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2024年9月 GESP C++ 8级

GESP · 8级 · 2024-09

60:00
满分 100
时长 60 分钟
27

2024年9月 GESP C++ 8级认证考试真题(含编程操作题部分)

答题卡 已答 0/27
已答 正确 错误 编程题

单选题(共 15 题,每题 2 分)

1

下面关于 C++ 类和对象的说法,错误的是( )。

2

对于一个具有 $n$ 个顶点的无向图,若采用邻接矩阵表示,则该矩阵的大小为( )。

3

设有编号为 $1$、$2$、$3$、$4$、$5$ 的 $5$ 个球和编号为 $1$、$2$、$3$、$4$、$5$ 的 $5$ 个盒子。现将这 $5$ 个球投入 $5$ 个盒子,要求每个盒子放一个球,并且恰好有两个球的编号与盒子编号相同,问有多少种不同的方法?( )。

4

从甲地到乙地,可以乘高铁,也可以乘汽车,还可以乘轮船。一天中,高铁有 $10$ 班,汽车有 $5$ 班,轮船有 $2$ 班。那么一天中乘坐这些交通工具从甲地到乙地共有多少种不同的走法?( )。

5

$n$ 个结点的二叉树,执行释放全部结点操作的时间复杂度是( )。

6

在一个单位圆上,随机分布 $n$ 个点,求这 $n$ 个点能被一个单位半圆周全部覆盖的概率( )。

7

下面 pailie 函数是一个实现排列的程序,横线处可以填入的是( )。

#include <iostream>
using namespace std;
int sum = 0;
void swap(int & a, int & b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
void pailie(int begin, int end, int a[]) {
    if (begin == end) {
        for (int i = 0; i < end; i++)
            cout << a[i];
        cout << endl;
    }
    for (int i = begin; i < end; i++) {
        __________ // 在此处填入选项
    }
}
8

上一题中,如果主函数为如下的程序,则最后的排列数是多少个?( )。

int main() {
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    pailie(0, 5, a);
    return 0;
}
9

下列程序实现了输出杨辉三角形,代码中横线部分应该填入的是( )。

#include <iostream>
using namespace std;
#define N 35
int a[N][N];
int main() {
    int n;
    cin >> n;
    for (int i = 1; i <= n; i++)
        for (int j = 1; j <= i; j++) {
            if (j == 1 || j == i)
                a[i][j] = 1;
            else
                __________ // 在此处填入选项
        }
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        for (int j = 1; j <= i; j++)
            cout << a[i][j];
        cout << endl;
    }
    return 0;
}
10

下面最小生成树的 Kruskal 算法程序中,横线处应该填入的是( )。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
struct Edge {
    int u, v, weight;
    bool operator <(const Edge & other) const {
        return weight < other.weight;
    }
};
int findParent(int vertex, vector<int> & parent) {
    if (parent[vertex] == -1)
        return vertex;
    return parent[vertex] = findParent(parent[vertex], parent);
}
int main() {
    int n, m;
    cin >> n >> m; // n: 顶点数, m: 边数
    vector<Edge> edges(m);
    vector<int> parent(n, -1);
    int totalWeight = 0;
    for (int i = 0; i < m; i++)
        cin >> edges[i].u >> edges[i].v >> edges[i].weight;
    sort(edges.begin(), edges.end());
    for (const auto & edge : edges) {
        int uParent = findParent(edge.u, parent);
        int vParent = findParent(edge.v, parent);
        if (__________) { // 在此处填入选项
            parent[uParent] = vParent;
            totalWeight += edge.weight;
        }
    }
}
11

下面 Prim 算法程序中,横线处应该填入的是( )。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int prim(vector<vector<int>> & graph, int n) {
    vector<int> key(n, INT_MAX);
    vector<int> parent(n, -1);
    key[0] = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int u = min_element(key.begin(), key.end()) - key.begin();
        if (key[u] == INT_MAX)
            break;
        for (int v = 0; v < n; v++) {
            if (__________) { // 在此处填入选项
                key[v] = graph[u][v];
                parent[v] = u;
            }
        }
    }
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (parent[i] != -1) {
            cout << "Edge: " << parent[i] << " - " << i << " Weight: " << key[i] << endl;
            sum += key[i];
        }
    }
    return sum;
}
int main() {
    int n, m;
    cin >> n >> m;
    vector<vector<int>> graph(n, vector<int>(n, 0));
    for (int i = 0; i < m; i++) {
        int u, v, w;
        cin >> u >> v >> w;
        graph[u][v] = w;
        graph[v][u] = w;
    }
    int result = prim(graph, n);
    cout << "Total weight of the minimum spanning tree: " << result << endl;
    return 0;
}
12

