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c数据结构基础面试题和答案
一、选择题（本题型共10题，每题1分，共10分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出
1.下列关于“数据结构”的定义，最准确的是（）A.数据的存储方式B.数据元素之间的逻辑关系C.相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合D.数据在计算机中的组织和存储形式
2.以下哪项不属于数据的逻辑结构（）A.线性结构B.非线性结构C.顺序存储结构D.树结构
3.某线性表采用顺序存储结构，已知第一个元素的存储地址为100，每个元素占4个字节，则第5个元素的存储地址为（）A.104B.116C.120D.
1244.与顺序存储相比，链式存储结构的主要优点是（）A.存储密度高B.插入和删除操作效率高C.访问元素速度快第1页共14页D.占用存储空间少
5.栈的基本操作中，“入栈”和“出栈”的操作位置是（）A.栈的任意位置B.栈的前端（头）C.栈的后端（尾）D.栈的中间某一位置
6.队列采用链式存储时，若只设一个头指针，为了方便插入操作，则该队列的尾指针应指向（）A.头节点B.尾节点C.头节点的下一个节点D.尾节点的下一个节点
7.在二叉树中，若某节点没有左孩子且没有右孩子，则该节点称为（）A.根节点B.叶子节点C,内部节点D.分支节点
8.以下关于“图”的描述，正确的是（）A.图是一种线性结构B.图的任意两个节点之间都存在边C.图的邻接矩阵表示法中，主对角线元素一定为0D.图的邻接表表示法适合存储稀疏图
9.下列排序算法中，属于不稳定排序的是（）A.冒泡排序第2页共14页B.插入排序C.快速排序D.归并排序
10.以下关于时间复杂度的描述，正确的是（）A.时间复杂度On²一定比On的算法运行速度慢B.循环嵌套的时间复杂度等于各层循环次数的乘积C.递归算法的时间复杂度一定高于非递归算法D.时间复杂度只与问题规模n有关，与输入数据无关
二、判断题（本题型共10题，请判断下列说法的对错，对的打“√”，错的打“×”，每题1分，共10分）
1.数据元素是数据的最小单位（）
2.树是一种特殊的图，且树中一定没有环（）
3.栈的特点是“先进后出”，队列的特点是“先进先出”（）
4.双向链表的每个节点包含两个指针域，分别指向前驱和后继节点（）
5.哈希表的查找效率与哈希函数的构造方法无关（）
6.完全二叉树中，若某节点没有左孩子，则一定没有右孩子（）
7.算法的时间复杂度是指算法执行过程中所需的最大时间（）
8.循环队列中，队空和队满的判断条件可以通过front和rear指针的关系直接确定（）
9.线性表采用顺序存储时，删除第i个元素（1≤i≤n）的时间复杂度为On（）
10.图的深度优先遍历（DFS）和广度优先遍历（BFS）都可以用于求解最短路径问题（）
三、填空题（本题型共10题，每空1分，共10分）第3页共14页请在空白处填入最恰当的内容，使语句完整、准确
1.数据结构分为逻辑结构和物理结构，其中逻辑结构反映数据元素之间的__________关系，物理结构反映数据元素在计算机中的__________方式
2.单链表中，为了标识链表的结束，通常将一个节点的指针域设为__________
3.栈的基本运算包括初始化、入栈、出栈、和
4.在一棵二叉树中，若根节点的深度为1，则深度为k的二叉树最多有__________个节点（用k表示）
5.时间复杂度为O1的算法称为__________算法，其执行时间不随问题规模n的增大而变化
6.快速排序的基本思想是通过一趟排序将待排序序列分为两部分，其中一部分的所有元素都__________另一部分的所有元素，递归地对这两部分进行排序
7.已知一个栈的入栈序列为a,b,c，则可能的出栈序列中，以“c,b,a”为结尾的出栈序列称为__________出栈序列
8.循环队列中，当front==rear时，队列处于__________状态；当rear+1%maxSize==front时，队列处于__________状态
9.在树结构中，节点拥有的子树数量称为该节点的__________，所有节点的度中的最大值称为树的__________
10.邻接矩阵是表示图的一种存储结构，对于有n个顶点的图，其邻接矩阵是一个__________阶矩阵，矩阵元素A[i][j]的值表示顶点i到顶点j之间是否存在__________
四、简答题（本题型共8题，每题5分，共40分）请简要回答以下关于数据结构基础的问题第4页共14页
1.简述“数据元素”、“数据项”和“数据”三个概念的区别与联系
2.说明顺序表和链表在插入/删除操作上的时间复杂度，并分析原因
3.什么是“栈溢出”？在C语言中，如何通过动态内存分配避免栈溢出？
4.二叉树的前序遍历、中序遍历和后序遍历是基于什么顺序访问节点的？请以一棵简单二叉树为例（如根为1，左孩子2，右孩子3），分别写出三种遍历的结果
5.解释“时间复杂度”和“空间复杂度”的定义，并说明为什么在分析算法效率时更关注时间复杂度
