2024年6月 GESP C++ 6级

面向对象的编程思想主要包括（ ）原则。

运行下列代码，屏幕上输出（ ）。

#include <iostream>
using namespace std;
class my_class {
    public:
    static int count;
    my_class() {
        count++;
    }
    ~my_class() {
        count--;
    }
    static void print_count() {
        cout << count << " ";
    }
};
int my_class::count = 0;
int main() {
    my_class obj1;
    my_class::print_count();
    my_class obj2;
    obj2.print_count();
    my_class obj3;
    obj3.print_count();
    return 0;
}

运行下列代码，屏幕上输出（ ）。

#include <iostream>
using namespace std;
class shape {
    protected:
    int width, height;
    public:
    shape(int a = 0, int b = 0) {
        width = a;
        height = b;
    }
    virtual int area() {
        cout << "parent class area: " <<endl;
        return 0;
    }
};
class rectangle: public shape {
    public:
    rectangle(int a = 0, int b = 0) : shape(a, b) { }
    int area () {
        cout << "rectangle area: ";
        return (width * height);
    }
};
class triangle: public shape {
    public:
    triangle(int a = 0, int b = 0) : shape(a, b) { }
    int area () {
        cout << "triangle area: ";
        return (width * height / 2);
    }
};
int main() {
    shape *pshape;
    rectangle rec(10, 7);
    triangle tri(10, 5);
    pshape = &rec;
    pshape->area();
    pshape = &tri;
    pshape->area();
    return 0;
}

向一个栈顶为 $hs$ 的链式栈中插入一个指针为 $s$ 的结点时，应执行（ ）。

在栈数据结构中，元素的添加和删除是按照什么原则进行的？

要实现将一个输入的十进制正整数转化为二进制表示，下面横线上应填入的代码为（ ）。

#include <iostream>
using namespace std;
stack<int> ten2bin(int n) {
    stack<int> st;
    int r, m;
    r = n % 2;
    m = n / 2;
    st.push(r);
    while (m != 1) {
        r = m % 2;
        st.push(r);
        m = m / 2;
    }
    st.push(m);
    return st;
}
int main() {
    int n;
    cin >> n;
    stack<int> bin;
    bin = ten2bin(n);
    while (!bin.empty()) {
        _____________________ // 在此处填入代码
    }
    return 0;
}

下面定义了一个循环队列的类，请补全判断队列是否满的函数，横向上应填写（ ）。

#include <iostream>
using namespace std;
class circular_queue {
    private:
    int *arr; // 数组用于存储队列元素
    int capacity; // 队列容量
    int front; // 队头指针
    int rear; // 队尾指针
    public:
    circular_queue(int size) {
        capacity = size + 1; // 为了避免队列满时与队列空时指针相等的情况，多预留一个空间
        arr = new int[capacity];
        front = 0;
        rear = 0;
    }
    ~circular_queue() {
        delete[] arr;
    }
    bool is_empty() {
        return front == rear;
    }
    bool is_full() {
        ________________ // 在此处填入代码
    }
    void en_queue(int data) {
        if (is_full()) {
            cout << "队列已满，无法入队！" << endl;
            return -1;
        }
        arr[rear] = data;
        rear = (rear + 1) % capacity;
        return 1;
    }
    int de_queue() {
        if (is_empty()) {
            cout << "队列为空，无法出队！" << endl;
            return -1; // 出队失败，返回一个特殊值
        }
        int data = arr[front];
        front = (front + 1) % capacity;
        return data;
    }
};

对 classmycls 使用哈夫曼（Huffman）编码，最少需要（ ）比特。

二叉树的（ ）第一个访问的节点是根节点。

一棵 $5$ 层的满二叉树中节点数为（ ）。

在求解最优化问题时，动态规划常常涉及到两个重要性质，即最优子结构和( )。

青蛙每次能跳 $1$ 或 $2$ 步，下面代码计算青蛙跳到第 $n$ 步台阶有多少种不同跳法。则下列说法，错误的是( )。

int jump_recur(int n) {
    if (n == 1) return 1;
    if (n == 2) return 2;
    return jump_recur(n - 1) + jump_recur(n - 2);
}
int jump_dp(int n) {
    vector<int> dp(n + 1); // 创建一个动态规划数组，用于保存已计算的值
    // 初始化前两个数
    dp[1] = 1;
    dp[2] = 2;
    // 从第三个数开始计算斐波那契数列
    for (int i = 3; i <= n; ++i) {
        dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
    }
    return dp[n];
}

阅读以下二叉树的广度优先搜索代码：

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
// 二叉树节点的定义
struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode* left;
    TreeNode* right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
};
// 宽度优先搜索（BFS）迭代实现
TreeNode* bfs(TreeNode* root, int a) {
    if (root == nullptr) return nullptr;
    queue<TreeNode*> q;
    q.push(root);
    while (!q.empty()) {
        TreeNode* node = q.front();
        q.pop();
        if (node->val == a)
            return node;
        cout << node->val << " "; // 先访问当前节点
        if (node->left) q.push(node->left); // 将左子节点入队
        if (node->right) q.push(node->right); // 将右子节点入队
    }
    return nullptr;
}

使用以上算法，在以下这棵树搜索数值时，可能的输出是( )。

同上题中的二叉树，阅读以下二叉树的深度优先搜索代码：

#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;
// 非递归深度优先搜索（DFS）
TreeNode* dfs(TreeNode* root, int a) {
    if (root == nullptr) return nullptr;
    stack<TreeNode*> stk;
    stk.push(root);
    while (!stk.empty()) {
        TreeNode* node = stk.top();
        stk.pop();
        if (node->val == a)
            return node;
        cout << node->val << " "; // 访问当前节点
        if (node->right) stk.push(node->right); // 先压入右子节点
        if (node->left) stk.push(node->left); // 再压入左子节点
    }
    return nullptr;
}

使用以上算法，在二叉树搜索数值时，可能的输出是( )。

在上题的树中搜索数值时，采用深度优先搜索一共比较的节点数为（ ）。

哈夫曼编码本质上是一种贪心策略。

创建一个对象时，会自动调用该对象所属类的构造函数。如果没有定义构造函数，编译器会自动生成一个默认的构造函数。

定义一个类时，必须手动定义一个析构函数，用于释放对象所占用的资源。

C++ 中类内部可以嵌套定义类。

$000$, $001$, $011$, $010$, $110$, $111$, $101$, $100$ 是一组格雷码。

$n$ 个节点的双向循环链表，在其中查找某个节点的平均时间复杂度是 。

完全二叉树可以用数组存储数据。

在 C++ 中，静态成员函数只能访问静态成员变量。

在深度优先搜索中，通常使用队列来辅助实现。

对 $0$-$1$ 背包问题，贪心算法一定能获得最优解。