下列 Dijkstra 算法中,横线处应该填入的是( )。

#include <iostream>
using namespace std;
#define N 100
int n, e, s;
const int inf = 0x7fffff;
int dis[N + 1];
int cheak[N + 1];
int graph[N + 1][N + 1];
int main() {
    for (int i = 1; i <= N; i++)
        dis[i] = inf;
    cin >> n >> e;
    for (int i = 1; i <= e; i++) {
        int a, b, c;
        cin >> a >> b >> c;
        graph[a][b] = c;
    }
    cin >> s;
    dis[s] = 0;
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        int minn = inf, minx;
        for (int j = 1; j <= n; j++) {
            if (__________) { // 在此处填入选项
                minn = dis[j];
                minx = j;
            }
        }
        cheak[minx] = 1;
        for (int j = 1; j <= n; j++) {
            if (graph[minx][j] > 0) {
                if (minn + graph[minx][j] < dis[j]) {
                    dis[j] = minn + graph[minx][j];
                }
            }
        }
    }
}
13

下面 Floyd 算法中,横线处应该填入的是( )。

#include <iostream>
using namespace std;
#define N 21
#define INF 99999999
int map[N][N];
int main() {
    int n, m, t1, t2, t3;
    cin >> n >> m;
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        for (int j = 1; j <= n; j++) {
            if (i == j)
                map[i][j] = 0;
            else
                map[i][j] = INF;
        }
    }
    for (int i = 1; i <= m; i++) {
        cin >> t1 >> t2 >> t3;
        map[t1][t2] = t3;
    }
    for (int k = 1; k <= n; k++)
        for (int i = 1; i <= n; i++)
            for (int j = 1; j <= n; j++)
                if (__________) // 在此处填入选项
                    map[i][j] = map[i][k] + map[k][j];
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        for (int j = 1; j <= n; j++) {
            cout.width(4);
            cout << map[i][j];
        }
        cout << endl;
    }
}
14

下面程序的 Merge_Sort 函数时间复杂度为( )。

void Merge(int a[], int left, int mid, int right) {
    int temp[right - left + 1];
    int i = left;
    int j = mid + 1;
    int k = 0;
    while (i <= mid && j <= right) {
        if (a[i] < a[j])
            temp[k++] = a[i++];
        else
            temp[k++] = a[j++];
    }
    while (i <= mid)
        temp[k++] = a[i++];
    while (j <= right)
        temp[k++] = a[j++];
    for (int m = left, n = 0; m <= right; m++, n++)
        a[m] = temp[n];
}
void Merge_Sort(int a[], int left, int right) {
    if (left == right)
        return;
    int mid = (left + right) / 2;
    Merge_Sort(a, left, mid);
    Merge_Sort(a, mid + 1, right);
    Merge(a, left, mid, right);
}
15

下面 fibonacci 函数的时间复杂度为( )。

int fibonacci(int n) {
    if (n <= 1)
        return n;
    else
        return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}

判断题(共 10 题,每题 2 分)

16

表达式 '3' & 1 的结果为 '1'

17

在 C++ 语言中,变量定义必须在某一个函数定义之内。

18

冒泡排序一般是不稳定的。

19

二叉排序树的查找操作的平均时间复杂度,正比于树的高度。

20

使用 math.hcmath 头文件中的余弦函数,表达式 cos(60) 的结果类型为 double、值约为 $0.5$。

21

你有三种硬币,分别面值 $2$ 元、$5$ 元和 $7$ 元,每种硬币都有足够多。买一本书需要 $27$ 元,则最少可以用 $5$ 个硬币组合起来正好付清,且不需要对方找钱。

