CCF编程能力等级认证GESP—C++4级—20250628

单选题（每题 2 分，共 30 分）

1、在C++中，声明一个指向整型变量的指针的正确语法是（ ）。

A. int* ptr;
B. *int ptr;
C. int ptr*;
D. ptr int;

正确答案：A
考察知识点：指针声明的语法规则。
指针声明需指定数据类型和*，语法为类型* 变量名，错误的位置或顺序会导致编译失败，这是指针使用的基础。
解析过程：
A选项int * ptr;符合指针声明语法（可靠近类型或变量名）；B/C选项语法顺序错误，D选项缺少。选A。

2、 下面的函数接收一个3行4列的二维数组并输出其中元素，则横线上不能填写（ ）。

void printArray(________) {
for (int i = 0; i < 3; ++i)for (int j = 0; j < 4; ++j)std::cout << arr[i][j] << " ";
}

A. int arr[3][4]
B. int arr[][4]
C. int (*arr)[4]
D. int** arr

正确答案：D
考察知识点：二维数组作为函数参数的正确形式。
二维数组参数需指定列大小（如int arr[][4]），或使用数组指针（int (*arr)[4]），int是指向指针的指针，无法表示二维数组。
解析过程：
D选项int arr是二级指针，无法接收二维数组；A/B/C选项均为二维数组参数的合法形式。选D。

3、在C++中， int arr[3][4] 和 int* arr = new int[12] 均可模拟一个3行4列的二维数组。关于这两种方
式，下面说法错误的是（ ）。

A. int arr[3][4] 在栈上分配空间，适合数组较小的情况；
B. int* arr = new int[12] 在堆上分配空间，数组较大时也适用；
C. 这两种方式申请的内存空间都是连续的。
D. 这两种方式申请的内存都能自动释放。

正确答案：D
考察知识点：栈内存与堆内存的释放机制。
栈内存（如int arr[3][4]）由系统自动释放，堆内存（如new int[12]）需手动delete，否则会导致内存泄漏，这是动态内存管理的核心考点。
解析过程：
D选项错误，堆内存需手动释放；A/B/C选项正确（栈适合小数组，堆适合大数组，两者内存均连续）。选D。

4、关于以下 C++代码，说法正确的是（ ）。

int main() {greet();return 0;
}
void greet() {cout << "Hello!" << endl;
}

A. 正确编译并输出 Hello!
B. 编译错误：找不到函数 greet()
C. 编译警告但可以运行
D. 链接错误

正确答案：B
考察知识点：函数声明与调用的顺序。
C++要求函数需先声明/定义才能调用，否则编译器无法识别函数，导致“未声明”错误。
解析过程：
main调用greet时，greet尚未声明/定义，编译报错。选B。

5、在C++中，如果希望通过函数修改传入的结构体对象的内容，应该使用哪种参数传递方式？

A. 值传递或引用传递
B. 值传递或指针传递
C. 引用传递或指针传递
D. 仅指针传递

正确答案：C
考察知识点：结构体对象的参数传递方式。
值传递会拷贝整个结构体（开销大且无法修改原始对象），引用或指针传递可直接修改原始对象，是高效操作结构体的关键。
解析过程：
引用传递（void func(Struct &s)）或指针传递（void func(Struct *s)）可修改原始对象，值传递不行。选C。

6、 以下哪个选项正确描述了C++中形参和实参的区别？

A. 形参是函数调用时传递给函数的具体值，实参是函数定义中声明的变量。
B. 形参是函数定义中声明的变量，实参是函数调用时传递给函数的具体值。
C. 形参和实参在函数调用时是完全相同的。
D. 形参只在函数内部可见，实参在函数外部可见。

正确答案：B
考察知识点：形参和实参的本质区别。
形参是函数定义时的占位符（局部变量），实参是调用时的具体值，混淆二者会导致函数传参逻辑错误。
解析过程：
B选项正确描述了形参与实参的定义；A选项颠倒了定义和调用的角色，C/D选项表述错误。选B。

7、运行如下代码会输出（ ）。

int value = 100;
void print1() {int value = 50;cout << value << " ";cout << ::value << " ";
}
void print2() {cout << value << " ";
}
print1();
print2();

