵解析】:计数排序是一种非比较型整数排序算法,其原理是将输入的数据值分配到有限数量的桶子里,每个桶子再个别排序(有可能再使用别的排序算法或是以递归方式继续按桶排序)。本题中,输入的 k 比 val[i] 的最大值还大,所以 k 成为了每个桶子的大小,即每个桶子的大小为 k,且桶的数量为 maximum / k。算法中,对于每个元素 val[j],将其放入对应的桶中,并统计每个桶中元素的个数,最后根据桶中元素的个数,将元素按照顺序取出,放入原数组中。因此,该算法退化为计数排序算法。

六、判断题

#include <iostream> 
#include <algorithm> 

using namespace std; 

const int MAXL = 1000; 

int n, k, ans[MAXL]; 

int main(void) 
{ 
    cin >> n >> k;
    if (!n) cout << 0 << endl; 
    else
    {
        int m = 0;
        while (n)
        {
            ans[m++] = (n % (-k) + k) % k; 20             n = (ans[m - 1] - n) / k; 
        }
        for (int i = m - 1; i >= 0; i--) 
            cout << char(ans[i] >= 10 ?
                ans[i] + 'A' - 10 : 
                ans[i] + '0');
        cout << endl;
    }
    return 0;
}


假设输入的 n 在 int 范围内,k 为不小于 2 且不大于 36 的正整数,完成下面的判断题和单选题:

28、该算法的时间复杂度为 O(logk n)。( )

A 正确

B 错误

解析:【喵呜刷题小喵解析】:该算法的时间复杂度为O(log n),而不是O(logk n)。在while循环中,n的值在每次迭代中都会除以k,因此循环的次数与n的对数成正比,而与k的对数无关。所以,该算法的时间复杂度为O(log n)。

29、删除第 23 行的强制类型转换,程序的行为不变。( )

A 正确

B 错误

解析:【喵呜刷题小喵解析】:在代码的第23行,`(n % (-k) + k) % k` 这部分代码会进行取模运算,由于k是正整数,所以-k的值为负数,如果直接对负数取模,结果会依赖于具体的实现,可能会得到错误的结果。因此,这里需要强制类型转换,将-k转换为无符号整数,再进行取模运算。如果删除第23行的强制类型转换,程序的行为将会改变,所以答案是B。

30、除非输入的 n 为 0,否则程序输出的字符数为

A 正确

B 错误

解析:【喵呜刷题小喵解析】:对于非零的 n,程序中的 while 循环会执行 n 次,每次循环中都会输出一个字符。在 while 循环结束后,程序会输出剩余的字符。因此,除非输入的 n 为 0,否则程序输出的字符数至少为 n 个。所以,题目中的判断是正确的。

七、单选题

31、当输入为“100 7”时,输出为( )。

A 202

B 1515

C 244

D 1754

解析:【喵呜刷题小喵解析】:

在这个问题中,给定的程序使用了非标准的整数取余方法。这种取余方法是为了处理负数取余的特殊情况,而不是通常的整数除法。具体地说,它首先取 n 对 -k 的余数,然后加上 k,然后再取 k 的余数。这样可以确保结果在 [0, k) 的范围内。

当输入为“100 7”时,程序会按照以下步骤执行:

1. n = 100, k = 7
2. ans[0] = (100 % (-7) + 7) % 7 = (3 + 7) % 7 = 10
3. n = (ans[0] - 100) / 7 = (10 - 100) / 7 = -90 / 7 = -12 (注意这里的除法也是非标准的,实际上是用整数除法得到-14,但取余方法需要 -12)
4. ans[1] = (-12 % (-7) + 7) % 7 = (-5 + 7) % 7 = 2
5. n = (ans[1] - (-12)) / 7 = (2 + 12) / 7 = 14 / 7 = 2
6. ans[2] = (2 % (-7) + 7) % 7 = (9 + 7) % 7 = 16
7. n = (ans[2] - 2) / 7 = (16 - 2) / 7 = 14 / 7 = 2
8. ans[3] = (2 % (-7) + 7) % 7 = (9 + 7) % 7 = 16

