2015 年全国硕士研究生入学统一考试
计算机学科专业基础综合试题
一、单项选择题：
140 小题，每小题 2 分，共 80 分。下列每题给出的四个选项中，只
有一个选项符合题目要求。请在答题卡上将所选项的字母涂黑。
1．已知程序如下：
int s(int n)
{ return (n<=0) ? 0 : s(n-1) +n; }
void main() {
cout<< s(1);
}
程序运行时使用栈来保存调用过程的信息，自栈底到栈顶保存的信息一次对应的是
A ． main()->S(1)->S(0) C． main()->S(0)->S(1)
B． S(0)->S(1)->main()
D ． S(1)->S(0)->main()
2． 先序序列为 a,b,c,d 的不同二叉树的个数是 A．13
B．14 C．15 D．16
3．下列选项给出的是从根分别到达两个叶节点路径上的权值序列，能属于同一棵哈夫
曼树的是
A ． 24， 10，5 和 24，10， 7 C．24， 10，10 和 24， 14， 11
B． 24， 10， 5 和 24， 12， 7
D． 24，10， 5 和 24， 14， 6
4．现在有一颗无重复关键字的平衡二叉树
（AVL 树） ,对其进行中序遍历可得到一个降
序序列。下列关于该平衡二叉树的叙述中，正确的是
A ．根节点的度一定为 2 B．树中最小元素一定是叶节点
C．最后插入的元素一定是叶节点 D ．树中最大元素一定是无左子树
5．设有向图 G=(V,E)，顶点集 V={V 0,V 1,V 2,V 3} ，边集 E={ 若从顶点 V 0 开始对图进行深度优先遍历，则可能得到的不同遍历序列个数是 A．2 B．3 C．4 D．5 kruskal ）算法第二次选 6．求下面带权图的最小（代价）生成树时，可能是克鲁斯卡（ 中但不是普里姆（ Prim）算法（从 V 4 开始）第 2 次选中的边是 A ． (V1,V3) B． (V1,V4) C． (V2,V3) D． (V3,V4) 7．下列选项中，不能构成折半查找中关键字比较序列的是 A ． 500， 200， 450， 180 B． 500，450， 200， 180 C．180， 500， 200， 450 D ．180， 200， 500， 450 8．已知字符串 S 为 “ abaabaabacacaabaabcc模式”串. t 为 “ abaabc ”采用, KMP 算法进行 匹配，第一次出现 “失配 ”(s[i] != t[i]) 时， i=j=5, 则下次开始匹配时， i 和 j 的值分别是 A ． i=1 ， j=0 B． i=5 ， j=0 C． i=5 ， j=2 D． i=6 ， j=2 9．下列排序算法中元素的移动次数和关键字的初始排列次序无关的是 A ．直接插入排序 B．起泡排序 C．基数排序 D．快速排序 10．已知小根堆为 8，15，10，21，34， 16， 12，删除关键字 8 之后需重建堆，在此过 程中，关键字之间的比较数是 A．1 B．2 C．3 D．4 11．希尔排序的组内排序采用的是（） A ．直接插入排序 B．折半插入排序 C ．快速排序 D．归并排序 12．计算机硬件能够直接执行的是（） Ⅰ．机器语言程序 Ⅱ．汇编语言程序 B．仅Ⅰ Ⅱ Ⅲ．硬件描述语言程序 A ．仅Ⅰ C．仅Ⅰ Ⅲ D．ⅠⅡ Ⅲ 13．由 3 个“ 1”和 5 个“ 0”组成的 8 位二进制补码，能表示的最小整数是（） A ． -126 B． -125 C． -32 D． -3 14．下列有关浮点数加减运算的叙述中，正确的是（） Ⅰ . 对阶操作不会引起阶码上溢或下溢 Ⅱ. 右规和尾数舍入都可能引起阶码上溢 Ⅲ. 左规时可能引起阶码下溢 Ⅳ. 尾数溢出时结果不一定溢出 A ．仅Ⅱ Ⅲ B．仅ⅠⅡⅣ C．仅ⅠⅢ Ⅳ D．ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ 15．假定主存地址为 32 位，按字节编址，主存和 Cache 之间采用直接映射方式，主存 块大小为 4 个字，每字 32 位，采用回写（ Write Back ）方式，则能存放 的总容量的位数至少是（） 4K 字数据的 Cache A ． 