试卷解析 · 理解每一步
2019 CCF CSP-J 第一轮(入门级 C++)
CSPJ-2019-R1
试卷解析总览,可直接查看每题答案与解析。
第 1 题(单选题,2 分)
中国的国家顶级域名是()
正确答案C
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中国的国家代码顶级域名是 .cn;.ch 是瑞士的国家代码顶级域名。
第 2 题(单选题,2 分)
二进制数 11 1011 1001 0111 和 01 0110 1110 1011 进行逻辑与运算的结果是()。
正确答案C
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逐位计算 AND,只有对应位都为 1 时结果才为 1:11 & 01 = 01,1011 & 0110 = 0010,1001 & 1110 = 1000,0111 & 1011 = 0011。因此结果为 01 0010 1000 0011。
第 3 题(单选题,2 分)
一个 32 位整型变量占用()个字节。
正确答案B
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1 字节等于 8 位,所以 32 位整型变量占用 32 ÷ 8 = 4 字节。
第 4 题(单选题,2 分)
若有如下程序段,其中 s、a、b、c 均已定义为整型变量,且 a、c 均已赋值(c 大于 0)
s = a;
for (b = 1; b <= c; b++) s = s - 1;则与上述程序段功能等价的赋值语句是()
正确答案A
解析详情
循环中 b 从 1 到 c,共执行 c 次,每次令 s 减 1。由于初值 s = a,循环结束后 s = a - c。
第 5 题(单选题,2 分)
设有 100 个已排好序的数据元素,采用折半查找时,最大比较次数为()
正确答案D
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最坏比较次数为 ⌊log₂100⌋ + 1。因为 2⁶ < 100 < 2⁷,所以最多比较 7 次。
第 6 题(单选题,2 分)
链表不具有的特点是()
正确答案C
解析详情
链表结点通过指针相连,访问第 i 个元素必须从表头沿链逐个查找,不能像数组一样按下标随机访问。插入、删除时通常只需调整指针。
第 7 题(单选题,2 分)
把 8 个同样的球放在 5 个同样的袋子里,允许有的袋子空着不放,问共有多少种不同的分法?( )提示:如果 8 个球都放在一个袋子里,无论是哪个袋子,都只算同一种分法
正确答案B
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同样的球和袋子只由各袋球数决定,问题等价于把 8 拆成至多 5 个正整数之和。8 的全部整数拆分有 22 种,其中使用 6、7、8 个非空袋的共有 4 种,故答案为 22 - 4 = 18。
第 8 题(单选题,2 分)
一棵二叉树如右图所示,若采用顺序存储结构,即用一维数组元素存储该二叉树中的结点(根结点的下标为1,若某结点的下标为i,则其左孩子位于下标2i处、右孩子位于下标2i+1处),则该数组的最大下标至少为()。

正确答案A
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结合图中结构,从根结点下标 1 出发,右孩子为 3;其右孩子为 7,7 的右孩子为 15。图中最深结点占用下标 15,因此数组最大下标至少为 15。
第 9 题(单选题,2 分)
100以内最大的素数是()。
正确答案D
解析详情
97 不被 2、3、5、7 中任何一个素数整除,而判断 97 是否为素数只需检查到 √97。因此 97 是素数,也是 100 以内最大的素数。
第 10 题(单选题,2 分)
319 和 377 的最大公约数是()。
正确答案A
解析详情
319 = 11 × 29,377 = 13 × 29,除 29 外两边剩余因子互质,所以最大公约数为 29。
第 11 题(单选题,2 分)
新学期开学了,小胖想减肥,健身教练给小胖制定了两个训练方案。方案一:每次连续跑 3 公里可以消耗 300 千卡(耗时半小时);方案二:每次连续跑 5 公里可以消耗 600 千卡(耗时 1 小时)。小胖每周周一到周四能抽出半小时跑步,周五到周日能抽出一小时跑步。另外,教练建议小胖每周最多跑 21 公里,否则会损伤膝盖。请问如果小胖想严格执行教练的训练方案,并且不想损伤膝盖,每周最多通过跑步消耗多少千卡?()
正确答案B
解析详情
5 公里方案每公里消耗 120 千卡,优于 3 公里方案的 100 千卡,应优先安排周五至周日的 3 次 5 公里。此时还可跑 6 公里,即安排 2 次 3 公里,总消耗为 3 × 600 + 2 × 300 = 2400 千卡。
