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2021年程序员押题密卷3

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问答题

阅读下列说明和C++代码，将应填入（ ）处的字句写在答题纸的对应栏内。

【说明】

某图像预览程序要求能够查看BMP、JPEG和GIF三种格式的文件，且能够Windows和Linux两种操作系统上运行。程序需具有较好的扩展性以支持新的文件格式和操作系统。为满足上述需求并减少所需生成的子类数目，现采用桥接（Bridge）模式进行设计，得到如图5-1所示的类图。

初级程序员,押题密卷,2021年程序员押题密卷3

【C++代码】

#include＜iostream>#include＜:string>;Using namespace std;class Matrix｛//各种格式的文件最终都被转化为像素矩阵//此处代码省略｝；class Implementor｛public:（ ）;显示像素矩阵 m｝;class WinImp:publicImplementor｛public:Viod doPaint（Matrix m）｛/*调用 Windows 系统的绘制函数绘制像素矩阵*/｝;class LinuxImp:publicImplementor｛/*调用 Linux 系统的绘制函数绘制像素矩阵*/｝｝;class Image｛public:viod setImp（Implement*imp） ｛this->imp=imp;｝Virtual viod parseFile（string fileName）=0protected:Implementor*imp;｝;class BMPImage:publicImage｛//此处省略代码｝;class GIFImage:publicImage｛Public:viod parseFile（string fileName） ｛//此处解析 GIF 文件并获得一个像素矩阵对象 m（ ）；显示像素矩阵 m｝｝;class JPEGImage:publicImage｛//此处代码省略｝;int main（）｛//在 linux 操作系统上查看 demo.gif 图像文件Image*image=（ ）;Implementor*imageImp=（ ）;（ ）Image->parseFile（〝demo.gif〝）;return0;｝

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正确答案：

本题解析：

1.virtual void doPaint(Matrix m) = 0

2. imp->doPaint(m)

3. new GIFImage()

4. new LinuxImp()

5. image->setImp(imageImp)

问答题

阅读下列说明和C代码，回答问题1至问题2，将解答写在答题纸的对应栏内。

【说明】

一个无向连通图G点上的哈密尔顿（Hamiltion）回路是指从图G上的某个顶点出发，经过图上所有其他顶点一次且仅一次，最后回到该顶点的路径。哈密尔顿回路算法的基础如下：假设图G存在一个从顶点V0出发的哈密尔顿回路V1--V2--V3--...--Vn-1--V0。算法从顶点V0出发，访问该顶点的一个未被访问的邻接顶点V1，接着从顶点V1出发，访问V1一个未被访问的邻接顶点V2，..。；对顶点Vi，重复进行以下操作：访问Vi的一个未被访问的邻接接点Vi+1；若Vi的所有邻接顶点均已被访问，则返回到顶点Vi-1，考虑Vi-1的下一个未被访问的邻接顶点，仍记为Vi；直到找到一条哈密尔顿回路或者找不到哈密尔顿回路，算法结束。

【C代码】

下面是算法的C语言实现。

（1）常量和变量说明

n :图G中的顶点数

c［］［］:图G的邻接矩阵

K:统计变量，当前已经访问的顶点数为k+1

x［k］:第k个访问的顶点编号，从0开始

Visited［x［k］］：第k个顶点的访问标志，0表示未访问，1表示已访问

（2）C程序

#include ＜stido.h>#include ＜stidb.h>#define MAX 100voidHamilton（intn,int x［MAX,intc[MAX][MAX]）｛int;int visited[MAX];int k;/*初始化 x 数组和 visited 数组*/for （i=0:i＜n;i++）｛x[i]=0;visited [i]=0;｝/*访问起始顶点*/k=0（ ）；x[0]=0K=k+1/*访问其他顶点*/while（k>=0）｛x[k]=x[k]+1;while（x[k]＜n）｛if （ ）&&c[x[k-1]][x[k]==1）｛/*邻接顶点 x[k]未被访问过*/break；｝else｛x[k] = x[k] +1｝｝if（x[k] ＜n &&（ ）｛ /*找到一条哈密尔顿回路*/for （k=0;k＜n;k++）｛prinf（〝%d--〝,x[k] ; /*输出哈密尔顿回路*/｝prinf（〝%d--〝,x[0] ;return；｝elseif x[k]＜n&&k＜n-1）｛/*设置当前顶点的访问标志，继续下一个顶点*/（ ）;k=k+1;｝else｛/*没有未被访问过的邻接顶点，回退到上一个顶点*/x[k]=0；visited x[k]=0；（ ）；｝｝｝