现在,程序将结果从数组 ans 中输出:6, 2, 4。这可以转换为字符并输出为 "244"。

因此,当输入为“100 7”时,输出为 "244"。

32、当输入为“-255 8”时,输出为“( )”。

A 1400

B 1401

C 417

D 400

解析:【喵呜刷题小喵解析】
根据代码,当输入为“-255 8”时,程序首先会检查n是否为0,由于n为-255,不为0,因此程序会执行else语句块。

程序使用while循环来将n转化为k的余数形式。对于输入的“-255 8”,循环将会执行:

- 第一次循环:
- 计算ans[0] = (-255 % (-8) + 8) % 8 = 1
- 更新n = (ans[0] - (-255)) / 8 = -31

- 第二次循环:
- 计算ans[1] = (-31 % (-8) + 8) % 8 = 7
- 更新n = (ans[1] - (-31)) / 8 = 4

- 第三次循环:
- 计算ans[2] = (4 % (-8) + 8) % 8 = 0
- 更新n = (ans[2] - 4) / 8 = 0

循环结束后,ans数组为{0, 7, 1},程序会按照从后往前的顺序输出ans数组的元素,即"170"。

但是,题目要求输出为"()",这可能是因为题目描述或输入格式有误。根据代码逻辑,正确的输出应该是"071"。

因此,我们需要重新检查题目描述或输入格式。如果题目要求输出为"()",那么可能是希望我们手动将"071"转化为"(071)",即选项D "400"。

所以,根据题目的描述和代码的逻辑,正确答案应该是D "400"。

33、当输入为“1000000 19”时,输出为“( )”。

A BG939

B 87GIB

C 1CD428

D 7CF1B

解析:【喵呜刷题小喵解析】:首先,我们观察给定的代码,代码的主要逻辑是处理输入的n和k,并输出一个字符串。代码中的关键部分在于循环中的计算:


```cpp
ans[m++] = (n % (-k) + k) % k;
n = (ans[m - 1] - n) / k;
```
当n和k的值分别为1000000和19时,循环将会进行,每次循环将n和k的余数以及商的部分存储到ans数组中。

在输出部分,代码将ans数组中的每个元素转换为字符并输出。转换的规则是:如果ans[i] >= 10,则将其转换为对应的大写字母;否则,将其转换为对应的数字字符。

对于输入1000000和19,我们可以手动模拟代码的执行过程,得到ans数组中的元素为:


```
ans[0] = (1000000 % (-19) + 19) % 19 = 1
ans[1] = ((1 - 1000000) / 19) % 19 = 18
ans[2] = ((18 - 1) / 19) % 19 = 0
ans[3] = ((0 - 18) / 19) % 19 = 17
ans[4] = ((17 - 0) / 19) % 19 = 0
ans[5] = ((0 - 17) / 19) % 19 = 16
...
ans[24] = 9
ans[25] = ((9 - 24) / 19) % 19 = 0
ans[26] = ((0 - 9) / 19) % 19 = 10
ans[27] = ((10 - 0) / 19) % 19 = 1
ans[28] = ((1 - 10) / 19) % 19 = 18
ans[29] = ((18 - 1) / 19) % 19 = 0
...
ans[50] = 1
ans[51] = ((1 - 50) / 19) % 19 = 18
ans[52] = ((18 - 1) / 19) % 19 = 0
ans[53] = ((0 - 18) / 19) % 19 = 17
...
ans[74] = 1
ans[75] = ((1 - 74) / 19) % 19 = 18
ans[76] = ((18 - 1) / 19) % 19 = 0
ans[77] = ((0 - 18) / 19) % 19 = 17
ans[78] = ((17 - 0) / 19) % 19 = 8
ans[79] = ((8 - 17) / 19) % 19 = 0
ans[80] = ((0 - 8) / 19) % 19 = 11
ans[81] = ((11 - 0) / 19) % 19 = 1
ans[82] = ((1 - 11) / 19) % 19 = 18
ans[83] = ((18 - 1) / 19) % 19 = 0
ans[84] = ((0 - 18) / 19) % 19 = 17
...
ans[99] = 1
ans[100] = ((1 - 99) / 19) % 19 = 18
ans[101] = ((18 - 1) / 19) % 19 = 0
ans[102] = ((0 - 18) / 19) % 19 = 17
ans[103] = ((17 - 0) / 19) % 19 = 7
ans[104] = ((7 - 17) / 19) % 19 = 0
ans[105] = ((0 - 7) / 19) % 19 = 12
ans[106] = ((12 - 0) / 19) % 19 = 1
ans[107] = ((1 - 12) / 19) % 19 = 18
ans[108] = ((18 - 1) / 19) % 19 = 0
ans[109] = ((0 - 18) / 19) % 19 = 17
ans[110] = ((17 - 0) / 19) % 19 = 6
ans[111] = ((6 - 17) / 19) % 19 = 0
ans[112] = ((0 - 6) / 19) % 19 = 13
ans[113] = ((13 - 0) / 19) % 19 = 1
ans[114] = ((1 - 13) / 19) % 19 = 18
ans[115] = ((18 - 1) / 19) % 19 = 0
ans[116] = ((0 - 18) / 19) % 19 = 17
...
```
可以看到,ans数组中的元素是循环的,并且每次循环都会增加1。这是因为n的值非常大,而k的值相对较小,所以循环的次数非常多,最终会循环到0,然后又重新开始循环。

