C++測試題答案與講解
一、填空題答案及講解
- 答案：const
- 講解：在 C++ 中，const關鍵字用于定義常量，一旦定義，其值不能被修改。例如const int num = 10;，這里的num就是一個常量。
- 答案：3
- 講解：數組的下標從 0 開始，a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};中，a[0]的值為 1，a[1]的值為 2，以此類推，a[2]的值就是 3。
- 答案：內存地址
- 講解：指針變量用于存儲其他變量的內存地址。通過指針，程序可以間接訪問和操作存儲在該地址的數據。例如int num = 5; int *p = #，這里的p就是一個指針，存儲了num變量的地址。
- 答案：常量表達式
- 講解：在switch語句中，每個case后面必須跟一個常量表達式。常量表達式在編譯時就能確定其值，這樣switch語句才能根據表達式的值準確地跳轉到對應的case分支。例如switch (day) { case 1: // 處理周一的情況; break; case 2: // 處理周二的情況; break; }，這里的 1 和 2 就是常量表達式。
- 答案：先執行循環體，再判斷條件
- 講解：while循環是先判斷條件表達式，若條件為真則執行循環體；而do - while循環是先執行一次循環體，然后再判斷條件表達式，若條件為真則繼續執行循環體，否則退出循環。例如int i = 0; do { cout << i << " "; i++; } while (i < 3);，會先輸出 0，然后再判斷i < 3是否成立，繼續循環。
- 答案：enum
- 講解：enum關鍵字用于定義枚舉類型，它是一種用戶自定義的數據類型，用于將一組相關的常量組織在一起。例如enum Color { RED, GREEN, BLUE };，這里定義了一個Color枚舉類型，其中RED、GREEN、BLUE是枚舉常量，默認情況下，RED的值為 0，GREEN的值為 1，BLUE的值為 2。
- 答案：float、double
- 講解：float（單精度浮點數）和double（雙精度浮點數）用于表示帶有小數部分的數值。float通常占用 4 個字節，double通常占用 8 個字節，double的精度更高，能表示更精確的小數。例如float f = 3.14f; double d = 3.141592653589793;。
- 答案：delete[] p;
- 講解：當使用new運算符動態分配數組內存時，需要使用delete[]來釋放該內存，以避免內存泄漏。這里int *p = new int[10];分配了一個包含 10 個int類型元素的數組內存，delete[] p;則釋放了這塊內存。如果使用delete p;（少了[]），則只會釋放p指向的第一個元素的內存，而其他元素的內存將無法釋放，導致內存泄漏。
- 答案：邏輯與、邏輯或
- 講解：&&是邏輯與運算符，只有當左右兩邊的表達式都為真時，整個表達式才為真。例如(3 > 2) && (5 < 10)，因為3 > 2為真，5 < 10也為真，所以整個表達式為真。||是邏輯或運算符，只要左右兩邊的表達式有一個為真，整個表達式就為真。例如(3 > 2) || (5 > 10)，因為3 > 2為真，所以整個表達式為真。
- 答案：O(n^2)
- 講解：冒泡排序是一種簡單的排序算法。它通過多次比較相鄰元素并交換位置，將最大（或最小）的元素逐步 “冒泡” 到數組的末尾。在最壞情況下，即初始數組是逆序的，需要進行n(n - 1)/2次比較和交換操作，時間復雜度為O(n^2)。例如對于一個長度為n的數組，第一輪需要比較n - 1次，第二輪需要比較n - 2次，以此類推，總的比較次數為(n - 1) + (n - 2) +... + 1 = n(n - 1)/2，時間復雜度為O(n^2)。
二、選擇題答案及講解
- 答案：B
- 講解：char類型通常占用 1 個字節，用于存儲單個字符。int類型在不同系統下可能占用 2 個字節（如 16 位系統）或 4 個字節（如 32 位和 64 位系統）；float類型通常占用 4 個字節；double類型通常占用 8 個字節。所以在這幾種數據類型中，char占用內存空間最小。
- 答案：D
- 講解：指針變量在使用前最好初始化，否則它會指向一個不確定的內存地址，可能導致程序崩潰，所以 A 選項錯誤。指針變量的值是它所指向變量的內存地址，而不是變量的值，B 選項錯誤。雖然可以對指針變量進行算術運算，如p++，但指針算術運算的結果是基于其所指向的數據類型的大小，并且指針算術運算必須在合理的范圍內，否則會導致未定義行為，C 選項不準確。指針變量通常只能指向同類型的變量，這樣才能保證對指針所指向內存的訪問和操作是安全和正確的，D 選項正確。
- 答案：B
- 講解：a > b? a : b是一個條件表達式，其含義是如果a > b為真，則返回a的值，否則返回b的值。因為a = 5，b = 3，5 > 3為真，所以該表達式的值為a的值，即 5。
