2017年南京航空航天大学589情报学应用技术基础综合之数据结构(C语言版)考研复试核心题库
● 摘要
一、应用题
1． 某文件系统为一级目录结构，文件的数据一次性写入磁盘，已写入的文件不可修改，但可多次 创建新文件。请回答如下问题。
（1）在连续、链式、索引三种文件的数据块组织方式中，哪种更合适? 要求说明理由。为定位文件数据块。需要在FCB 中设计哪些相关描述字段？
（2）为快速找到文件，对于FCB ，是集中存储好，还是与对应的文件数据块连续存储好? 要求说明理由。
【答案】根据题目所给条件，文件系统为一级目录结构，文件的数据一次性写入磁盘，已写入的文件不可修改，但是可以多次创建新文件，我们得知该文件系统是不能修改原文件的，只能将修改后的文件按新文件来存储，这与一次刻录光盘的存储方式相似。对于这样的系统，因为不需要随时添加或删除文件的内容，所以一次写入的文 件的大小是固定不变的，也是可预知的，而连续存放文件的方式就有其优点。这种方式只需要知道文件的起始地 址和文件的大小，便可以通过计算的方法找到文件的任何位置。文件若需要修改，则原文件作废，修改以后的文 件以新文件的形式重新写入，不会产生存储碎片，高效，高利用率。所以，如下作答。
（1）连续的数据块组织方式更合适，因为文件的数据一次性写入磁盘，已写入的文件不可修改，但是可以 多次创建新文件，我们得知该文件系统是不能修改原文件的，只能将修改后的文件按新文件来存储。不需要随时添加或删除文件的内容，所以一次写入的文件的大小是固定不变的，也是可预知的。这样，只需要知道文件的起 始地址和文件的大小，便可以通过计算的方法访问文件的任意位置。
为定位文件数据块。需要在FCB 中设计相关描述字段有： <起始块号，块数>或者〈起始块号，结束块号>。
（2）将所有的FCB 集中存放，文件数据集中存放。这样在随机查找文件名时，只需访问FCB 对应的块，可减少磁头移动和磁盘I/O访问次数。
2． 某银行提供1个服务窗口和10个供顾客等待的座位。顾客到达银行时，若有空座位，则到取号 机上领取一个号，等待叫号。取号机每次仅允许一位顾客使用。当营业员空闲时，通过叫号选取一位顾客，并为其服务。顾客和营业员的活动过程描述如下：
请添加必要的信号量和P 、V （或wait （ ）、signal （ ））操作，实现上述过程中的互斥与同步。要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋初值。
【答案】（1）互斥资源：取机号，故设一个互斥信号量mutex 。
（2）同步问题：顾客需要获得空座位等待叫号，当营业员空闲时，将选取一位顾客为其服务。空座位的有、 无影响等待顾客数量，顾客的有、无决定两营业员是否能开始服务。另外，顾客获得空座位后，需要等待叫号和被服务，顾客与营业员就服务何时开始有同步关系。设信号量teller ，customer 和mutex 初值分别为0，0和1，设waiting 为整型量，表示排队的储户数量，其初始为0, 表示顾客初始时为0, 最大不超过10 （10把座椅），各进程的具体实现如下所示：
//座椅数，也是最多排队的储户数
//定义信号量
//储户进程
//先获得排队机
//若还有座椅则取号
//取号，占用座椅等待叫号
//告知系统储户加1
//释放排队机
//若没有座椅了，则不取号
//不取号，释放排队机
//离开
//等待储户的柜员资源
//排队等待服务的储户数量
//对排队机操作的互斥量
//在座椅上休息等待的储户数
//等待柜员叫号
//进入窗口被服务
//并发调度无限循环
//叫号
//需要获得排队机的控制权
//将等候的顾客数减1
//提供柜员服务
//释放排队机
//为储户服务
3． 在采用线性探测法处理冲突的哈希表中，所有同义词在表中是否一定相邻？
【答案】不一定相邻。哈希地址为的关键字，和为解决冲突形成的探测序列f 的同义词，都争夺哈希地址i 。
4． 以归并算法为例，比较内部排序和外部排序的不同，说明外部排序如何提高操作效率。
【答案】（1）内部排序中的归并排序是在内存中进行的归并排序，辅助空间为外部归并排序是将外存中的多个有序子文件合并成一个有序子文件，将每个子文件中记录读入内存后的排序方法可采用多种内排序方法。外部排序的效率主要取决于读写外存的次数，即归并的趟数。
（2）因为归并的趟数
部排序的效率。
5． 对下面的关键字集其中，m 是归并段个数，k 是归并路数。增大k 和减少m 都可减少归并趟数。应用中通过败者树进行多（k ）路平衡归并和置换一选择排序减少m ，来提高外若查找表的装填因子为0.8，采用线性探测再哈希方法解决冲突，做：（1）设计哈希函数；（2）画出哈希表；（3）计算查找成功和查找失败的平均查找长度；（4）写出将哈希表中某个数据元素删除的算法。
【答案】（1）由于装填因子为0.8，关键字有8个，所以表长为
哈希函数，哈希函数为
（2）哈希表如表所示：
表 哈希表
（3）计算查找失败时的平均查找长度，必须计算不在表中的关键字，
当其哈希地址为时的查找次数。本例中
（4）算法如下：
用除留余数法设计 故查找失败和查找成功时的平均查找长度分别为：