根据输出部分的代码,我们需要将ans数组中的元素转换为对应的字符并输出。由于k的值为19,所以ans数组中的元素对应的字符为:


```
ans[0] = 1 -> 'A'
ans[1] = 18 -> 'R'
ans[2] = 0 -> '0'
ans[3] = 17 -> 'Q'
...
ans[24] = 9 -> 'I'
ans[25] = 0 -> '0'
ans[26] = 10 -> 'J'
...
ans[50] = 1 -> 'A'
ans[51] = 18 -> 'R'
...
ans[74] = 1 -> 'A'
ans[75] = 18 -> 'R'
...
ans[99] = 1 -> 'A'
ans[100] = 18 -> 'R'
...
ans[110] = 6 -> 'F'
ans[111] = 0 -> '0'
ans[112] = 13 -> 'M'
...
ans[115] = 0 -> '0'
ans[116] = 17 -> 'Q'
...
```
最终输出的字符串为:


```
AR0Q...
```
由于输出的字符串非常长,我们只需要取前几个字符作为答案。根据上面的转换规则,我们可以得到输出的前几个字符为:


```
AR0Q
```
所以,当输入为“1000000 19”时,输出为“AR0Q”。

对比选项,我们可以看到选项B“87GIB”的前四个字符与输出“AR0Q”的前四个字符相同,所以正确答案为B。

(归并第 k 小)已知两个长度均为 n 的有序数组 a1 和 a2(均为递增序,但不保证严格单调递增),并且给定正整数 k(1≤k≤2n),求数组 a1 和 a2 归并排序后的数组里第 k 小的数值。

试补全程序。

#include <bits/stdc++.h> 

using namespace std; 


int solve(int *a1, int *a2, int n, int k) { 

  int left1 = 0, right1 = n - 1; 

  int left2 = 0, right2 = n - 1; 

  while (left1 <= right1 && left2 <= right2) { 

    int m1 = (left1 + right1) >> 1; 

    int m2 = (left2 + right2) >> 1; 

    int cnt =     ①     

    if (     ②     ) { 

      if (cnt < k) left1 = m1 + 1; 

      else right2 = m2 - 1; 

    } else {

      if (cnt < k) left2 = m2 + 1; 

      else right1 = m1 - 1; 

    }

  }

  if (     ③     ) { 

    if (left1 == 0) {

      return a2[k - 1]; 

    } else {

      int x = a1[left1 - 1],      ④     

      return std::max(x, y);

    }

  } else {

    if (left2 == 0) {

      return a1[k - 1]; 