A. 100 100 100
B. 50 50 50
C. 50 100 100
D. 50 50 100

正确答案：C
考察知识点：全局变量与局部变量的作用域、作用域解析符::。
局部变量隐藏同名全局变量，::value强制访问全局变量，理解作用域优先级可避免变量名冲突。
解析过程：
print1中局部value=50输出50，::value访问全局变量输出100；print2无局部变量，输出全局value=100，结果为50 100 100。选C。

8、小杨在整理一副扑克牌的所有红心扑克牌，使其从小到大排列。他的做法是：最开始抓到第1张扑克牌被认为已经排好序；然后抓第2张扑克牌，将其插入至有序部分的正确位置；不断循环步骤，每次将新抓到扑克牌插入至有序部分，直至抓完所有扑克牌，这样抓牌结束时就完成了扑克牌的排序。小杨这种整理扑克牌的方式与（ ）排序的方式最接近。

A. 冒泡排序
B. 插入排序
C. 选择排序
D. 直接排序

正确答案：B
考察知识点：插入排序的核心思想。
插入排序将元素逐个插入已排序部分，与“抓牌后插入有序手牌”的过程一致，是日常生活中排序场景的典型映射。
解析过程：
小杨的操作是“将新元素插入有序部分”，符合插入排序逻辑。选B。

9、 以下哪种情况是使用插入排序的合适场景？

A. 数据量非常大，且乱序严重
B. 希望获得稳定排序，但不要求实时性
C. 数据几乎有序，只需少量调整
D. 想在交换次数最少的前提下排好大数组

正确答案：C
考察知识点：插入排序的适用场景。
插入排序在数据几乎有序时，只需少量元素移动（O(n)时间复杂度），效率远高于选择排序等O(n²)算法。
解析过程：
C选项“数据几乎有序”是插入排序的最佳场景；A选项大数组乱序适合快速排序，B选项稳定排序可选冒泡，D选项交换次数少可选选择排序。选C。

10、 以下关于递推算法基本思想的描述，正确的是（ ）。

A. 递推算法通过将问题分解为相互独立的子问题来解决。
B. 递推算法从已知的基础情况出发，通过某种关系逐步推导出更大规模问题的解。
C. 递推算法通常用于穷举所有可能的解决方案。
D. 递推算法适用于在每一步做出局部最优选择以达到全局最优。

正确答案：B
考察知识点：递推算法的基本思想。
递推通过初始值和递推公式迭代求解，是动态规划、数学建模的核心思想，与递归的“自顶向下”不同，递推是“自底向上”逐步推导。
解析过程：
B选项正确描述递推思想；A选项是分治算法，C选项是穷举法，D选项是贪心算法。选B。

11、给定如下算法，其时间复杂度为（ ）。

bool f(int arr[], int n, int target) {for (int i = 0; i < n; i++) {int sum = 0;for (int j = 0; j < n; j++) {if (i & (1 << j)) {sum += arr[j];}}if (sum == target) return true;}return false;
}

$A.O(n)$
$B.O(n^2)$
$C.O(n^3)$
$D.O(2^n)$

正确答案：B
考察知识点：嵌套循环的时间复杂度分析。
外层循环n次，内层循环n次，总操作次数为n×n=O(n²)，这是评估算法效率的基础。
解析过程：
外层i循环n次，内层j循环n次，时间复杂度为O(n²)。选B。

12、下述斐波那契数列计算的时间复杂度是（ ）。

int fibonacci(int n) {if (n == 0) return 0;if (n == 1) return 1;return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}

$A.O(n)$
$B.O(n^2)$
$C.O(n^3)$
$D.O(2^n)$

正确答案：D
考察知识点：递归斐波那契数列的时间复杂度。
递归斐波那契每次调用产生两个子问题，时间复杂度呈指数级增长（O(2ⁿ)），是递归低效性的典型案例。
解析过程：
递归树深度为n，节点数约2ⁿ，时间复杂度为O(2ⁿ)。选D。

13、关于下面 C++ 程序的描述，（ ）最准确。

ifstream in("data.txt");
string line;
while (getline(in, line)) {cout << line << endl;
}

