2017年海南大学1087数据结构复试实战预测五套卷
● 摘要
一、应用题
1． 阅读下列算法，指出算法A 的功能和时间复杂性。
【答案】功能：将原单循环链表分解成两个单循环链表：其一包括结点h 到结点g 的前驱结点；另一个包括结点g 到结点h 的前驱结点。
时间复杂度：0（n ）。
2． 假设利用边界标识法，并以首次拟合策略分配，己知在某个时刻可利用空间表的状态如图所示（注：存储块头部域的值和申请分配的存储量均包括头部和尾部的存储空间）请画出：
（1）当系统回收一个起始地址为559，大小为45的空闲块之后的链表状态；
（2）系统继而在接受存储块大小为100的请求后，又回收一个起始地址为515，大小为44的空闲块之后的链表状态。
【答案】（1）系统回收一个起始地址为559，大小为45的空闲块后，因右侧起始地址604为空闲块，应与之合并。合并后，成为起始地址为559，大小为167的空闲块。链表状态如图1所示：
图1
（2）系统在接受存储块大小为100的请求后，将大小为117的空闲块分出100给予用户。在回收一个起始地址为515，大小为44的空闲块之后，因左侧起始地址为462、大小为53和右侧起
始地址为559、大小为167均为空闲块，应与之合并。合并后，起始地址为462、大小为264的空闲块。链表状态如图2所示：
图2
3． 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
ALU 可实现直送A A 加 B （add ）A 减 B （sub ）A 与 B （and ）出信号Srout 控制；（mova ）、、、、
A 或 B （or ）、非 A （not ）、A 加 1 （inc ） 7 种操作，控制信号为
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（4）端点和的位数至少各是多少？ （3）控制信号Srout 所控制部件的名称或作用是什么？ 中，哪些端点须连接到控制部件的输出端？
中相应的端点之间添加必要的连线。写出连（5）为完善单总线数据通路，需要在端点
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?
【答案】（1）图中程序员可见的寄存器有通用寄存器和程序计数器PC ; 当执行算术或逻辑操作时，由于ALU 本身是没有内部存储功能的组合电路，因此如要执行加法运算，被相加的两个数必须在ALU 的两个输入端同时有效，因此设置暂存器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。
（3）Srout 所控制的部件是状态字寄存器，用来存放ALU 及CPU 的指令状态。
（4）须连接到控制部件的输出端端点有
（5）
（6）数据宽度是16位，以字节编址，输入端是2是为了增加地址获取ALU 的第二个操作数。
【解析】（1）程序员可见的寄存器包括：程序计数器、通用寄存器和状态寄存器。其他的IR 、MAR 和MDR 等 是CPU 的内部工作寄存器，对程序员不可见。
（2）ALU 中共有7种命令，用三位即可区别表示，SR 共有三种命令二位二进制即可表示。 （4）操作符命令，传输等都需要控制信号进行控制。
4． 从概念上讲，树、森林和二叉树是三种不同的数据结构，将树、森林转化为二叉树的基本目的是什么？ 并指出树和二叉树的主要区別。
【答案】（1）基本目的
树的孩子兄弟链表表示法和二叉树的二叉链表表示法本质是一样的，只是解释不同，也就是说树（树是森林的特例，即森林中只有一棵树的特殊情况）可用二叉树唯一表示，并可使用二叉树的一些算法去解决树和森林中的问题。
（2）主要区别
一是二叉树的度至多为2，树无此限制；二是二叉树有左右子树之分，即使在只有一个分支的情况下，也必须指出是左子树还是右子树，树无此限制：三是二叉树允许为空，树一般不允许为空（有些书上考虑到与二叉树的转换，允许树为空）。
5． 系统中有多个生产者进程和消费者进程，，共享用一个可以存1000个产品的缓冲区（初始为空）当缓冲区为未满时，生产者进程可以放入一件其生产的产品，否则等待；当缓冲区为未空时，消费者进程可以取走一件产品，否则等待。要求一个消费者进程从缓冲区连续取出10件产品后，其他消费者进程才可以取产品，请用信号量
求写出完整的过程；并指出所用信号量的含义和初值
【答案】设置5个信号量
empty :表示缓冲区是否为空，初值为1000
full ： 表示缓冲区是否为满，初值为0
mutex 1：生产者之间的互斥信号，初值为1
mutex2：消费者之间的互斥信号，初值为1
available :当前消费者能否访问缓冲区，初值为1
定义变量in , out 分别为生产者和消费者进程所要使用的指针，指向下一个可用的缓冲区单元，
操作实现进程间的互斥和同步，要