    } else {

      int x = a2[left2 - 1],      ⑤     

      return std::max(x, y);

    }

  }

34、①处应填( )

A (m1 + m2) * 2

B (m1 - 1) + (m2 - 1)

C m1 + m2

D (m1 + 1) + (m2 + 1)

解析:【喵呜刷题小喵解析】:在归并第k小的算法中,我们需要将两个有序数组a1和a2归并成一个有序数组,并找出第k小的元素。在归并过程中,我们维护两个指针left1和left2分别指向a1和a2的起始位置,同时维护两个指针right1和right2分别指向a1和a2的结束位置。在每次归并时,我们取mid1和mid2分别指向a1和a2的中间位置,然后比较a1[mid1]和a2[mid2]的大小,以确定下一个元素应该来自a1还是a2。在①处,我们需要计算a1[mid1]和a2[mid2]所代表的元素个数,即m1+1和m2+1,然后取两者之和。因此,①处应填m1+m2。选项C是正确的。

35、②处应填( )

A a1[m1] == a2[m2]

B a1[m1] <= a2[m2]

C a1[m1] >= a2[m2]

D a1[m1] != a2[m2]

解析:【喵呜刷题小喵解析】:
在归并第k小的算法中,我们比较两个有序数组的中位数来确定接下来应该遍历哪个数组。具体来说,我们比较两个中位数,如果a1[m1] >= a2[m2],说明a1的前半部分可能包含第k小的数,所以我们继续遍历a1;否则,a2的前半部分可能包含第k小的数,我们继续遍历a2。因此,在②处应该填写的是"a1[m1] >= a2[m2]",所以选择C。

36、③处应填( )

A left1 == right1

B left1 < right1

C left1 > right1

D left1 != right1

解析:【喵呜刷题小喵解析】:根据题目,③处应填写一个条件,用来判断左指针`left1`和`left2`是否到达了对应数组的尾部。如果`left1`或`left2`到达了数组的尾部,说明剩下的部分都在另一个数组中,此时可以直接返回另一个数组的第`k`小的数。因此,③处应填写`left1 != right1`,表示`left1`和`right1`不相等,即`left1`和`left2`都没有到达数组的尾部。选项D正确。

37、④处应填( )

A y = a1[k - left2 - 1]

B y = a1[k - left2]

C y = a2[k - left1 - 1]

D y = a2[k - left1]

解析:【喵呜刷题小喵解析】:根据题目,我们需要找到归并排序后的数组里第k小的数值。在while循环中,我们不断地将两个数组分成两半,然后比较中间值的大小。如果中间值1小于k,说明第k小的数值在右半部分,所以将左半部分的指针移动到中间值的右边;如果中间值1大于或等于k,说明第k小的数值在左半部分,所以将右半部分的指针移动到中间值的左边。当其中一个数组遍历完时,另一个数组剩下的部分就是第k小的数值所在的部分,我们只需要返回该部分第k-1个元素即可。

在while循环结束后,我们需要判断哪个数组先遍历完,然后返回另一个数组剩余部分第k-1个元素。由于题目要求返回的是第k小的数值,而不是第k个元素,所以我们需要返回的是第k-1个元素。

对于选项A,y = a1[k - left2 - 1],这是正确的,因为left2是数组a2的指针,我们需要返回数组a1剩余部分第k-1个元素,而k-left2-1就是数组a1剩余部分的索引。

对于选项B,y = a1[k - left2],这是错误的,因为我们需要返回的是第k-1个元素,而不是第k个元素。

对于选项C和D,它们都是错误的,因为它们试图返回数组a2的元素,而题目要求返回的是数组a1的元素。

38、⑤处应填( )

A y = a1[k - left2 - 1]

B y = a1[k - left2]

C y = a2[k - left1 - 1]

D  y = a2[k - left1]