【问题1】（10分）

根据题干说明。填充C代码中的空（1）～（5）。

【问题2】（5分）

根据题干说明和C代码，算法采用的设计策略为（ ），该方法在遍历图的顶点时，采用的

是（ ）方法（深度优先或广度优先）。

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正确答案：

本题解析：

【问题1】（10分）

1. visited[0] = 1

2. visited[x[k]] == 0

3. k==n-1&&c[x[k]][x[0]==1

4. visited[x[k]] = 1

5. k = k - 1

【问题2】（5分）

回溯法、深度优先。

问答题

阅读以下说明和C程序，将应填入 (n) 处的字句写在对应栏内。3、【说明】下面的程序用DoleRob算法生成N阶(N为奇数)魔方阵(各行、列、对角线数字之和相等)。该算法的过程为：从1开始，按如下方法依次插入各自然数，直到N2为止。 a．在第一行的正中插入1。 b．新位置应当处于最近插入位置的右上方，若该位置已超出方阵的上边界，则新位置取应选列的最下一个位置；若超出右边界，则新位置取应选行的最左一个位置。 c．若最近插入的元素是N的整数倍，则选同列的下一行位置为新位置。 例如，3阶魔方阵如下所示： 8 1 6 3 5 7 4 9 2【C程序】 #include＜stdio.h＞ #include＜stdlib.h＞ #define SIZE 50 main( ) { int row， col， n，value； int a[SIZE+1][SIZE+1]； /*不使用下标为0的元素*/ printf("请输入要输出魔方阵的阶数n(奇数，＜%d)：n＝"，SIZE.； scanf("%d"，&n)； if (!(n % 2)||n ＜ 1 || (1) ) { printf("输入数据有误!\n")； exit(0)； } row＝1； col ＝ (n+1)/2； value＝1； while(value＜ ＝ (2) ) { a[row][col] ＝ value； /*计算下一位置*/ if(value%n !＝0){ row--； (3) ； if(row＜1) row＝n； if(col＞n) (4) ； } else row++； value ＝ (5) ； } printf("\n%d阶魔方阵如下所示:\n\n"，n)； for(row ＝ 1；row ＜＝ n； row++){ for(col ＝ 1； col ＜＝n； col++) printf("%5d"，a[row][col])； printf("\n")； } }

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正确答案：

本题解析：

（1）n＞SIZE，或其等价表示 (2)n*n (3)col++，或++col，或col=col+1，或其等价表示 (4)col-＝n，或col＝1，或其等价表示 (5)value+l，或其等价表示

【解析】

本题考查根据算法编写程序的基本能力。 N阶魔方阵定义为各行、列、对角线的数字之和相等。DoleRob给出了奇数阶魔方阵的算法，算法中方阵的行号和列号从1至N取值。程序中空(1)处判断n的合法性， n需为奇数，矩阵规模应不超过SIZE2。 根据题中的算法描述，由于要按次序将数值1～n2放入方阵中(在程序中以value表示每次要存入的数值)，因此从1开始填入。将数值填入方阵的语句为“a[row][col]＝ value；”，该语句在循环中，因此循环条件为“value＜=n*n”，因此，空(2)处填入“n*n”。 程序中，本次填入的数值为value的值，下一次要填入的数值为value加1，因此，空(5)处应填入“value+l”。 数值1的位置在第一行的正中间，即行号为1、列号为(n+1)/2，下一个位置即2的位置在1的右上方，即1所在位置的行号减1、列号加1。当新位置超出方阵的上边界，则新位置取应选列的最下一个位置：若超出右边界，则新位置取应选行的最左一个位置，因此对于3阶魔方阵，1填入第1行第2列，2填入第3行第3列，3填入第2行第1列，其余位置按照算法步骤b类推。因此，空(3)处填入“col++”或其等价形式，空(4)处填入“col＝1或“col-＝n”。需要考虑的特殊情况是本次填入的value值为N的倍数时，下一个插入位置为本次插入位置的正下方，即对于3阶矩阵，4填入3的正下方，7填入6的正下方等。

