2015年全国硕士研究生考试计算机专业试题答案

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) B.S(0)->S(1)->main()

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。

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 B.24,10,5和24,12,7

C.24,10,10和 24,14,11 D.24,10,5和 24,14,6

【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(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={V0,V1,V2,V3},边集E={,,},若从顶点V0 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

【参考答案】D

【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V4开始)第2次选中的边是

A.(V1,V3) B.(V1,V4) C.(V2,V3) D.(V3,V4)

2015年全国硕士研究生考试计算机专业试题答案

【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 B.500,450,200,180

C.180,500,200,450 D.180,200,500,450

【参考答案】A

【考查知识点】二分查找算法。

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

【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

相隔某个“增量”的元素组成的)分别进行直接插入排序,然后依次缩减增量再进行排序,待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,运行时汇编程序要

将源程序翻译成目标程序,目标程序是机器语言程序。

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 C.148K D.158K

【参考答案】 B

【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 B.8002、8007 C.8001、8008 D.8000、8004

【参考答案】 C

【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( )

A.8.1ms B.12.2ms C.16.3ms D.20.5ms

【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( )

A.打印字符 B.主存地址 C.设备状态 D.控制命令

【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 Ⅱ Ⅲ

【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()

A.2 B.3 C.4 D.8

【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,到把该文件的偏移量(按字节编址)为1234和307400处所在的磁盘块读入内存。需访问的磁盘块个数分别是()

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

C.固定分配,全局置换 D.固定分配,局部置换

【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

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删除节点后的head为

2015年全国硕士研究生考试计算机专业试题答案

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 //否则,将数组中对应的元素置1,并将指针指向下一个元素

{

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

2015年全国硕士研究生考试计算机专业试题答案

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A2,矩阵A2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

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(2)

2015年全国硕士研究生考试计算机专业试题答案

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.

(3)Bm中非零元素的含义是:假设此顶点位于i行j列,如果i==j,则表示i顶点到自己的距离为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R0~R3为通用寄存器;T为暂存器;SR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。

2015年全国硕士研究生考试计算机专业试题答案

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】

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。

ALUop和SRop的位数分别为3,2。

Srout所控制的部件作用是控制计算机运算结果的输出。

须连接到控制部件的输出端端点有①②③⑤⑧。

⑥→⑨,⑦→④。

使PC自增2以获取下一条指令地址。

【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。

2015年全国硕士研究生考试计算机专业试题答案

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。

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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?

(2) 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

器代码各是什么?

inc R1 ; R1 + 1→R1

shl R2,R1 ; (R1) << 1→R2

③ sub R3, (R1),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?

【参考答案】

128

① 0280H,② 04A8H,③ 06EEH

① 0,② mov,③ mova,④ left,⑤ read,⑥ sub,⑦mov,⑧ Srout。

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

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。

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