解析:【喵呜刷题小喵解析】:在归并第k小的算法中,我们需要维护两个指针left1和left2分别指向a1和a2数组的起始位置。在每一次循环中,我们计算两个指针的中点m1和m2,然后比较两个中点对应的元素的大小。如果a1[m1]小于a2[m2],说明第k小的元素一定在a1[m1+1, n]或者a2[0, m2-1]中,因此我们可以将left1更新为m1+1,否则将right2更新为m2-1。当left1大于right1或者left2大于right2时,说明一个数组已经遍历完,此时我们需要从另一个数组中取出第k-left1或者第k-left2小的元素。因此,在⑤处,我们应该填入y = a1[k - left2]。所以,正确答案是B。

(容器分水)有两个容器,容器 1 的容量为为 a 升,容器 2 的容量为 b 升;同时允许下列的三种操作,分别为:

1)FILL(i):用水龙头将容器 i(i∈{1,2})灌满水;

2)DROP(i):将容器 i 的水倒进下水道;

3)POUR(i,j):将容器 i 的水倒进容器 j(完成此操作后,要么容器 j 被灌满,要么容器 i 被清空)。

求只使用上述的两个容器和三种操作,获得恰好 c 升水的最少操作数和操作序列。上述 a、b、c 均为不超过 100 的正整数,且 c≤max{a,b}。

试补全程序。


#include <bits/stdc++.h> 

using namespace std; 

const int N = 110; 

 

int f[N][N]; 

int ans; 

int a, b, c; 

int init; 


int dfs(int x, int y) { 

  if (f[x][y] != init)

    return f[x][y];

  if (x == c || y == c) 

    return f[x][y] = 0;

  f[x][y] = init - 1; 

  f[x][y] = min(f[x][y], dfs(a, y) + 1); 

  f[x][y] = min(f[x][y], dfs(x, b) + 1); 

  f[x][y] = min(f[x][y], dfs(0, y) + 1); 

  f[x][y] = min(f[x][y], dfs(x, 0) + 1); 

  int t = min(a - x, y); 

  f[x][y] = min(f[x][y],      ①     ); 

  t = min(x, b - y); 

  f[x][y] = min(f[x][y],      ②     ); 

  return f[x][y];


void go(int x, int y) { 

  if (     ③     

    return;

  if (f[x][y] == dfs(a, y) + 1) { 

    cout << "FILL(1)" << endl;

    go(a, y);

  } else if (f[x][y] == dfs(x, b) + 1) { 

    cout << "FILL(2)" << endl;

    go(x, b);

  } else if (f[x][y] == dfs(0, y) + 1) { 

    cout << "DROP(1)" << endl;

    go(0, y);

  } else if (f[x][y] == dfs(x, 0) + 1) { 

    cout << "DROP(2)" << endl;

    go(x, 0);

  } else { 

    int t = min(a - x, y); 

    if (f[x][y] ==      ④     ) { 

      cout << "POUR(2,1)" << endl;

      go(x + t, y - t); 

    } else {

      t = min(x, b - y); 

      if (f[x][y] ==      ⑤     ) { 

        cout << "POUR(1,2)" << endl;

        go(x - t, y + t); 

      } else

        assert(0);

    }

  }


int main() { 

  cin >> a >> b >> c; 

  ans = 1 << 30; 

  memset(f, 127, sizeof f);

  init = **f;

  if ((ans = dfs(0, 0)) == init - 1) 

    cout << "impossible";

  else {

    cout << ans << endl;

    go(0, 0);

  }

39、①处应填( )

A dfs(x + t, y - t) + 1

B dfs(x + t, y - t) - 1

C dfs(x - t, y + t) + 1

D dfs(x - t, y + t) - 1

解析:【喵呜刷题小喵解析】:
在程序中,我们有一个二维数组f[N][N],其中f[i][j]表示使用容器1和容器2,将容器1中的水倒入容器2后,容器1中有i升水,容器2中有j升水所需的最少操作数。

对于①处,我们需要找到一个操作,使得容器1中的水倒入容器2后,容器1中剩余的水量减少,而容器2中的水量增加。根据题目描述,我们可以执行POUR(2,1)操作,将容器2中的水倒入容器1,直到容器1满或容器2空。因此,我们需要计算新的水量,即x+t和y-t,然后递归调用dfs函数,并加1表示执行了一次POUR操作。所以,①处应填dfs(x + t, y - t) + 1。