第 12 题(单选题,2 分)
一副纸牌除掉大小王有 52 张牌,四种花色,每种花色 13 张。假设从这 52 张牌中随机抽取 13 张纸牌,则至少()张牌的花色一致。
正确答案A
解析详情
把 13 张牌按 4 种花色分组。若每种花色至多 3 张,总数至多为 4 × 3 = 12,因此必有一种花色至少出现 4 张。
第 13 题(单选题,2 分)
一些数字可以颠倒过来看,例如 0、1、8 颠倒过来还是本身,6 颠倒过来是 9,9 颠倒过来看还是 6,其他数字颠倒过来都不构成数字。类似的,一些多位数也可以颠倒过来看,比如 106 颠倒过来是 901。假设某个城市的车牌只由 5 位数字组成,每一位都可以取 0 到 9。请问这个城市最多有多少个车牌倒过来恰好还是原来的车牌?()
正确答案D
解析详情
第 1、2 位可各从 0、1、6、8、9 中选取,并唯一决定第 5、4 位;中间位只能是翻转后不变的 0、1、8。因此共有 5 × 5 × 3 = 75 个车牌。
第 14 题(单选题,2 分)
假设一棵二叉树的后序遍历序列为 DGJHEBIFCA,中序遍历序列为 DBGEHJACIF,则其前序遍历序列为()。
正确答案D
解析详情
后序序列末尾 A 是根;由中序序列分得左子树 DBGEHJ、右子树 CIF。递归还原后,左子树前序为 BDEGHJ,右子树前序为 CFI,故整棵树前序为 ABDEGHJCFI。
第 15 题(单选题,2 分)
以下哪个奖项是计算机科学领域的最高奖? ()
正确答案C
解析详情
图灵奖由 ACM 颁发,用于表彰对计算机事业作出持久而重大的技术贡献,被公认为计算机科学领域的最高奖项。
二、阅读程序(1)
1 | #include <cstdio>
2 | #include <cstring>
3 | using namespace std;
4 | char st[100];
5 | int main() {
6 | scanf("%s", st);
7 | int n = strlen(st);
8 | for (int i = 1; i <= n; ++i) {
9 | if (n % i == 0) {
10 | char c = st[i - 1];
11 | if (c >= 'a')
12 | st[i - 1] = c - 'a' + 'A';
13 | }
14 | }
15 | printf("%s", st);
16 | return 0;
17 | }第 16 题(判断题,1.5 分)
输入的字符串只能由小写字母或大写字母组成。()
正确答案错误
解析详情
scanf("%s", st) 会读取一段非空白字符,并未限制字符必须是英文字母,因此输入也可以包含数字或其他非空白字符。
第 17 题(判断题,1.5 分)
若将第8行的“i = 1”改为“i = 0”,程序运行时会发生错误。
正确答案正确
解析详情
当 i = 0 时,循环第一次就会计算 n % i,即对 0 取模;整数除数为 0 会产生运行错误。
第 18 题(判断题,1.5 分)
若将第8行的“i <= n”改为“i * i <= n”,程序运行结果不会改变。()
正确答案错误
解析详情
原循环处理 n 的所有约数 i 对应的第 i 个字符;改为 i × i <= n 后只枚举到 √n,会漏掉大于 √n 的约数,例如必定存在的约数 n,因此输出可能改变。
第 19 题(判断题,1.5 分)
若输入的字符串全部由大写字母组成,那么输出的字符串就跟输入的字符串一样。()
正确答案正确
解析详情
程序仅在 c >= 'a' 时执行转换;大写英文字母的编码都小于 'a',所以全大写输入中的字符均保持不变。
第 20 题(单选题,3 分)
若输入的字符串长度为 18,那么输入的字符串跟输出的字符串相比,至多有()个字符不同。
正确答案C
解析详情
只有 i 是 18 的约数时,第 i 个字符才可能被改写。18 的正约数为 1、2、3、6、9、18,共 6 个;令这些位置原来都是小写字母即可达到 6 个不同字符。
第 21 题(单选题,3 分)
若输入的字符串长度为(),那么输入的字符串跟输出的字符串相比,至多有36个字符不同。
正确答案D
解析详情
最多改变的字符数等于字符串长度 n 的正约数个数。100000 = 2⁵ × 5⁵,所以约数个数为 (5 + 1)(5 + 1) = 36;按题目考察的约数计数应选 D,但该长度实际超过 st[100] 的安全容量。
二、阅读程序(2)
1 | #include <cstdio>
2 | using namespace std;
3 | int n, m;
4 | int a[100], b[100];
5 |
6 | int main() {
7 | scanf("%d%d", &n, &m);
8 | for (int i = 1; i <= n; ++i)