- 答案：A
- 講解：在for(int i = 0; i < 10; i += 2)循環中，i的初始值為 0，每次循環后i增加 2。當i = 0時，滿足i < 10，執行循環體；i變為 2 后，仍滿足i < 10，繼續執行循環體；以此類推，當i依次變為 4、6、8 時都執行循環體，當i變為 10 時，不滿足i < 10，循環結束。所以循環體執行的次數為 5 次。
- 答案：D
- 講解：switch語句中default分支用于處理case常量表達式都不匹配的情況，它可以省略，A 選項正確。switch語句中case后面的值必須是常量表達式，這是語法要求，B 選項正確。switch語句中case分支可以有多個語句，如果沒有break語句，程序會繼續執行下一個case分支的語句，所以case分支的多個語句不需要用{}括起來，C 選項正確。switch語句中case分支后面的語句不一定必須以break結束，如果沒有break，會發生 “穿透” 現象，即繼續執行下一個case分支的語句，所以 D 選項錯誤。
- 答案：C
- 講解：在枚舉類型enum Week {Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun};中，枚舉常量默認從 0 開始編號，Mon的值為 0，Tue的值為 1，Wed的值為 2，以此類推。所以Wed的值為 2。
- 答案：B
- 講解：在 C++ 運算符優先級中，乘法運算符*的優先級高于加法運算符+，邏輯與運算符&&和等于運算符==。例如表達式3 + 4 * 2，先計算4 * 2，結果為 8，再計算3 + 8，結果為 11。所以在這幾個運算符中，*的優先級最高。
- 答案：B
- 講解：數組在定義后大小是固定的，不能改變，A 選項錯誤。數組名代表數組的首地址，這是數組的一個重要特性，通過數組名可以訪問數組中的元素，B 選項正確。通過數組名不能直接訪問數組元素，需要通過數組名加下標來訪問，例如arr[0]，C 選項錯誤。數組元素的數據類型必須相同，這是數組的基本定義，D 選項錯誤。
- 答案：A
- 講解：在代碼int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; int *p = arr;中，p指向了數組arr的首地址。在for(int i = 0; i < 5; i++) { cout << *(p + i) << " "; }循環中，*(p + i)等價于arr[i]，通過指針偏移依次訪問數組中的每個元素，并將其輸出。所以這段代碼實現的功能是輸出數組arr的元素。
- 答案：A
- 講解：穩定排序是指在排序過程中，相同元素的相對順序保持不變。冒泡排序在比較相鄰元素時，如果元素相等不會交換位置，所以它是穩定排序。快速排序、選擇排序和堆排序在某些情況下可能會改變相同元素的相對順序，屬于不穩定排序。例如，對于數組{2, 2, 1}，冒泡排序后仍然是{1, 2, 2}，相同元素的相對順序不變；而快速排序在某些劃分情況下，可能會將兩個2的相對順序改變。
三、判斷題答案及講解
- 答案：√
- 講解：在 C++ 中，變量必須先聲明后使用。聲明變量的作用是告訴編譯器變量的類型和名稱，以便編譯器為其分配內存空間。例如int num;聲明了一個int類型的變量num，之后才能對num進行賦值和其他操作。
- 答案：×
- 講解：字符串常量不能直接賦值給字符數組。例如char arr[10]; arr = "hello";這樣的寫法是錯誤的。應該使用strcpy函數來將字符串常量復制到字符數組中，如strcpy(arr, "hello");。這是因為字符數組名是一個常量指針，不能直接被賦值。
- 答案：×
- 講解：指針變量通常指向同類型的變量。雖然可以通過強制類型轉換讓指針指向不同類型的變量，但這樣做可能會導致未定義行為，因為不同類型的變量在內存中的存儲方式和大小可能不同。例如int num = 5; char *p = (char *)#，這樣的操作可能會導致訪問內存錯誤，因為char類型和int類型的大小不同。
- 答案：√
- 講解：if - else語句可以嵌套使用，以實現更復雜的條件判斷邏輯。例如if (a > 10) { if (b > 20) { // 內層if語句 } else { // 內層else語句 } } else { // 外層else語句 }，通過嵌套可以根據不同的條件執行不同的代碼塊。
- 答案：×
- 講解：while循環是先判斷條件表達式，若條件為真則執行循環體，若條件一開始就為假，則循環體一次都不會執行。例如int i = 5; while (i > 10) { // 循環體 }，由于i > 10為假，循環體不會執行。
- 答案：√