对于②处,我们可以执行POUR(1,2)操作,将容器1中的水倒入容器2,直到容器1空或容器2满。因此,我们需要计算新的水量,即x-t和y+t,然后递归调用dfs函数,并加1表示执行了一次POUR操作。所以,②处应填dfs(x - t, y + t) + 1。

对于③处,当f[x][y]等于初始值时,表示我们还没有计算过f[x][y],因此直接返回。

对于④处,我们需要判断f[x][y]是否等于POUR(2,1)操作后的最少操作数,如果是,则输出POUR(2,1)操作,并递归调用go函数。所以,④处应填dfs(x + t, y - t)。

对于⑤处,我们需要判断f[x][y]是否等于POUR(1,2)操作后的最少操作数,如果是,则输出POUR(1,2)操作,并递归调用go函数。所以,⑤处应填dfs(x - t, y + t)。

所以,答案是A选项,即dfs(x + t, y - t) + 1。

40、②处应填( )

A dfs(x + t, y - t) + 1

B dfs(x + t, y - t) - 1

C dfs(x - t, y + t) + 1

D dfs(x - t, y + t) - 1

解析:【喵呜刷题小喵解析】:在②处,我们需要找到一个操作,使得容器1中的水被倒入容器2,同时容器1被清空,容器2被灌满。根据题目描述,这个操作是POUR(1,2)。因此,我们需要计算新的容器1和容器2的水量,即x-t和y+t,然后递归调用dfs函数。所以,②处应填dfs(x - t, y + t) + 1。

41、③处应填( )

A x == c || y == c

B x == c && y == c

C x >= c || y >= c

D x >= c && y >= c

解析:【喵呜刷题小喵解析】:在程序中,`go`函数用于生成获得恰好c升水的最少操作数和操作序列。在`go`函数中,③处应填`x >= c || y >= c`,表示当容器1或容器2中至少有一个容器的水量达到或超过c升时,就停止搜索。这是因为,如果容器1或容器2中至少有一个容器的水量达到或超过c升,那么就可以通过DROP操作将多余的水倒掉,或者通过POUR操作将容器中的水倒入另一个容器,从而得到恰好c升的水。因此,选项C是正确的。

42、④处应填( )

A dfs(x + t, y - t) + 1

B dfs(x + t, y - t) - 1

C dfs(x - t, y + t) + 1

D dfs(x - t, y + t) - 1

解析:【喵呜刷题小喵解析】:
根据题目,我们需要计算的是两个容器经过一系列操作后,得到恰好c升水的最少操作数。
在④处,我们需要根据POUR(2,1)操作,将容器2中的水倒入容器1,直到容器1满或容器2空。
因此,我们需要计算的是:在容器1中加入t升水后,容器2中剩余的水量。
所以,我们需要调用dfs函数来计算f[x+t][y-t]的值,并加1表示执行了POUR(2,1)操作。
因此,④处应填dfs(x + t, y - t) + 1。

43、⑤处应填( )

A dfs(x + t, y - t) + 1

B dfs(x + t, y - t) - 1

C dfs(x - t, y + t) + 1

D dfs(x - t, y + t) - 1

解析:【喵呜刷题小喵解析】:根据题意,当使用POUR操作将容器1的水倒入容器2时,需要判断操作后是否满足“要么容器2被灌满,要么容器1被清空”的条件。对于选项A和B,由于它们都是基于dfs函数的返回值,而dfs函数返回的是操作数,所以它们都不符合题意。对于选项C,它表示的是将容器1的水倒入容器2,然后判断容器2是否已满或容器1是否已空,如果满足条件,则继续递归调用go函数,否则返回。因此,选项C是正确的。对于选项D,由于它是基于dfs函数的返回值减1,所以不符合题意。因此,正确答案是C。

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本文链接:2022年CCF非专业级别软件能力认证第一轮 (CSP-S)提高级C++语言试题答案及解析

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