问答题

阅读下列说明和Java代码，将应填入（ ）处的字句写在答题纸的对应栏内。

【说明】

某图像预览程序要求能够查看BMP、JPEG和GIF三种格式的文件，且能够在Windows和Linux两种操作系统上运行。程序需具有较好的扩展性以支持新的文件格式和操作系统。为满足上述需求并减少所需生成的子类数目，现采用桥接模式进行设计，得到如图6-1所示的类图。

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【Jave代码】

Import java.util.*;class Matrix{ //各种格式的文件最终都被转化为像素矩阵//此处代码省略｝；abstract class Implementor｛Public（ ）;//显示像素矩阵 m｝；class WinImp extends Implementor｛public void doPaint（Matrix m）{//调用Windows 系统的绘制函数绘制像素矩阵｝｝；class LinuxImp extends Implementor{public void doPaint（Matrix m）{//调用Linux 系统的绘制函数绘制像素矩阵｝｝；abstract class Image｛public void setImp（Implementor imp）{this.imp= imp; }public abstract void parseFile（String fileName）;protected Implementor imp;｝;class BMPImage extends Image｛//此处代码省略｝；class GIFImage extends Image｛public void parseFile（String fileName） ｛//此处解析BMP 文件并获得一个像素矩阵对象 m（ ）；//显示像素矩阵 m｝｝；Class Main｛Public static viod main（String[]args）｛//在Linux 操作系统上查看 demo.gif 图像文件Image image=（）Implementor imageImp=（）（ ）Image.parseFile（〝demo.gif〝）；｝｝

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正确答案：

本题解析：

1. abstract void doPaint(Matrix m)

2. imp.doPaint(m)

3. new GIFImage()

4. new LinuxImp()

5. image.setImp(imageImp)

问答题

阅读以下C++代码，填充（1）~（5）的空缺，将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】在下面程序横线处填上适当的字句，使其输出结果为：x=5x=6y=7x=8z=9【程序】#include＜iostream.h＞class X1{int x;（1）:X1(int xx=0){x=xx;}（2）void Output()(cout＜＜"x="＜＜x＜＜end;}};（3）Y1:public X1{int y;public:Y1(int xx=0,int yy=0):X1(xx){y=yy;}（2）void Output(){（4）Output();cout＜＜"y="＜＜y＜＜end1;}};class Z1:pubtic X1{int z:（5）:Z1(int xx=0,int zz=0):X1(xx){z=zz;}②void Output(){X1::Output();cout＜＜"z="＜＜z＜＜end1;}};void main(){X1 a(5);Y1 b(6,7);Z1 c(8,9);X1*p[3]={&a,&b,&c};For(int i=0;i＜3;i++){p[i]--＞Output();cout＜＜end1;}}

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正确答案：

本题解析：

（1）public

（2）virtual

（3）class

（4）X1::

（5）public

【解析】

通过对比三个类的定义就可以发现，在类X1和Z1的定义中缺少类的成员属性声明，而类一般将成员变量声明为公有的、私有的或受保护的三种类型中的一种，在类的定义中，我们一般将类的构造函数放在公有的属性下面，在题目中只能选择公有的属性了，因此，第1空和第5空中应该填“public”。对三个类的定义进行仔细观察后，我们同样可以发现，每个类中都定义了一个同名函数Output()，而且在后两个类的函数体中调用了函数Output()，由此，我们应该想到虚函数。虚函数的作用是允许在派生类中重新定义与基类同名的函数，并且可以通过基类指针或引用来访问基类和派生类中的同名函数。因此，第2空应该填“virtual”。第3空就简单了，考查类的定义，应该填类的标识符“class”。从程序中我们可以看到，类Y1和Z1都以公有的方式继承类X1。从输出的结果来分析，类Y1和Z1都输出了两个数，但单从类Z1的函数来看，只能输出一个变量的值z，因此，可以发现在类Z1中应该和类Y1一样，都调用了类X1的函数Output()，因此，第4空的答案为“X1::”。

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