146k B． 147K C． 148K D． 158K 16．假定编译器将赋值语句 “ x=x+3; 转”换为指令 ” add xaddt, 3，其”中 xaddt 是 x 对应的 存储单元地址，若执行该指令的计算机采用页式虚拟存储管理方式，并配有相应的 TLB ， 且 Cache 使用直写（ Write Through ）方式，则完成该指令功能需要访问主存的次数至少是 （） A ． 0 B． 1 C． 2 D． 3 17．下列存储器中，在工作期间需要周期性刷新的是（） A ． SRAM B． SDRAM C． ROM D． FLASH 18．某计算机使用 4 体交叉存储器， 假定在存储器总线上出现的主存地址（十进制）序 列为 8005， 8006， 8007， 8008， 8001， 8002， 8003，8004 ， 8000，则可能发生发生缓存冲突的地址对是（） A ． 8004、 8008 B． 8002、 8007 C． 8001、 8008 D． 8000、 8004 19．下列有关总线定时的叙述中，错误的是（） A ．异步通信方式中，全互锁协议最慢 B．异步通信方式中，非互锁协议的可靠性最差 C．同步通信方式中，同步时钟信号可由多设备提供 D．半同步通信方式中，握手信号的采样由同步时钟控制 20．若磁盘转速为 7200 转 /分，平均寻道时间为 8ms,每个磁道包含 1000 个扇区，则访 问一个扇区的平均存取时间大约是 ( ) C． 16.3ms D ．20.5ms A ． 8.1ms B ． 12.2ms 21．在采用中断 I/O 方式控制打印输出的情况下， CPU 和打印控制接口中的 I/O 端口之 间交换的信息不可能是 ( ) B ．主存地址 C．设备状态 D ．控制命令 A ．打印字符 22．内部异常 (内中断 ) 可分为故障 (fault) 、陷阱 (trap) 和终止 (abort) 三类。下列有关内部异常的叙述中，错误的 ( ) A ．内部异常的产生与当前执行指令相关 B．内部异常的检测由 CPU 内部逻辑实现 C．内部异常的响应发生在指令执行过程中 D．内部异常处理的返回到发生异常的指令继续执行 23．处理外部中断时，应该由操作系统保存的是 ( ) A ．程序计数器 (PC)的内容 B ．通用寄存器的内容 C．块表 (TLB) 的内容 D ．Cache 中的内容 24．假定下列指令已装入指令寄存器。 则执行时不可能导致 CPU 从用户态变为内核态 (系 统态)的是() A．DIV R0 ， R1;(R0)/(R1) → R0 B．INT n ；产生软中断 C．NOT R0 ；寄存器 R0 的内容取非 D． MOV R0,addr ；把地址处的内存数据放入寄存器 R0 中 25．下列选项中会导致进程从执行态变为就绪态的事件是（） A ．执行 P(wait) 操作 C．启动 I/O 设备 B ．申请内存失败 D ．被高优先级进程抢占 26．若系统 S1 采用死锁避免方法， Ⅰ． S1 会限制用户申请资源的顺序 Ⅱ． S1 需要进行所需资源总量信息，而 S2 采用死锁检测方法，下列叙述中正确的是（） S2 不需要 S2 会 C．仅Ⅰ Ⅲ Ⅲ． S1 不会给可能导致死锁的进程分配资源， A．仅Ⅰ Ⅱ 27．系统为某进程分配了 B．仅Ⅱ Ⅲ D．ⅠⅡⅢ 2,0,2,9,3,4,2,8,2,3,8,4,5 ， 4 个页框，该进程已访问的页号序列为 若进程要访问的下一页的页号为 7，依据 LRU 算法，应淘汰页的页号是（） C．4 D．8 A．2 B．3 28．在系统内存中设置磁盘缓冲区的主要目的是（） A ．减少磁盘 I/O 次数 B．减少平均寻道时间 C．提高磁盘数据可靠性 D．实现设备无关性 29．在文件的索引节点中存放直接索引指针 10 个，一级二级索引指针各 1 个，磁盘块 大小为 1KB 。每个索引指针占 4 个字节。若某个文件的索引节点已在内存中，到把该文件 需访问的磁盘块个数 的偏移量 （按字节编址） 为 1234 和 307400 处所在的磁盘块读入内存。 分别是（） A．1，2 B．1，3 C．2， 3 D．2，4 30．