### 数据结构考试题知识点解析
#### 一、单项选择题解析
**1. 关于串的叙述**
- **选项分析**：
- A项：定义了串的基本概念，即串是由有限个字符组成的序列，正确。
- B项：空串并非由空格构成的串，而是不含任何字符的串，因此此描述错误。
- C项：模式匹配确实是串的重要运算之一，用于查找一个字符串中是否包含另一个字符串，正确。
- D项：串可以采用顺序存储或链式存储两种方式实现，正确。
**2. 无向图的最大边数**
- **选项分析**：
- 无向图中，两个顶点之间最多有一条边相连。对于n个顶点的无向图，最大边数可以通过组合公式\(C(n,2)\)计算得到，即\(\frac{n(n-1)}{2}\)。
- 因此，正确答案是B。
**3. 非线性数据结构**
- **选项分析**：
- A项：树是一种典型的非线性数据结构，正确。
- B项：字符串是由字符组成的线性序列，属于线性数据结构。
- C项：队列是一种特殊的线性表，属于线性数据结构。
- D项：栈也是线性表的一种特殊形式，属于线性数据结构。
**4. 线性表的存储特性**
- **选项分析**：
- A项：顺序存储确实需要连续的内存空间，正确。
- B项：顺序存储在插入和删除时可能需要移动大量元素，操作效率不高，错误。
- C项：链式存储允许节点分散存储，不需要连续的内存空间，正确。
- D项：链式存储由于节点之间通过指针连接，因此在插入和删除时仅需修改指针即可，操作效率高，正确。
**5. 循环队列元素个数计算**
- **选项分析**：
- 循环队列的元素个数可以通过`(rear-front+m)%m`计算得出，其中`rear`为队尾指针，`front`为队首指针，`m`为队列长度。因此，正确答案为A。
**6. 单链表插入操作**
- **选项分析**：
- 正确的插入操作应先更新新节点的`next`指针指向原节点的`next`指针所指节点，然后将新节点的`next`指针设置为当前节点的`next`指针，即选项B。
**7. 栈的出栈序列**
- **选项分析**：
- 栈遵循后进先出的原则，因此出栈序列必须与入栈序列相对应。选项D中的序列4, 3, 1, 2无法通过任何入栈顺序得到，故为正确答案。
**8. 广义表的表头和表尾**
- **选项分析**：
- 广义表的表头是指第一个元素，表尾是去掉表头后的剩余部分。所以广义表(a, (b, c), d, e)的表头为a，表尾为((b, c), d, e)，正确答案为C。
**9. 栈和队列的性质**
- **选项分析**：
- 栈和队列都是线性结构，但它们对数据的存取有着特定的限制，即栈是后进先出(LIFO)，队列是先进先出(FIFO)，故正确答案为C。
**10. 数据结构的分类**
- **选项分析**：
- 从逻辑上看，数据结构主要分为线性结构和非线性结构两类，线性结构如链表、队列等；非线性结构如树、图等。因此，正确答案为C。
**11. 堆的定义**
- **选项分析**：
- 堆是一种特殊的完全二叉树，分为大顶堆和小顶堆。根据堆的性质，C选项满足堆的要求，其中每个父节点的值都大于或等于其子节点的值，正确答案为C。
**12. 二叉树的性质**
- **选项分析**：
- ①正确，只有一个结点的二叉树的度为0；
- ②错误，二叉树的度至多为2，但并不意味着所有二叉树的度都是2；
- ③错误，二叉树的左右子树不能任意交换，因为这会影响树的结构和性质；
- ④正确，深度为K的完全二叉树结点个数小于或等于深度相同的满二叉树。
- 故正确答案为D。
**13. 二叉树的叶子节点数**
- **选项分析**：
- 对于任何二叉树，叶子节点的数量与度为2的节点数量存在固定关系。若一个二叉树有10个度为2的节点，则它必定有11个叶子节点。因此，正确答案为B。
**14. 森林转换为二叉树的右子树节点数**
- **选项分析**：
- 将森林转换为二叉树时，森林中的最后一棵树对应于二叉树的右子树。因此，二叉树根节点的右子树上的节点数等于森林中最后一棵树的节点数，即M3。正确答案为C。
**15. 程序段的时间复杂度**
- **选项分析**：
- 给定的程序段是一个嵌套循环，外层循环执行n次，内层循环也执行n次，因此总的操作次数为\(n \times n = n^2\)。所以时间复杂度为\(O(n^2)\)。正确答案为C。
**16. 连通无向图的边数**
- **选项分析**：
- 对于n个顶点的连通无向图，最少需要\(n-1\)条边才能保证所有顶点都连通。因此，正确答案为A。
**17. 二叉树第I层的最大节点数**
- **选项分析**：
- 二叉树第I层的最大节点数可以通过公式\(2^{I-1}\)来计算。因此，正确答案为C。
**18. 排序算法的特点**
- **选项分析**：
- 在给出的选项中，选择排序、冒泡排序和堆排序在一趟结束后都能选出一个元素并将其放置在最终位置上，只有归并排序在一趟结束后不一定能选出一个元素放在其最终位置上。因此，正确答案为C。
**19. 二维数组的存储方式**
- **选项分析**：
- 二维数组A按行优先存储时，元素A[8,5]的起始地址与按列优先存储时的A[3,10]的起始地址相同。这是因为在行优先存储方式下，A[8,5]位于数组的末尾，而在列优先存储方式下，A[3,10]同样位于数组的末尾。因此，正确答案为B。
**20. 散列文件的关键因素**
- **选项分析**：
- 散列文件的关键在于选择合适的散列函数以及处理散列冲突的方法。因此，正确答案为D。
#### 二、判断题解析
**1. 算法与程序的区别**
- **正确答案**：√
- 解析：算法是解决问题的一系列步骤，而程序是这些步骤的具体实现。算法必须满足有穷性，而程序不一定需要。
**2. 顺序存储方式**
- **后续题目缺失**，此处不再解析。
以上是本次考试题目的知识点解析，希望能帮助考生更好地理解数据结构的基础知识及其应用。