6.什么是“递归”？递归算法的执行过程中需要借助什么数据结构来实现？请举例说明递归在数据结构中的应用（如求阶乘、树的遍历）
7.简述“图的邻接表表示法”的基本结构，并说明其适合存储哪种类型的图（稀疏图或稠密图），为什么？
8.什么是“堆”？堆与普通树（如二叉搜索树）的主要区别是什么？堆在排序算法中的典型应用是什么？
五、程序分析题（本题型共5题，每题10分，共50分）以下是5段C语言代码片段，请分析每段代码的功能或输出结果，将答案填在横线上（或直接写出结果）#include stdio.hint funcint n{if n=1return n;return funcn-1+funcn-2;第5页共14页}int main{printf%d,func5;return0;}输出结果________________#include stdio.htypedef struct Node{int data;structNode*next;}Node;Node*createListint arr[],intn{Node*head=Node*mallocsizeofNode;head-next=NULL;Node*p=head;for inti=0;in;i++{Node*newNode=Node*mallocsizeofNode;newNode-data=arr[i];newNode-next=p-next;p-next=newNode;}return head;}该函数的功能是________________#include stdio.h第6页共14页#define MAXSIZE100typedef struct{int data[MAXSIZE];int front,rear;}Queue;void initQueueQueue*q{q-front=q-rear=0;}int isEmptyQueue*q{return q-front==q-rear;}int enQueueQueue*q,int x{if q-rear+1%MAXSIZE==q-front return0;//队满q-data[q-rear]=x;q-rear=q-rear+1%MAXSIZE;return1;}该队列采用的存储方式是__________，判断队满的条件是__________#include stdio.htypedef struct{int*base;int*top;int stacksize;第7页共14页}SqStack;void InitStackSqStack*S,int maxsize{S-base=int*mallocmaxsize*sizeofint;S-top=S-base;S-stacksize=maxsize;}void PushSqStack*S,int e{if S-top-S-base==S-stacksize{S-base=int*reallocS-base,S-stacksize+10*sizeofint;S-top=S-base+S-stacksize;S-stacksize+=10;}*S-top++=e;}该栈的存储方式是__________，当栈空间不足时，该代码通过__________操作实现空间扩展输出结果（若执行以下代码）SqStack S;InitStackS,3;PushS,-1;PushS,0;PushS,1;PushS,2;printf%d,S.top-S.base;输出结果________________5．第8页共14页#include stdio.htypedef struct BiTNode{int data;structBiTNode*lchild,*rchild;}BiTNode,*BiTree;void PreOrderBiTreeT{if T{printf%d,T-data;PreOrderT-lchild;PreOrderT-rchild;}}该函数的功能是________________若有一棵二叉树，根节点为1，左孩子为2（左孩子无左右孩子），右孩子为3（左孩子为4，右孩子为5），则调用PreOrder函数的输出结果为________________
六、算法伪代码题（本题型共2题，每题15分，共30分）请用伪代码描述以下算法，要求步骤清晰、逻辑正确
1.设计一个算法，实现单链表的反转（链表节点结构为data为数据域，next为指针域，头节点无数据）伪代码
2.设计一个算法，用两个栈实现一个队列的“入队”和“出队”操作（栈的操作push入栈、pop出栈、isEmpty判断是否为空）伪代码
七、综合应用题（本题型共2题，每题15分，共30分）第9页共14页请结合数据结构知识，回答以下问题
1.某学校需要管理学生信息，包括学号、姓名、成绩，且需支持以下操作按学号查询学生信息、按成绩排序学生、插入新学生、删除学生请设计该系统的数据结构方案，并说明选择该结构的原因（需说明数据结构类型、结构组成及各操作的实现思路）
2.已知一个有序数组（升序）为[1,3,5,7,9,11]，请设计一个算法，在该数组中查找指定元素x，若找到则返回其下标，否则返回-1要求算法的时间复杂度不超过Olog n，并说明该算法的名称及基本思想答案汇总