在请求分页系统中，页面分配策略与页面置换策略不能组合使用的是（） A ．可变分配，全局置换 B ．可变分配，局部置换 D ．固定分配，局部置换 C．固定分配，全局置换 二、综合应用题： 41~47 小题，共 70 分。 41. 用单链表保存 m 个整数， 节点的结构为 (data,link) ，且 |data| head 如下 删除节点后的 head 为 要求 (1) 给出算法的基本思想 (2) 使用 c 或 c++语言，给出单链表节点的数据类型定义。 (3) 根据设计思想，采用 c 或 c++ 语言描述算法，关键之处给出注释。 (4) 说明所涉及算法的时间复杂度和空间复杂度。 42. 已知有 5 个顶点的图 G 如下图所示 请回答下列问题 (1) 写出图 G 的邻接矩阵 A( 行、列下标从 0 开始 ) 2 (2) 求 A 2，矩阵 A 中位于 0 行 3 列元素值的含义是什么？ (3) 若已知具有 n(n>=2) 个顶点的邻接矩阵为 B，则 Bm(2<=m<=n) 非零元素的含义是什 么？ 43. （ 13 分）某 16 位计算机主存按字节编码。 存取单位为 16 位；采用 16 位定长指令格式； R0~R3 为通用寄存器； T 为暂存器； SR CPU 采用单总线结构，主要部分如下图所示。图中 为移位寄存器，可实现直送 (mov) 、左移一位 (left) 、右移一位 (right)3 种操作，控制信号为 Srop,SR 的输出信号 Srout 控制； ALU 可实现直送 A(mova) 、 A 加 B(add)、 A 减 B(sub)、 A 与 B(and) 、 A 或 B(or) 、非 A(not) 、 A 加 1(inc)7 种操作，控制信号为 ALUop 。 请回答下列问题。 (1) 图中哪些寄存器是程序员可见的？为何要设置暂存器 T？ (2) 控制信号 ALUop 和 SRop 的位数至少各是多少？ (3) 控制信号 Srout 所控制邮件的名称或作用是什么？ (4) 端点① ~⑨中，哪些端点须连接到控制部件的输出端？ (5) 为完善单总线数据通路，需要在端点① ~⑨中相应的端点之间添加必要的连线。写出 连线的起点和终点，以正确表示数据的流动方向。 (6) 为什么二路选择器 MUX 的一个输入端是 2？ 44. （ 10 分）题 43 中描述的计算机，其部分指令执行过程的控制信号如如题 44 图 a 所示。 题 44 图 a 部分指令控制信号 该机指令格式如题 44 图 b 所示，支持寄存器直接和寄存器间接两种寻址方式，寻址方式位分别为 0 和 1，通用寄存器 R0~R3 的编号分别为 0、1、 2 和 3。 题 44 图 b 指令格式 请回答下列问题。 (1) 该机的指令系统最多可定义多少条指令？ 假定 inc 、shl 和 sub 指令的操作码分别为 01H、 02H 和 03H，则以下指令对应的机 (2) 器代码各是什么？ ① inc R1 ② shl R2,R1 ③ sub R3, (R1),R2 ; R1+1→R1 ; (R1) << 1 →R2 ; ((R1)) –(R2) → R3 (3) 假定寄存器 X 的输入和输出控制信号分别为 Xin 和 Xout ，其值为 1 表示有效，为 0 表示无效（例如， PCout=1 表示 PC 内容送总线） ；存储器控制信号为 MEMop ，用于控制 存储器的读 (read）和写 (write) 操作。写出题 44 图 a 中标号①⑧处的控制信号或控制信号的 取值。 (4) 指令“ sub R1,R3,(R2) ”和“ inc R1 ”的执行阶段至少各需要多少个时钟周期？ 45. 有 A 、B 两人通过信箱进行辩论，每人都从自己的信箱中取得对方的问题。将答案 和向对方提出的新问题组成一个邮件放入对方的邮箱中，设 A 的信箱最多放 M 个邮件， B 的信箱最多放 N 个邮件。 初始时 A 的信箱中有 x 个邮件（ 0 1. A 、 B 两人操作过程： Code Begin A{ While(TRUE){ 从 A 的信箱中取出一个邮件；回答问题并提出一个新问题； 将新邮件放入 B 的信箱； } } B{ While(TRUE){ 从 B 的信箱中取出一个邮件；回答问题并提出一个新问题； 将新邮件放入 A 的信箱； } } Code End 当信箱不为空时，辩论者才能从信箱中取邮件，否则等待。 