9 | a[i] = b[i] = 0;
10 | for (int i = 1; i <= m; ++i) {
11 | int x, y;
12 | scanf("%d%d", &x, &y);
13 | if (a[x] < y && b[y] < x) {
14 | if (a[x] > 0)
15 | b[a[x]] = 0;
16 | if (b[y] > 0)
17 | a[b[y]] = 0;
18 | a[x] = y;
19 | b[y] = x;
20 | }
21 | }
22 | int ans = 0;
23 | for (int i = 1; i <= n; ++i) {
24 | if (a[i] == 0)
25 | ++ans;
26 | if (b[i] == 0)
27 | ++ans;
28 | }
29 | printf("%d\n", ans);
30 | return 0;
31 | }假设输入的 n 和 m 都是正整数,x 和 y 都是在 [1, n] 的范围内的整数,完成下面的判断题和单选题:
第 22 题(判断题,1.5 分)
当 时,输出的值一定小于 ()
正确答案正确
解析详情
题设保证 m 为正整数,第一组 (x, y) 读入时 a[x] = b[y] = 0,条件必成立,因而至少有一个 a 元素和一个 b 元素非零。零元素总数至多为 2n - 2,必小于 2n。
第 23 题(判断题,1.5 分)
执行完第 27 行的 “++ans” 时,ans 一定是偶数。()
正确答案错误
解析详情
每次执行 ++ans 都只增加 1,若增加前 ans 为偶数,执行后就变为奇数,因此执行到某一个 ++ans 时不能保证 ans 一定为偶数。
第 24 题(判断题,1.5 分)
a[i]和b[i]不可能同时大于0。()
正确答案错误
解析详情
a[i] > 0 表示 i 作为 x 已配到某个 y,b[i] > 0 表示 i 作为 y 已配到某个 x。同一个编号 i 可以在不同输入对中分别承担这两个角色,所以二者可以同时大于 0。
第 25 题(判断题,1.5 分)
若程序执行到第 13 行时,x 总是小于 y,那么第 15 行不会被执行。()
正确答案错误
解析详情
x < y 只比较本次输入的两个编号,并不能推出 a[x] = 0。若 x 此前已经配对,使 a[x] > 0,且外层条件成立,清除旧配对的第 15 行仍会执行。
第 26 题(单选题,3 分)
若 m 个 x 两两不同,且 m 个 y 两两不同,则输出的值为()
正确答案C
解析详情
各 x、各 y 均不重复时,每组输入到来时都有 a[x] = 0、b[y] = 0,因此 m 组全部建立配对。a、b 中各有 m 个非零元素,零元素总数为 (n - m) + (n - m) = 2n - 2m。
第 27 题(单选题,3 分)
若 m 个 x 两两不同,且 m 个 y 都相等,则输出的值为()
正确答案A
解析详情
所有 y 相同,因此任意时刻该 y 至多与一个 x 配对;遇到更大的 x 时程序会清除旧配对并换成新配对。最终 a、b 各恰有一个非零元素,故输出为 2n - 2。
二、阅读程序(3)
1 | #include <iostream>
2 | using namespace std;
3 | const int maxn = 10000;
4 | int n;
5 | int a[maxn];
6 | int b[maxn];
7 | int f(int l, int r, int depth) {
8 | if (l > r)
9 | return 0;
10 | int min = maxn, mink;
11 | for (int i = l; i <= r; ++i) {
12 | if (min > a[i]) {
13 | min = a[i];
14 | mink = i;
15 | }
16 | }
17 | int lres = f(l, mink - 1, depth + 1);
18 | int rres = f(mink + 1, r, depth + 1);
19 | return lres + rres + depth * b[mink];
20 | }
21 | int main() {
22 | cin >> n;
23 | for (int i = 0; i < n; ++i) {
24 | cin >> a[i];
25 | }
26 | for (int i = 0; i < n; ++i) {
27 | cin >> b[i];
28 | }
29 | cout << f(0, n - 1, 1) << endl;
30 | return 0;
31 | }
32 | 判断题第 28 题(判断题,1.5 分)
如果 a 数组有重复的数字,则程序运行时会发生错误。()
正确答案错误
解析详情