A. 将从标准输入读取每行，并输出到屏幕
B. 程序无法运行，因为 getline 只能读取 cin
C. 将 data.txt 中的每一行读取并输出到屏幕
D. 程序将创建 data.txt 并写入默认文本

正确答案：C
考察知识点：文件输入流（ifstream）的基本操作。
ifstream用于读取文件，getline(in, line)逐行读取文件内容，cout输出至屏幕，这是文件IO的基础应用。
解析过程：
代码打开data.txt并逐行读取输出，C选项正确；A选项描述的是cin，B选项getline可用于文件流，D选项是ofstream的功能。选C。

14、在C++中，异常处理机制（try-catch块）的主要目的是( )。

A. 提高程序的运行速度。
B. 在程序发生运行时错误时，提供一种结构化的错误处理方式。
C. 确保程序在编译时没有错误。
D. 减少程序的内存占用。

正确答案：B
考察知识点：异常处理机制的核心目的。
异常处理（try-catch）用于捕获和处理运行时错误（如除零、文件不存在），提供结构化的错误处理流程，避免程序崩溃。
解析过程：
B选项正确描述异常处理的目的；A选项与效率无关，C选项是编译器的作用，D选项与内存占用无关。选B。

15、为了提高冒泡排序的效率，如果某轮“冒泡”中没有执行任何交换操作，说明数组已经完成排序，可直接返回结果，则两条横线上分别应该填写（ ）。

void bubbleSortWithFlag(vector<int> &nums) {for (int i = nums.size() - 1; i > 0; i--) {bool flag;________________ // 在此处填入代码for (int j = 0; j < i; j++) {if (nums[j] > nums[j + 1]) {swap(nums[j], nums[j + 1]);___________________________ // 在此处填入代码}}if (!flag)break;}
}

A.
flag = false;
flag = false;
B.
flag = false;
flag = true;
C.
flag = true;
flag = false;
D.
flag = true;
flag = true;

正确答案：B
考察知识点：冒泡排序的优化（标志位判断提前退出）。
标志位flag用于检测某趟是否发生交换，若未交换则数组已排序，可提前退出，优化最佳情况时间复杂度至O(n)。
解析过程：
初始flag=false（假设未交换），发生交换时设flag=true，若一趟后flag仍为false，则排序完成。选B。

判断题（每题 2 分，共 20 分）

1、下面C++代码正确声明了一个返回 int 类型、接受两个 int 参数的函数。

int add(int, int);

正确答案：正确
考察知识点：函数声明的简化形式。
函数声明可省略参数名（仅保留类型），如int add(int, int);，仍能正确声明函数原型。
解析过程：
代码正确声明了函数，正确。

2、下面C++代码的输出是 15 。

void foo(int x) {x += 5;
}
int main() {int a = 10;foo(a);cout << a << endl;
}

正确答案：错误
考察知识点：值传递的特性（函数内修改不影响实参）。
值传递参数是实参的副本，函数内修改副本不会改变原始实参，这是值传递与引用传递的核心区别。
解析过程：
foo(a)中x是a的副本，x +=5不影响a，a仍为10，输出错误。

3、下面c++代码在一个结构体中又定义了别的结构体。这种结构嵌套定义的方式语法不正确。

#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
struct Library {struct Book {struct Author {string name;int birthYear;};string title;int year;Author author;};string name;vector<Book> books;
}

正确答案：错误
考察知识点：结构体的嵌套定义合法性。
C++允许结构体嵌套定义（如struct Library内定义struct Book），可增强代码组织性，避免命名冲突。
解析过程：
结构体嵌套定义语法正确，错误。

4、在C++中，相比于值传递，使用引用传递作的优点可以直接操作和修改原始变量，避免数据拷贝，提高效率。

正确答案：正确
考察知识点：引用传递的优点。
引用传递直接操作原始变量，避免值传递的拷贝开销（尤其对大型对象），同时保证语法简洁（无需解引用）。
解析过程：
描述正确，正确。

5、下面这段代码不合法，因为每一行都必须显式初始化3个元素。

int arr[2][3] = {{1, 2}, {3}};

正确答案：错误
考察知识点：二维数组的部分初始化。
二维数组初始化时，未显式初始化的元素会被自动赋0（数值类型），允许部分初始化，剩余元素补默认值。
解析过程：
代码合法（未初始化元素自动为0），错误。

6、以下程序中使用了递推方式计算阶乘（n! = 1 * 2 * 3 …* n ），计算结果正确。

int factorial(int n) {int res = 1;for (int i = 0; i < n; ++i) {res *= i;}return res;
}