当信箱不满时，辩论者才能将新邮件放入信箱，否则等待。 请添加必要的信号量和 P、 V （或 wait, signed ）操作，以实现上述过程的同步，要求写 出完整过程，并说明信号量的含义和初值。 2015 年全国硕士研究生入学统一考试 计算机学科专业基础综合试题答案解析 一、单项选择题： 1 40 小题，每小题 2 分，共 80 分。下列每题给出的四个选项中， 只有一个选项符合题目要求。请在答题卡上将所选项的字母涂黑。 1．已知程序如下： int s(int n) { return (n<=0) ? 0 : s(n-1) +n; } void main() { cout<< s(1); } 程序运行时使用栈来保存调用过程的信息，自栈底到栈顶保存的信息一次对应的是 A ． main()->S(1)->S(0) B． S(0)->S(1)->main() D． main()->S(0)->S(1) D．S(1)->S(0)->main() 【参考答案】 D 【考查知识点 】栈的基本概念和函数调用的原理。 3． 先序序列为 a,b,c,d 的不同二叉树的个数是 A．13 B．14 C．15 D．16 【参考答案】 C 【考查知识点 】二叉树的基本概念。 3．下列选项给出的是从根分别到达两个叶节点路径上的权值序列，能属于同一棵哈夫 曼树的是 A ． 24， 10，5 和 24，10， 7 C．24， 10，10 和 24， 14， 11 【参考答案】 C 【考查知识点 】哈夫曼树的原理。 4．现在有一颗无重复关键字的平衡二叉树 B． 24， 10， 5 和 24， 12， 7 D． 24，10， 5 和 24， 14， 6 （AVL 树） ,对其进行中序遍历可得到一个降 序序列。下列关于该平衡二叉树的叙述中，正确的是 A ．根节点的度一定为 2 B．树中最小元素一定是叶节点 C．最后插入的元素一定是叶节点 D ．树中最大元素一定是无左子树 【参考答案】 B 【考查知识点 】树的中序遍历和 AVL 树的基本概念。 5．设有向图 G=(V,E)，顶点集 V={V 0,V 1,V 2,V 3} ，边集 E={ 若从顶点 V 0 开始对图进行深度优先遍历，则可能得到的不同遍历序列个数是 A．2 【参考答案】 D B．3 C．4 D．5 【考查知识点 】图的深度优先遍历。 6．求下面带权图的最小（代价）生成树时，可能是克鲁斯卡（ kruskal ）算法第二次选 中但不是普里姆（ Prim）算法（从 V 4 开始）第 2 次选中的边是 A ． (V1,V3) B． (V1,V4) C． (V2,V3) D． (V3,V4) 【参考答案】 A 【考查知识点 】最小生成树算法的 Prim 算法和 Kruskal 算法。 7．下列选项中，不能构成折半查找中关键字比较序列的是 A ． 500， 200， 450， 180 C．180， 500， 200， 450 【参考答案】 A B． 500，450， 200， 180 D ．180， 200， 500， 450 【考查知识点 】二分查找算法。 8．已知字符串 S 为 “ abaabaabacacaabaabcc, KMP 算法进行 模式”串. t 为 “ abaabc ”采用 匹配，第一次出现 “失配 ”(s[i] != t[i]) 时， i=j=5, 则下次开始匹配时， i 和 j 的值分别是 A ． i=1 ， j=0 B． i=5 ， j=0 C． i=5 ， j=2 D． i=6 ， j=2 【参考答案】 C 【考查知识点 】模式匹配（ KMP ）算法。 9．下列排序算法中元素的移动次数和关键字的初始排列次序无关的是 A ．直接插入排序 B．起泡排序 C．基数排序 D．快速排序 【参考答案】 B 【考查知识点 】几种排序算法的比较。 10．已知小根堆为 8，15，10，21，34， 16， 12，删除关键字 8 之后需重建堆，在此过 程中，关键字之间的比较数是 A．1 B．2 C．3 D．4 【参考答案】 B 【考查知识点 】最小堆的概念和最小堆的重建。 