a 中有重复值时,严格比较 min > a[i] 会选取区间内最先出现的最小值作为 mink。左右递归区间仍会缩小并最终结束,不会因此发生运行错误。
第 29 题(判断题,1.5 分)
如果 b 数组全为 0,则输出为 0。()
正确答案正确
解析详情
每个非空递归区间新增的项都是 depth × b[mink]。当所有 b[i] = 0 时,这些项全部为 0,左右子树返回值相加后仍为 0。
第 30 题(单选题,3 分)
当 n=100 时,最坏情况下,与第 12 行的比较运算执行的次数最接近的是:()。
正确答案C
解析详情
若每次最小值都位于区间一端,扫描区间长度依次为 100、99、…、1。比较总次数为 100 × 101 ÷ 2 = 5050,最接近 5000。
第 31 题(单选题,3 分)
当n=100时,最好情况下,与第12行的比较运算执行的次数最接近的是:()。
正确答案D
解析详情
每次最小值位于中间时划分最均衡,100 个结点可按近似完全二叉树分布。深度 1 至 6 放满 63 个结点,余下 37 个在深度 7,总比较次数为 580,最接近 600。
第 32 题(单选题,3 分)
当n=10时,若b数组满足,对任意 ,都有 ,那么输出最大为()。
正确答案A
解析详情
让每次最小值依次出现在下标 0、1、…、9,可形成深度为 1、2、…、10 的递归链,并使 b[i] = i + 1 与深度同向排列。输出最大值为 1² + 2² + … + 10² = 385。
第 33 题(单选题,4 分)
当n=100时,若b数组满足,对任意 ,都有 ,那么输出最小为()。
正确答案D
解析详情
当 b[i] = 1 时,输出就是 100 个结点的深度之和;递归树越平衡,该和越小。深度 1 至 6 的 63 个位置放满,另 37 个结点位于深度 7,深度和为 1 + 4 + 12 + 32 + 80 + 192 + 259 = 580。
三、完善程序(1)矩阵变幻
(矩阵变幻)有一个奇幻的矩阵,在不停的变幻,其变幻方式为:数字0变成矩阵 ,数字1变成矩阵 。最初该矩阵只有一个元素0,变幻n次后,矩阵会变成什么样?
例如,矩阵最初为: ;矩阵变幻1次后: ;矩阵变幻2次后:
$$输入一行一个不超过 10 的正整数 n。输出变幻 n 次后的矩阵。
试补全程序。
提示:
“<<”表示二进制左移运算符,例如;
而 “^” 表示二进制异或运算符,它将两个参与运算的数中的每个对应的二进制位一一进行比较,若两个二进制位相同,则运算结果的对应二进制位为 0,反之为 1。
#include <cstdio>
using namespace std;
int n;
const int max_size = 1 << 10;
int res[max_size][max_size];
void recursive(int x, int y, int n, int t) {
if (n == 0) {
res[x][y] = ①;
return;
}
int step = 1 << (n - 1);
recursive(②, n - 1, t);
recursive(x, y + step, n - 1, t);
recursive(x + step, y, n - 1, t);
recursive(③, n - 1, !t);
}
int main() {
scanf("%d", &n);
recursive(0, 0, ④);
int size = ⑤;
for (int i = 0; i < size; ++i) {
for (int j = 0; j < size; ++j)
printf("%d", res[i][j]);
puts("");
}
return 0;
}第 34 题(单选题,3 分)
①处应填()
1n% 2t0正确答案C
解析详情
参数 t 表示当前子矩阵应生成的基础数字。当 n = 0 时子矩阵只剩一个单元,必须把该单元赋为 t,即 res[x][y] = t。
第 35 题(单选题,3 分)
②处应填()
x - step, yx, y - stepx - step, y - stepx, y正确答案D
解析详情
当前矩阵左上角坐标为 (x, y),边长减半后,左上子矩阵的起点仍是 (x, y),因此应调用 recursive(x, y, n - 1, t)。
第 36 题(单选题,3 分)
③处应填()
x + step, y + stepx, y - stepx - step, yx - step, y - step正确答案A
解析详情
右下子矩阵相对当前左上角在行、列方向都偏移 step,所以起点是 (x + step, y + step);该象限同时把状态翻转为 !t。
第 37 题(单选题,3 分)
④处应填()
n - 1, 0n - 1, n % 2n, 0n, n % 2正确答案C
解析详情
