2024年9月 GESP C++ 8级认证考试真题(含编程操作题部分)
选 单选题(共 15 题,每题 2 分)
下面关于 C++ 类和对象的说法,错误的是( )。
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( )。
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?( )。
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?( )。
$n$ 个结点的二叉树,执行释放全部结点操作的时间复杂度是( )。
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( )。
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
}
}
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;
}
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;
}
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;
}
}
}
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;
}
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];
}
}
}
}
}
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;
}
}
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);
}
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 判断题(共 10 题,每题 2 分)
表达式 '3' & 1 的结果为 '1'。
在 C++ 语言中,变量定义必须在某一个函数定义之内。
冒泡排序一般是不稳定的。
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。
使用 math.h 或 cmath 头文件中的余弦函数,表达式 cos(60) 的结果类型为 double、值约为 $0.5$。
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。
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。
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。
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。
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 编程操作题(共 2 题,共 50 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 $1 \leq t \leq 10^5,1 \leq n \leq 1000,1 \leq m \leq 2 \times n,1 \leq k \leq n$。
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。