22

现有 $n$ 个完全相同的元素,要将其分为 $m$ 组,允许每组可以有 $0$ 个元素,则一共有 $C_{n+m-1}^{m-1}$ 种分组方案。

23

已知 int 类型的变量 $a$ 和 $b$ 中分别存储着一个直角三角形的两条直角边的长度,则该三角形的面积可以通过表达式 $a / 2.0 * b$ 求得。

24

已知等差数列的通项公式,则前 $n$ 项和的求和公式为。使用这一公式计算的时间复杂度是。

25

诚实国公民只说实话,说谎国公民只说谎话。你来到一处分岔口,一条通往诚实国,一条通往说谎国,但不知是哪一条通往哪里。正在为难之际,走来两位路人,他们都自称是诚实国公民,都说对方是说谎国公民。你想去说谎国,可以这样问其中一位路人:“我要去说谎国,如果我去问另一个路人,他会指向哪一条路?”。

编程操作题(共 2 题,共 50 分)

26
编程操作题 25分

试题名称:手套配对

时间限制:1.0 s | 内存限制:512.0 MB

题目描述

小杨有 $n$ 对不同的手套,每对手套由左右各一只组成。

小杨想知道从中取出 $m$ 只手套,$m$ 只手套恰好包含 $k$ 对手套的情况有多少种。

小杨认为两种取出的情况不同,当且仅当两种情况取出的手套中存在不同的手套(同一对手套的左右手也视为不同的手套)。

输入格式

本题单个测试点内有多组测试数据

第一行包含一个正整数 $t$,代表测试用例组数。

接下来是 $t$ 组测试用例。对于每组测试用例,一共一行。

第一行包含三个正整数 $n,m,k$,代表手套数量,取出的手套数和目标对数。

输出格式

对于每组测试数据,输出一个整数,代表可能的情况数量对 $10^9+7$ 取模的结果。

样例输入 #1

2
5 6 2
5 1 5

样例输出 #1

120
0

说明/提示

::cute-table{tuack}

| 子任务 | 占比 | $t$ | $n$ | $m$ | $k$ |
| :-: | :-: | :-: | :-: | :-: | :-: |
| $1$ | $30%$ | $\leq 5$ | $\leq 1000$ | $\le 3$ | $=1$ |
| $2$ | $30%$ | $\leq 5$ | $\leq 5$ | $\leq 10$ | $\leq 5$ |
| $3$ | $40%$ | $\leq 10^5$ | $\leq 1000$ | $\leq 2000$ | $\leq 2000$ |

对全部的测试数据,保证 $1 \leq t \leq 10^5,1 \leq n \leq 1000,1 \leq m \leq 2 \times n,1 \leq k \leq n$。

27
编程操作题 25分

试题名称:美丽路径

时间限制:1.0 s | 内存限制:512.0 MB

题目描述

小杨有一棵包含 $n$ 个节点的树,节点从 $1$ 到 $n$ 编号,并且每个节点要么是白色,要么是黑色。

对于树上的一条简单路径(不经过重复节点的路径),小杨认为它是美丽的当且仅当路径上相邻节点的颜色均不相同。例如下图,其中节点 $1$ 和节点 $4$ 是黑色,其余节点是白色,路径 $2-1-3-4$ 是美丽路径,而路径 $2-1-3-5$ 不是美丽路径(相邻节点 $3$ 和 $5$ 颜色相同)。

对于树上的一条简单路径,小杨认为它的长度是路径包含节点的数量。小杨想知道最长的美丽路径的长度是多少。

输入格式

第一行包含一个正整数 $n$,代表节点数量。

第二行包含 $n$ 个整数 $c_1,c_2,\dots,c_n$,代表每个节点的颜色,如果 $c_i=0$,代表节点 $i$ 为白色,如果 $c_i=1$,代表节点 $i$ 为黑色。

之后 $n-1$ 行,每行包含两个正整数 $u_i,v_i$,代表存在一条连接节点 $u_i$ 和节点 $v_i$ 的边。

输出格式

输出一个整数,代表最长美丽路径的长度。

样例输入 #1

5
1 0 0 1 0
1 2
3 5
4 3
1 3

样例输出 #1

4

样例输入 #2

5
0 0 0 0 0
1 2
2 3
3 4
4 5

样例输出 #2

1

说明/提示

| 子任务编号 | 数据点占比 | $n$ | 特殊条件 |
| :-: | :-: | :-: | :-: |
| $1$ | $30%$ | $\leq 1000$ | 树的形态是一条链 |
| $2$ | $30%$ | $\leq 1000$ | |
| $3$ | $40%$ | $\leq 10^5$ | |

对于全部数据,保证有 $1 \leq n \leq 10^5,0 \leq c_i \leq 1$,同时保证给出的数据构成一棵树。

已答 0/27