题目要求从单个数字 0 开始并变幻 n 次,因此初始状态 t = 0,递归层数就是 n。调用应为 recursive(0, 0, n, 0)。
第 38 题(单选题,3 分)
⑤处应填()
n + 11 << n1 << (n - 1)1 << (n + 1)正确答案B
解析详情
每变幻一次,矩阵的行数和列数都扩大为原来的 2 倍;从边长 1 开始,n 次后边长为 2ⁿ,即 1 << n。
三、完善程序(2)计数排序
(计数排序)计数排序是一个广泛使用的排序方法。下面的程序使用双关键字计数排序,将 n 对 10000 以内的整数,从小到大排序。
例如有三对整数(3, 4)、(2, 4)、(3, 3),那么排序之后应该是 (2, 4)、(3, 3)、(3, 4)。 输入第一行为 n,接下来 n 行,第 i 行有两个数 a[i] 和 b[i],分别表示第 i 对整数的第一关键字和第二关键字。 从小到大排序后输出。
数据范围 。
提示:应先对第二关键字排序,再对第一关键字排序。数组 ord[] 存储第二关键字排序的结果,数组 res[] 存储双关键字排序的结果。 试补全程序。
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;
const int maxn = 10000000;
const int maxs = 10000;
int n;
unsigned a[maxn], b[maxn], res[maxn], ord[maxn];
unsigned cnt[maxs + 1];
int main() {
scanf("%d", &n);
for (int i = 0; i < n; ++i)
scanf("%d%d", &a[i], &b[i]);
memset(cnt, 0, sizeof(cnt));
for (int i = 0; i < n; ++i)
①; // 利用 cnt 数组统计数量
for (int i = 0; i < maxs; ++i)
cnt[i + 1] += cnt[i];
for (int i = 0; i < n; ++i)
②; // 记录初步排序结果
memset(cnt, 0, sizeof(cnt));
for (int i = 0; i < n; ++i)
③; // 利用 cnt 数组统计数量
for (int i = 0; i < maxs; ++i)
cnt[i + 1] += cnt[i];
for (int i = n - 1; i >= 0; --i)
④; // 记录最终排序结果
for (int i = 0; i < n; ++i)
printf("%d %d\\n", ⑤);
return 0;
}第 39 题(单选题,3 分)
①处应填( )
++cnt[a[i]]++cnt[i]++cnt[a[i] * maxs + b[i]]++cnt[b[i]]正确答案D
解析详情
程序先按第二关键字 b 排序,因此第一轮必须统计每个 b[i] 的出现次数,写作 ++cnt[b[i]]。
第 40 题(单选题,3 分)
②处应填()
ord[--cnt[b[i]]] = a[i]ord[--cnt[a[i]]] = b[i]ord[--cnt[b[i]]] = iord[--cnt[a[i]]] = i正确答案C
解析详情
前缀和 cnt[b[i]] 表示键值不大于 b[i] 的元素个数,先递减即可得到当前元素的目标下标。ord 应保存原数组下标 i,故为 ord[--cnt[b[i]]] = i。
第 41 题(单选题,3 分)
③处应填()
++cnt[a[i] * maxs + b[i]]++cnt[a[i]]++cnt[b[i]]++cnt[i]正确答案B
解析详情
第二轮按第一关键字 a 排序,所以要重新清零 cnt,并用 ++cnt[a[i]] 统计各个 a 值的频次。
第 42 题(单选题,3 分)
④处应填( )
res[--cnt[a[ord[i]]] = ord[i]res[--cnt[b[ord[i]]] = ord[i]res[--cnt[a[i]]] = ord[i]res[--cnt[b[i]]] = ord[i]正确答案A
解析详情
ord[i] 是已按 b 排序的原元素下标,第二轮应按其主关键字 a[ord[i]] 定位。逆序扫描并写入 res[--cnt[a[ord[i]]]] = ord[i],可在 a 相同时保持 b 的次序。
第 43 题(单选题,3 分)
⑤处应填()
a[res[ord[i]]], b[res[ord[i]]]a[res[i]], b[res[i]]a[ord[res[i]]], b[ord[res[i]]]a[i], b[i]正确答案B
解析详情
res[i] 保存双关键字排序后第 i 个元素在原数组中的下标,因此应输出 a[res[i]] 和 b[res[i]]。