昆明城市學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專(zhuān)業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專(zhuān)業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€(xiàn)…………第1頁(yè)，共1頁(yè)昆明城市學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在有向圖的最短路徑算法中，迪杰斯特拉算法具有一定的特點(diǎn)。以下關(guān)于迪杰斯特拉算法的描述，錯(cuò)誤的是（）A.它能求出從源點(diǎn)到其他所有頂點(diǎn)的最短路徑B.每次都選擇距離源點(diǎn)最近的未確定最短路徑的頂點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展C.算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(V2)，其中V是頂點(diǎn)的數(shù)量D.該算法不能處理帶有負(fù)權(quán)邊的圖2、對(duì)于一個(gè)用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的循環(huán)隊(duì)列，當(dāng)隊(duì)尾指針rear等于數(shù)組的最大下標(biāo)時(shí)，若要進(jìn)行入隊(duì)操作，需要進(jìn)行的處理是？（）A.rear重置為0B.rear保持不變C.擴(kuò)充數(shù)組容量D.無(wú)法再入隊(duì)3、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鑒頻器，能夠測(cè)量輸入信號(hào)的頻率變化，精度達(dá)到10Hz，給出電路結(jié)構(gòu)和工作原理。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的智能家居控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)燈光、窗簾、空調(diào)等設(shè)備的控制，描述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件編程。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能倉(cāng)儲(chǔ)貨物定位系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)獲取貨物的位置信息。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的水質(zhì)凈化設(shè)備控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)水質(zhì)參數(shù)自動(dòng)控制凈化過(guò)程。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理的語(yǔ)音加密與解密系統(tǒng)，保障語(yǔ)音通信的安全。8、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)電梯控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電梯的上下運(yùn)行、樓層停靠和超載報(bào)警等功能。9、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘收音機(jī)電路，能夠顯示時(shí)間、接收廣播信號(hào)并播放音頻，具有鬧鐘和定時(shí)關(guān)機(jī)功能。10、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)一個(gè)電梯控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電梯的上下運(yùn)行、樓層停靠和超載檢測(cè)等功能。11、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字電視信號(hào)接收器，能夠接收和解碼數(shù)字電視信號(hào)，給出硬件設(shè)計(jì)和解碼算法。12、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)方案，確保高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。13、假設(shè)正在開(kāi)發(fā)一個(gè)視頻編碼系統(tǒng)，需要對(duì)視頻幀進(jìn)行壓縮和存儲(chǔ)，并能夠快速地讀取和解碼。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能對(duì)視頻數(shù)據(jù)的組織和處理最有幫助？（）A.樹(shù)狀數(shù)組，優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪(fǎng)問(wèn)B.跳表，支持快速的幀查找和操作C.鏈表，順序存儲(chǔ)視頻幀數(shù)據(jù)D.數(shù)組，直接映射視頻幀的存儲(chǔ)位置14、對(duì)于一個(gè)有n個(gè)頂點(diǎn)的無(wú)向圖，如果采用鄰接矩陣存儲(chǔ)，其空間復(fù)雜度為？（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)放的儀表放大器電路，增益可調(diào)范圍為1-1000倍，共模抑制比不小于80dB，輸入阻抗不小于1MΩ。16、鏈表是另一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與數(shù)組相比具有不同的特點(diǎn)。以下關(guān)于鏈表的描述，不正確的是：（）A.鏈表中的元素通過(guò)指針鏈接在一起，存儲(chǔ)位置可以是不連續(xù)的，插入和刪除操作只需修改指針，效率較高B.單向鏈表只能從表頭向表尾遍歷，而雙向鏈表可以從表頭和表尾雙向遍歷，更加靈活C.鏈表的查找操作需要從頭節(jié)點(diǎn)依次遍歷，效率相對(duì)較低，但在不知道元素位置的情況下仍能進(jìn)行插入和刪除D.鏈表不需要預(yù)先分配連續(xù)的存儲(chǔ)空間，因此不會(huì)出現(xiàn)存儲(chǔ)空間浪費(fèi)的情況，且其內(nèi)存使用效率總是高于數(shù)組17、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)斎雸D像進(jìn)行灰度化、濾波、邊緣檢測(cè)等基本操作，顯示處理結(jié)果。