11．希尔排序的组内排序采用的是（） A ．直接插入排序 B．折半插入排序 C ．快速排序 D．归并排序 【参考答案】 A 【考查知识点 】希尔排序基本思想是： 先将整个待排元素序列分割成若干个子序列 （由 然后依次缩减增量 相隔某个 “增量 ”的元素组成的） 再进行排序，待 分别进行直接插入排序， 整个序列中的元素基本有序（增量足够小）时，再对全体元素进行一次直接插入排序。 12．计算机硬件能够直接执行的是（） Ⅰ．机器语言程序 Ⅱ．汇编语言程序 Ⅲ．硬件描述语言程序 A ．仅Ⅰ B．仅Ⅰ Ⅱ C．仅Ⅰ Ⅲ D．ⅠⅡ Ⅲ 【参考答案】 A 【考查知识点】 用汇编语言等非机器语言书写好的符号程序称源程序 将源程序翻译成目标程序，目标程序是机器语言程序。 ,运行时汇编程序要 13．由 3 个“ 1和” 5 个 “ 0组”成的 8 位二进制补码，能表示的最小整数是（） A ． -126 B． -125 C． -32 D． -3 【参考答案】 B 【考查知识点】 二进制的补码表示。 14．下列有关浮点数加减运算的叙述中，正确的是（） Ⅰ . 对阶操作不会引起阶码上溢或下溢 Ⅱ. 右规和尾数舍入都可能引起阶码上溢 Ⅲ. 左规时可能引起阶码下溢 Ⅳ. 尾数溢出时结果不一定溢出 A ．仅Ⅱ Ⅲ B．仅ⅠⅡⅣ C．仅ⅠⅢ Ⅳ D．ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ 【参考答案】 B 【考查知识点】 浮点数的加减运算。 15．假定主存地址为 32 位，按字节编址，主存和 Cache 之间采用直接映射方式，主存 块大小为 4 个字，每字 32 位，采用回写（ Write Back ）方式，则能存放 4K 字数据的 Cache 的总容量的位数至少是（） A ． 146k B． 147K B C． 148K D． 158K 【参考答案】 【考查知识点】 Cache 和主存的映射方式。直接映射方式地址映象规则： 主存储器中 一块只能映象到 Cache 的一个特定的块中。 (1) 主存与缓存分成相同大小的数据块。 (2) 主存容量应是缓存容量的整数倍，将主存空间按缓存的容量分成区，主存中每一区的块 数与缓存的总块数相等。 (3) 主存中某区的一块存入缓存时只能存入缓存中块号相同的 位置。 16．假定编译器将赋值语句 “ x=x+3; 转”换为指令 ” add xaddt, 3，其”中 xaddt 是 x 对应的 存储单元地址，若执行该指令的计算机采用页式虚拟存储管理方式，并配有相应的 TLB ， （） 且 Cache 使用直写（ Write Through ）方式，则完成该指令功能需要访问主存的次数至少是 A ． 0 B． 1 C． 2 D． 3 【参考答案】 C 【考查知识点 】 考察了页式虚拟存储器及 TLB 快表。 17．下列存储器中，在工作期间需要周期性刷新的是（） A ． SRAM B． SDRAM C． ROM D． FLASH 【参考答案】 B 【考查知识点 】DRAM 使用电容存储，所以必须隔一段时间刷新（ refresh）一次，如果 存储单元没有被刷新，存储的信息就会丢失。 18．某计算机使用 4 体交叉存储器， 假定在存储器总线上出现的主存地址（十进制）序 列为 8005， 8006， 8007， 8008， 8001， 8002， 8003，8004 ， 8000，则可能发生发生缓存冲 突的地址对是（） A ． 8004、 8008 【参考答案】 B． 8002、 8007 C C． 8001、 8008 D． 8000、 8004 【考查知识点 】 考察了存储器中的多模块存储器，多体并行系统。 19．下列有关总线定时的叙述中，错误的是（） A ．异步通信方式中，全互锁协议最慢 B．异步通信方式中，非互锁协议的可靠性最差 C．同步通信方式中，同步时钟信号可由多设备提供 D．半同步通信方式中，握手信号的采样由同步时钟控制 【参考答案】 B 【考查知识点 】考察了总线操作和定时，主要是同步定时与异步定时的定义及其特点。 20．若磁盘转速为 7200 转 /分，平均寻道时间为 8ms,每个磁道包含 1000 个扇区，则访 问一个扇区的平均存取时间大约是 ( ) C． 