- 講解：枚舉類型的元素默認從 0 開始編號。例如enum Season { SPRING, SUMMER, AUTUMN, WINTER };，SPRING的值為 0，SUMMER的值為 1，AUTUMN的值為 2，WINTER的值為 3。當然，也可以在定義枚舉類型時指定元素的值，如enum Season { SPRING = 1, SUMMER, AUTUMN, WINTER };，此時SUMMER的值為 2，AUTUMN的值為 3，WINTER的值為 4。
- 答案：√
- 講解：數組名作為函數參數傳遞時，傳遞的是數組的首地址。這意味著在函數內部對數組元素的修改會影響到原數組。例如void modifyArray(int arr[], int n) { arr[0] = 100; }，調用該函數時，傳遞的數組首地址使得函數內部對arr[0]的修改會改變原數組第一個元素的值。
- 答案：√
- 講解：邏輯運算符&&和||具有短路特性。對于&&運算符，如果左邊的表達式為假，則右邊的表達式不會被計算，因為整個表達式已經確定為假。例如(false && someFunction())，someFunction()不會被調用。對于||運算符，如果左邊的表達式為真，則右邊的表達式不會被計算，因為整個表達式已經確定為真。例如(true || someFunction())，someFunction()不會被調用。
- 答案：×
- 講解：動態分配的內存（使用new運算符分配的內存）需要手動釋放（使用delete或delete[]運算符），否則程序結束時系統不會自動回收，會造成內存泄漏。例如int *p = new int;，在使用完p后，需要使用delete p;來釋放內存；如果是動態分配的數組int *arr = new int[10];，則需要使用delete[] arr;來釋放內存。
- 答案：×
- 講解：排序算法的時間復雜度不僅與數據規模有關，還與初始數據的順序有關。例如冒泡排序，在初始數組已經有序的情況下，時間復雜度為O(n)，因為只需要進行一輪比較，沒有元素交換；而在初始數組逆序的情況下，時間復雜度為O(n^2)。插入排序也類似，在初始數組有序時，時間復雜度為O(n)。所以排序算法的時間復雜度與初始數據順序有關。
四、編程題答案及講解
1. 冒泡排序函數
| void bubbleSort(int arr[], int n) { ????for (int i = 0; i < n - 1; i++) { ????????for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { ????????????if (arr[j] > arr[j + 1]) { ????????????????int temp = arr[j]; ????????????????arr[j] = arr[j + 1]; ????????????????arr[j + 1] = temp; ????????????} ????????} ????} } |
- 講解：
- 外層循環for (int i = 0; i < n - 1; i++)控制排序的輪數。對于一個長度為n的數組，最多需要進行n - 1輪排序就能將數組排好序。
- 內層循環for (int j = 0; j < n - i - 1; j++)用于比較相鄰元素并交換位置。在每一輪排序中，比較的次數會隨著輪數的增加而減少，因為每一輪都會將一個最大（或最小）的元素 “冒泡” 到數組的末尾。
- if (arr[j] > arr[j + 1])判斷相鄰的兩個元素arr[j]和arr[j + 1]的大小關系，如果arr[j]大于arr[j + 1]，則交換它們的位置。通過int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp;這三行代碼實現交換。經過多輪比較和交換，最終數組會按從小到大的順序排列。
2. 尋找數組最大值和最小值的程序
| #include <iostream> using namespace std; int main() { ????int n; ????cout << "請輸入整數的個數: "; ????cin >> n; ????int arr[n]; ????cout << "請輸入" << n << "個整數: "; ????for (int i = 0; i < n; i++) { ????????cin >> arr[i]; ????} ????int maxVal = arr[0]; ????int minVal = arr[0]; ????for (int i = 1; i < n; i++) { ????????if (arr[i] > maxVal) { ????????????maxVal = arr[i]; ????????} ????????if (arr[i] < minVal) { ????????????minVal = arr[i]; ????????} ????} ????cout << "數組中的最大值為: " << maxVal << endl; ????cout << "數組中的最小值 |