18、在一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，任務(wù)調(diào)度是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，需要根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)、截止時(shí)間等因素進(jìn)行快速的調(diào)度決策。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度？（）A.優(yōu)先級(jí)隊(duì)列和調(diào)度算法B.棧和后進(jìn)先出調(diào)度C.隊(duì)列和先進(jìn)先出調(diào)度D.集合和隨機(jī)調(diào)度19、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線(xiàn)通信中的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電頻譜感知和接入方案，分析頻譜利用效率。20、在一個(gè)大型企業(yè)的員工管理系統(tǒng)中，需要存儲(chǔ)員工的基本信息，如姓名、工號(hào)、部門(mén)、職位等，并且能夠按照部門(mén)快速查找和統(tǒng)計(jì)員工數(shù)量。為了實(shí)現(xiàn)這樣的功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是比較合適的選擇？（）A.字典樹(shù)B.堆C.跳表D.并查集21、在一個(gè)有n個(gè)頂點(diǎn)的帶權(quán)有向圖中，使用迪杰斯特拉（Dijkstra）算法求從源點(diǎn)到其他各頂點(diǎn)的最短路徑，其時(shí)間復(fù)雜度為？（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)22、設(shè)計(jì)一個(gè)智能水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)參數(shù)如pH值、溶解氧等，并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和分析，闡述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件功能。23、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器擴(kuò)展電路，能夠增加放大器的輸出功率和音質(zhì)，并且具有失真檢測(cè)功能。24、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器，能夠?qū)σ纛l信號(hào)進(jìn)行5段均衡調(diào)節(jié)，給出系統(tǒng)方案和濾波器參數(shù)計(jì)算。25、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)中，案例分析是一種有效的方法。以下關(guān)于案例分析的描述，不準(zhǔn)確的是：（）A.選擇實(shí)際的應(yīng)用案例，如學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)、圖書(shū)管理系統(tǒng)等，展示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用B.通過(guò)對(duì)案例的分析，讓學(xué)生理解如何根據(jù)需求選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法C.案例分析可以幫助學(xué)生將抽象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念與具體的問(wèn)題解決聯(lián)系起來(lái)D.案例分析只適用于簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)于復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法不適用二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）深入探討在一個(gè)具有n個(gè)元素的二叉搜索樹(shù)中，如何求第k小的元素。2、（本題5分）在一個(gè)二叉搜索樹(shù)中，如何實(shí)現(xiàn)刪除操作并保證樹(shù)的性質(zhì)不變？3、（本題5分）詳細(xì)闡述二叉樹(shù)的前序、中序和后序遍歷的遞歸和非遞歸實(shí)現(xiàn)方法，并舉例說(shuō)明其應(yīng)用場(chǎng)景。4、（本題5分）詳細(xì)闡述如何在一個(gè)具有n個(gè)元素的無(wú)序數(shù)組中，使用快速選擇算法查找第k小的元素，分析其時(shí)間復(fù)雜度。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）構(gòu)建一個(gè)算法，在一個(gè)鏈表中找出中間節(jié)點(diǎn)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用基數(shù)排序?qū)o定的一組數(shù)字字符串進(jìn)行排序，輸出排序后的字符串?dāng)?shù)組。3、（本題5分）基于Trie樹(shù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，用于快速驗(yàn)證手機(jī)號(hào)碼的合法性。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)雙向鏈表，用于存儲(chǔ)員工的工作經(jīng)歷信息，包括公司名稱(chēng)、工作時(shí)間和職位，實(shí)現(xiàn)鏈表的遍歷、插入和刪除節(jié)點(diǎn)的功能。5、（本題5分）使用鏈表和克魯斯卡爾算法，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，為一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建最小成本的連接方案。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一家電商平臺(tái)的評(píng)論管理系統(tǒng)需要記錄商品的評(píng)論信息，包括評(píng)論ID、商品ID、用戶(hù)ID、評(píng)論內(nèi)容、評(píng)論時(shí)間、評(píng)分等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)評(píng)論數(shù)據(jù)，能夠快速查找商品的評(píng)論、按評(píng)分排序、刪除不良評(píng)論，并統(tǒng)計(jì)商品的平均評(píng)分。2、（本題10分）一個(gè)城市的公共交通系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)跟蹤公交車(chē)的位置和行駛路線(xiàn)，為乘客提供準(zhǔn)確的到