正确答案：错误
考察知识点：递推法计算阶乘的逻辑错误。
解析过程：
循环变量i从0开始，res *=i会先乘0，导致结果恒为0，计算错误，错误。

7、无论初始数组是否有序，选择排序都执行$O(n^2)$次比较

正确答案：正确
考察知识点：选择排序的比较次数。
选择排序无论初始状态如何，均需进行n-1+n-2+…+1 = n(n-1)/2次比较，时间复杂度恒为O(n²)。
解析过程：
描述正确，正确。

8、以下C++代码，尝试对有 n 个整数的数组 arr 进行排序。这个代码实现了选择排序算法。

for (int i = 0; i < n - 1; ++i) {int minIndex = i;for (int j = i + 1; j < n; ++j) {if (arr[j] < arr[minIndex])minIndex = j;}if (minIndex != i)swap(arr[i], arr[minIndex]);
}

正确答案：正确
考察知识点：选择排序的实现逻辑。
选择排序通过“找最小元素交换至当前位置”实现排序，代码中minIndex记录最小值位置并交换，符合选择排序逻辑。
解析过程：
代码正确实现选择排序，正确。

9、 如果一个异常在 try 块中抛出但没有任何 catch 匹配，它将在编译时报错。

正确答案：错误
考察知识点：未捕获异常的后果。
未捕获的异常会导致程序调用std::terminate()终止，而非编译错误，这是异常传播机制的重要规则。
解析过程：
未捕获异常导致运行时终止，错误。

10、下面C++代码实现将 Hello 写入 data.txt 。

ofstream out("data.txt");
out << "Hello";
out.close();

正确答案：正确
考察知识点：文件输出流（ofstream）的基本操作。
ofstream用于写入文件，out << "Hello"将字符串写入文件，close()关闭流，这是文件写入的基础应用。
解析过程：
代码正确将“Hello”写入data.txt，正确。

编程题 (每题 25 分，共 50 分)

画布裁剪

【问题描述】
小A在高为h宽为w的矩形画布上绘制了一幅画。由于画布边缘留白太多，小A想适当地裁剪画布，只保留画的主体。具体来说，画布可以视为h行w列的字符矩阵，其中的字符均为ASCII码位于33～126之间的可见字符，小A只保留画布中由第$x_1$行到第$x_2$行、第$y_1$列到第$y_2$列构成的子矩阵。
小A将画布交给了你，你能帮他完成画布的裁剪吗?

【输入格式】
第一行，两个正整数h,w,分别表示画布的行数与列数。
第二行，四个正整数$x_1,x_2,y_1,y_2$,表示保留的行列边界。
接下来h行，每行一个长度为w的字符串，表示画布内容。

【输出格式】
输出共$x_2-x_1+1$行，每行一个长度为$y_2-y_1+1$的字符串，表示裁剪后的画布。

【样例输入 1】

3 5
2 2 2 4
.....
.>_<.
.....

【样例输出 1】

>_<

【样例输入 2】

5 5
1 2 3 4
AbCdE
fGhIk
LmNoP
qRsTu
VwXyZ

【样例输出 2】

Cd
hI

【数据范围】
对于所有测试点，保证$1\le h,w\le 100,1\le x_1\le x_2\le h,1\le y_1\le y_2\le w$。

排序

【问题描述】
体育课上有n名同学排成一队，从前往后数第i位同学的身高为$h_i$,体重为$w_i$。目前排成的队伍看起来参差不齐，老师希望同学们能按照身高从高到低的顺序排队，如果身高相同则按照体重从重到轻排序。在调整队伍时，每次只能交换相邻两位同学的位置。老师想知道，最少需要多少次交换操作，才能将队伍调整成目标顺序。

【输入格式】
第一行，一个正整数n,表示队伍人数。

接下来n行，每行两个正整数$h_i$和$w_i$,分别表示第i位同学的身高和体重。

【输出格式】
输出一行，一个整数，表示最少需要的交换次数。
【样例输入 1】
5
1 60
3 70
2 80
4 55
4 50
【样例输出 1】
8
【样例输入 2】
5
4 0
4 0
2 0
3 0
1 0
【样例输出 2】
1
【数据范围】
对于所有测试点，保证$1\le n\le 3000,0\le h_i,w_i\le 10^9$。