16.3ms D ．20.5ms A ． 8.1ms B ． 12.2ms 【参考答案】 B 【考查知识点 】磁盘访问时间计算。 21．在采用中断 I/O 方式控制打印输出的情况下， CPU 和打印控制接口中的 I/O 端口之 间交换的信息不可能是 ( ) B ．主存地址 C．设备状态 D ．控制命令 A ．打印字符 【参考答案】 A 【考查知识点 】程序中断 I/O 方式。 22．内部异常 (内中断 ) 可分为故障 (fault) 、陷阱 (trap) 和终止 (abort) 三类。下列有关内部 异常的叙述中，错误的 ( ) A ．内部异常的产生与当前执行指令相关 B．内部异常的检测由 CPU 内部逻辑实现 C．内部异常的响应发生在指令执行过程中 D．内部异常处理的返回到发生异常的指令继续执行 【参考答案】 A 【考查知识点 】内部异常概念。 23．处理外部中断时，应该由操作系统保存的是 ( ) A ．程序计数器 (PC)的内容 B ．通用寄存器的内容 C．块表 (TLB) 的内容 D ．Cache 中的内容 【参考答案】 A 【考查知识点 】外部中断处理过程。 24．假定下列指令已装入指令寄存器。 则执行时不可能导致 CPU 从用户态变为内核态 (系 统态)的是() A ． DIV R0 ， R1;(R0)/(R1) → R0 B．INT n ；产生软中断 C．NOT R0 ；寄存器 R0 的内容取非 D． MOV R0,addr ；把地址处的内存数据放入寄存器 R0 中 【参考答案】 C 【考查知识点 】 CPU 用户态和内核态概念。 25．下列选项中会导致进程从执行态变为就绪态的事件是（） A ．执行 P(wait) 操作 B ．申请内存失败 C．启动 I/O 设备 D ．被高优先级进程抢占 【参考答案】 D 【考查知识点 】进程间各状态的转化。 26．若系统 S1 采用死锁避免方法， S2 采用死锁检测方法，下列叙述中正确的是（） Ⅰ． S1 会限制用户申请资源的顺序 Ⅱ． S1 需要进行所需资源总量信息，而 S2 不需要 Ⅲ． S1 不会给可能导致死锁的进程分配资源， S2 会 A．仅Ⅰ Ⅱ B．仅Ⅱ Ⅲ C．仅Ⅰ Ⅲ D．Ⅰ ⅡⅢ 【参考答案】 C 【考查知识点 】死锁相关概念。 27．系统为某进程分配了 4 个页框，该进程已访问的页号序列为 2,0,2,9,3,4,2,8,2,3,8,4,5 ， 若进程要访问的下一页的页号为 7，依据 LRU 算法，应淘汰页的页号是（） C．4 D．8 A．2 B．3 【参考答案】 C 【考查知识点 】 LRU 算法。 28．在系统内存中设置磁盘缓冲区的主要目的是（） A ．减少磁盘 I/O 次数 B．减少平均寻道时间 C．提高磁盘数据可靠性 D．实现设备无关性 【参考答案】 A 【考查知识点 】磁盘和内存速度的差异。 29．在文件的索引节点中存放直接索引指针 10 个，一级二级索引指针各 1 个，磁盘块 大小为 1KB 。每个索引指针占 4 个字节。若某个文件的索引节点已在内存中，到把该文件 需访问的磁盘块个数 的偏移量 （按字节编址） 为 1234 和 307400 处所在的磁盘块读入内存。 分别是（） A．1，2 B．1，3 C．2， 3 D．2，4 【参考答案】 D 【考查知识点 】文件索引相关概念。 30．在请求分页系统中，页面分配策略与页面置换策略不能组合使用的是（） A ．可变分配，全局置换 B ．可变分配，局部置换 D ．固定分配，局部置换 C．固定分配，全局置换 【参考答案】 D 【考查知识点 】页面分配策略和页面置换策略的概念和相应的方法。 二、综合应用题： 41~47 小题，共 70 分。 41. 用单链表保存 m 个整数， 节点的结构为 (data,link) ，且 |data| 例如若给定的单链表 head 如下 删除节点后的 head 为 要求 (1) 给出算法的基本思想 (2) 使用 c 或 c++语言，给出单链表节点的数据类型定义。 (3) 根据设计思想，采用 c 或 c++ 语言描述算法，关键之处给出注释。 (4) 说明所涉及算法的时间复杂度和空间复杂度。 【参考答案】 (1) 算法思想： 定义一个大小为 N 的数组，初始化为 0.