一、选择题
1.C
2.C
3.B
4.B
5.C
6.B
7.B
8.D
9.C
10.B
二、判断题
1.×
2.√
3.√
4.√
5.×
6.×
7.×
8.×
9.√
10.√
三、填空题
1.逻辑；存储
2.NULL（或0）
3.判空；获取栈顶元素（或其他合理答案，如“取栈顶”“栈空判断”）
4.2^k-
15.常数时间
6.小于（或“小于等于”）
7.“cba”（或“完全出栈”）
8.空；满第10页共14页
9.度；树的度
10.n×n；边（或“关系”）
四、简答题（答案要点）
1.数据是对客观事物的符号表示；数据元素是数据的基本单位（如一个学生）；数据项是数据的最小单位（如学生的学号、姓名）联系数据由数据元素组成，数据元素由数据项组成
2.顺序表插入/删除在中间/尾部时，平均需移动On个元素→时间复杂度On；链表插入/删除只需修改指针→时间复杂度O1（找到位置后）
3.栈溢出是指栈空间不足导致无法入栈；C语言中通过动态内存分配（如malloc）创建堆空间存储数据，避免栈溢出
4.前序根→左→右；中序左→根→右；后序左→右→根以根1左2右3（3左4右5为例），前序1-2-3-4-5；中序2-1-4-3-5；后序2-4-5-3-
15.时间复杂度是算法执行时间与问题规模n的函数关系；空间复杂度是算法所需存储空间与n的函数关系更关注时间复杂度是因为实际应用中时间资源通常更稀缺
6.递归是函数直接或间接调用自身的过程；借助栈实现；如求n!（n!=n×n-1!）、二叉树遍历
7.邻接表用数组存储顶点，每个顶点对应一个链表存储邻接顶点及边信息；适合存储稀疏图，因为稀疏图边少，链表存储节省空间
8.堆是一棵完全二叉树，每个节点的值大于等于（大顶堆）或小于等于（小顶堆）其子节点的值；区别堆是完全二叉树+堆性质，普通树无强制结构；应用堆排序、优先级队列实现
五、程序分析题第11页共14页
1.输出结果5（斐波那契数列第5项，func5=5）
2.功能创建一个逆序的单链表（原数组元素依次插入链表头部，链表为逆序）
3.存储方式循环队列；队满条件q-rear+1%MAXSIZE==q-front
4.存储方式动态顺序栈；空间扩展操作realloc；输出结果7（栈容量从3扩展到13，存储-1,0,1,2，共4个元素）
5.功能二叉树的前序遍历；输出结果12345六．算法伪代码题
1.单链表反转伪代码Function reverseListhead:if headis NULLor head.next isNULL:return headprev=NULLcurrent=headwhile currentis notNULL:nextNode=current.next//暂存下一个节点current.next=prev//反转当前节点指针prev=current//prev移动到当前节点current=nextNode//current移动到下一个节点return prev//prev成为新的头节点
2.双栈实现队列伪代码//定义两个栈，stackIn和stackOutFunction enQueuex:pushstackIn,x//直接入栈到stackIn第12页共14页Function deQueue:if stackOutis empty:if stackInis empty:return-1//队空，返回错误while stackInis notempty:popstackIn,x//出栈stackIn的所有元素pushstackOut,x//依次入栈到stackOutpopstackOut,x//出栈stackOut的栈顶元素（即队列队首）return x
七、综合应用题（答案要点）
1.数据结构方案选择“有序数组+链表”混合结构（或“链表+哈希表”）o若按学号查询（学号唯一），可将学号作为关键字，用哈希表存储（学号→学生信息），查找时间O1；o按成绩排序可用链表存储，排序时调整指针，或用数组存储成绩，排序算法（如快速排序）；o插入/删除哈希表插入删除O1，链表插入删除On（需遍历找到位置），综合用哈希表存储，成绩排序可额外维护一个有序链表o原因哈希表适合快速查询，链表适合动态插入删除但排序效率低，数组适合静态有序数据但插入删除效率低，混合结构平衡各操作
2.算法二分查找（折半查找）o伪代码Function binarySearcharr,n,x:第13页共14页low=0,high=n-1while low=high:mid=low+high//2if arr[mid]==x:return midelseif arr[mid]x:low=mid+1//x在右半部分else:high=mid-1//x在左半部分return-1//未找到-基本思想在有序数组中，每次取中间元素与目标x比较，若相等返回下标；若中间元素大于x，在左半部分查找；若小于x，在右半部分查找，重复直至找到或范围为空，时间复杂度Olog n第14页共14页。
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