在遍历链表的同时将数组中索引值为节点的值 的绝对值的元素置 1.如果此元素已经为 1，说明此节点之前已经有与此节点的值的绝对值相 等的节点，需将此节点删除。 (2) 节点的数据结构定义如下： typedef struct Node { Int data; Struct Node * next; }Node; (3) int a[n]; // 全局数组 标志节点的绝对值的值是否出现过 void DeleteABSEqualNode(Node * head) { memset(a,0,n); // 初始化为 0 if (head == NULL) { return NULL; } Node * p = head; Node * r = head; while (p != NULL) { if (a[abs(p->data)] == 1) //如果此绝对值已经在节点值的绝对值中出现过 { // 则删除当前节点 r->next = p->next; delete p; p = r->next; } else 元素 //否则，将数组中对应的元素置 1，并将指针指向下一个 { a[abs(p->data)] = 1; r = p; p = p->next; } } return head; } (4) 只遍历一次链表，所以时间复杂度为O(n) ， 因为申请大小为 n 的数组，所以空间复杂度为 O(n)，（ n 为节点绝对值的最大值） 。 【考查知识点】 链表的操作。 42. 已知有 5 个顶点的图 G 如下图所示 请回答下列问题 (1) 写出图 G 的邻接矩阵 A( 行、列下标从 0 开始 ) (2) 求 A 2，矩阵 A 2 中位于 0 行 3 列元素值的含义是什么？ (3) 若已知具有 n(n>=2) 个顶点的邻接矩阵为 B，则 Bm(2<=m<=n) 非零元素的含义是什 么？ 【参考答案】 (1)邻接矩阵为 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 3 0 （ 2） 0 1 1 2 2 1 0 2 1 1 A2= 2 1 0 1 2 2 1 1 0 1 2 1 2 1 0 0 行 3 列的元素的含义是顶点 0 到顶点 3 的最短距离为 2. i 行 j 列，如果 i==j ，则表示 i 顶点到 （ 3）B m 中非零元素的含义是：假设此顶点位于 自己的距离为 0；如果 i ≠j，则表示顶点 i 到达不了顶点 j。 【考查知识点】 邻接矩阵的概念，最短路径。 43. （ 13 分）某 16 位计算机主存按字节编码。 存取单位为 16 位；采用 16 位定长指令格式； CPU 采用单总线结构，主要部分如下图所示。图中 为移位寄存器，可实现直送 R0~R3 为通用寄存器； T 为暂存器； SR (mov) 、左移一位 (left) 、右移一位 (right)3 种操作，控制信号为 Srop,SR 的输出信号 Srout 控制； ALU 可实现直送 A(mova) 、 A 加 B(add)、 A 减 B(sub)、 A 与 B(and) 、 A 或 B(or) 、非 A(not) 、 A 加 1(inc)7 种操作，控制信号为 ALUop 。 请回答下列问题。 (1) 图中哪些寄存器是程序员可见的？为何要设置暂存器 T？ (2) 控制信号 ALUop 和 SRop 的位数至少各是多少？ (3) 控制信号 Srout 所控制邮件的名称或作用是什么？ (4) 端点① ~⑨中，哪些端点须连接到控制部件的输出端？ (5) 为完善单总线数据通路，需要在端点① ~⑨中相应的端点之间添加必要的连线。写出 连线的起点和终点，以正确表示数据的流动方向。 (6) 为什么二路选择器 MUX 的一个输入端是 2？ 【参考答案】 (1) 图中程序员可见的寄存器有通用寄存器R0~R3 和程序计数器 PC；设置暂存器 T 用 于暂存数据总线发送的数据。 (2) ALUop 和 SRop 的位数分别为 3,2。 (6) 使 PC 自增 2 以获取下一条指令地址。 (3) Srout 所控制的部件作用是控制计算机运算结果的输出。 (4) 须连接到控制部件的输出端端点有①②③⑤⑧。 (5) ⑥→ ⑨，⑦ → ④。 【考查知识点 】寄存器相关概念及寄存器的操作，单总线结构 44. （ 10 分）题 43 中描述的计算机，其部分指令执行过程的控制信号如如题 44 图 a 所示。 题 44 图 a 部分指令控制信号 该机指令格式如题 44 图 b 所示，支持寄存器直接和寄存器间接两种寻址方式，寻址方 式位分别为 0 和 1，通用寄存器 R0~R3 的编号分别为 0、1、 2 和 3。 题 44 图 b 指令格式 请回答下列问题。 (1) 该机的指令系统最多可定义多少条指令？ 假定 inc 、shl 和 sub 指令的操作码分别为 01H、 02H 和 03H，则以下指令对应的机 (2) 器代码各是什么？ ③ inc R1 ④ shl R2,R1 ③ sub R3, (R1),R2 ; R1+1→R1 ; (R1) << 1 →R2 ; ((R1)) –(R2) → R3 (3) 假定寄存器 X 的输入和输出控制信号分别为 Xin 和 Xout ，其值为 1 表示有效，为 0 表示无效（例如， PCout=1 表示 PC 内容送总线） ；存储器控制信号为 MEMop ，用于控制 存储器的读 (read）和写 (write) 操作。写出题 44 图 a 中标号① 取值。 ⑧处的控制信号或控制信号的 (4) 指令 “ sub R1,R3,(R2)和 “”inc R1的”执行阶段至少各需要多少个时钟 周期？【参考答案】 (1) 128 (2) ① (3) ① 0280H ，② 0，② 04A8H ，③ 06EEH mov ，③ mova，④ left ，⑤ read，⑥ sub，⑦ mov ，⑧ Srout。 (4) 至少各需要 8 和 7 个时钟周期。 【考查知识点 】指令的格式与寻址方式，指令执行过程 45. 有 A 、B 两人通过信箱进行辩论，每人都从自己的信箱中取得对方的问题。将答案 和向对方提出的新问题组成一个邮件放入对方的邮箱中，设 A 的信箱最多放 M 个邮件， B 的信箱最多放 N 个邮件。 初始时 A 的信箱中有 x 个邮件（ 0 1. A 、 B 两人操作过程： Code Begin A{ While(TRUE){ 从 A 的信箱中取出一个邮件；回答问题并提出一个新问题； 将新邮件放入 B 的信箱； } } B{ While(TRUE){ 从 B 的信箱中取出一个邮件； 回答问题并提出一个新问题； 将新邮件放入 A 的信箱； } } Code End 当信箱不为空时，辩论者才能从信箱中取邮件，否则等待。当信箱不满时，辩论者才能将新邮件放入信箱，否则等待。请添加必要的信号量和 P、 V （或 wait, signed ）操作，以实现上述过程的同步，要求写出完整过程，并说明信号量的含义和初值。 【参考答案】 Semaphore mutexA=1; Semaphore mutexB=1; Semaphore emptyA=M; Semaphore emptyB=N; Semaphore fullA=0; Semaphore fullB=0; Code Begin A{ While(TRUE){ P(fullA); P(mutexA) Get a mail from A_mailbox ； V(mutexA); V(fullA); Answer the question and raise a question; P(emptyB); P(mutexB) send the mail to B ； V(mutexB); V(emptyB); } } B{ While(TRUE){ P(fullB); P(mutexB) Get a mail from B_mailbox ； V(mutexB); V(fullB); Answer the question and raise a question; P(emptyA); P(mutexA) send the mail to A ； V(mutexA); V(emptyA); } } Code End 【考查知识点 考察了利用信号量进程同步问题。 】 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容