麗江文化旅游學院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計》2021-2022學年第一學期期末試卷

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《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設計》2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在一個需要對大量整數(shù)進行排序，并且內(nèi)存空間有限的情況下。以下哪種排序算法可能比較適合？（）A.歸并排序B.冒泡排序C.桶排序D.選擇排序2、考慮隊列這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它遵循先進先出的原則。假設一個銀行需要管理客戶的排隊等待服務，每個客戶按照到達的順序接受服務。為了有效地組織和管理客戶的等待過程，以下關于隊列的操作，哪個是最關鍵的（）A.隨機刪除隊列中的元素B.在隊列中間插入新的客戶C.讀取隊列頭部的客戶信息D.對隊列中的元素進行排序3、設計一個音頻功率放大器，采用AB類放大方式，在8Ω負載下輸出功率不小于80W，給出電路設計和散熱考慮。4、運用數(shù)字電路設計一個密碼鎖系統(tǒng)，用戶通過輸入正確的密碼才能打開鎖，同時具有錯誤輸入次數(shù)限制和報警功能。5、設計一個低通數(shù)字濾波器，截止頻率為500Hz，采樣頻率為2kHz，采用窗函數(shù)法進行設計。6、使用單片機設計一個智能電子秤系統(tǒng)，能夠準確測量物體重量，并具有去皮、計價等功能。7、設計一個基于運算放大器的儀表放大器電路，具有高共模抑制比和高輸入阻抗，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計算。8、運用電子電路知識，設計一個具有過流保護和短路保護功能的直流電源電路。9、利用射頻技術(shù)設計一個藍牙音頻耳機，實現(xiàn)高質(zhì)量的無線音頻傳輸和控制功能。10、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。以下關于鏈表的描述，不正確的是：（）A.鏈表中的元素通過指針鏈接在一起，存儲位置可以是不連續(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)點依次遍歷，效率相對較低，但在不知道元素位置的情況下仍能進行插入和刪除D.鏈表不需要預先分配連續(xù)的存儲空間，因此不會出現(xiàn)存儲空間浪費的情況，且其內(nèi)存使用效率總是高于數(shù)組11、設計一個基于USBType-C接口的電源傳輸系統(tǒng)，支持PD快充協(xié)議，能夠提供不同的電壓和電流輸出，給出硬件設計和協(xié)議實現(xiàn)。12、設計一個程控濾波器，帶寬和中心頻率可程控調(diào)節(jié)，給出電路實現(xiàn)和控制邏輯。13、樹是一種非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有層次關系。以下關于樹的描述，不正確的是：（）A.二叉樹的每個節(jié)點最多有兩個子節(jié)點，分為左子節(jié)點和右子節(jié)點B.二叉搜索樹的左子樹中的節(jié)點值小于根節(jié)點值，右子樹中的節(jié)點值大于根節(jié)點值，便于快速查找、插入和刪除C.平衡二叉樹通過自動調(diào)整保持樹的平衡，提高了查找效率，但插入和刪除操作相對復雜D.樹的遍歷方式包括前序遍歷、中序遍歷和后序遍歷，且每種遍歷方式的時間復雜度都是相同的，與樹的結(jié)構(gòu)無關14、棧是一種特殊的線性結(jié)構(gòu)，遵循后進先出的原則。假設一個程序中使用了棧來存儲數(shù)據(jù)。以下關于棧的描述，哪一項是不準確的？（）A.?？梢杂糜趯崿F(xiàn)函數(shù)調(diào)用時的參數(shù)傳遞和局部變量存儲B.入棧和出棧操作的時間復雜度均為O(1)C.可以使用數(shù)組或鏈表來實現(xiàn)棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)D.棧的存儲空間大小是固定的，無法動態(tài)擴展15、設計一個具有相位補償功能的放大器電路，提高電路的穩(wěn)定性和帶寬，給出電路設計和相位補償分析。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）數(shù)組和鏈表在存儲數(shù)據(jù)方面有哪些不同之處？各自的優(yōu)缺點是什么？2、（本題5分）詳細解釋在一個具有n個元素的二叉樹中，如何進行后序遍歷的非遞歸實現(xiàn)。3、（本題5分）詳細闡述圖的拓撲排序的概念和應用場景，給出拓撲排序的算法步驟，并分析其時間復雜度。4、（本題5分）詳細闡述在拓撲排序的基礎上，如何進一步判斷圖是否為有向無環(huán)圖。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個學校的實驗室設備管理系統(tǒng)需要存儲設備的信息，如設備編號、設備名稱、設備類型、購買日期、使用狀態(tài)等。系統(tǒng)要支持快速查找特定設備、按照購買日期對設備進行排序、新增設備、維修設備、報廢設備。請確定恰當?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細闡述算法和代碼實現(xiàn)，以及性能優(yōu)化策略。2、（本題5分）某城市的公交系統(tǒng)需要對公交線路和站點進行管理。線路和站點信息以有向無環(huán)圖的形式存儲。請設計算法實現(xiàn)以下功能：（1）查找從起點到終點經(jīng)過最少站點的公交線路；（2）判斷兩條公交線路是否存在交叉站點；（3）新增一條公交線路時，如何更新整個公交網(wǎng)絡；（4）計算每個站點的客流量。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。3、（本題5分）某醫(yī)院的體檢管理系統(tǒng)需要記錄體檢項目、體檢人員信息、體檢結(jié)果和建議等。設計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)體檢項目的設置，體檢人員信息的錄入，體檢結(jié)果的存儲和分析，以及個性化的體檢建議生成，并能夠快速查詢和統(tǒng)計體檢數(shù)據(jù)。4、（本題5分）某在線考試的監(jiān)考系統(tǒng)需要實時監(jiān)控考生的答題狀態(tài)、行為異常和交卷時間。設計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，保障考試的公平公正和順利進行。5、（本題5分）某外賣配送平臺需要根據(jù)騎手的位置和訂單信息進行任務分配，確保高效配送。設計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實現(xiàn)訂單的合理分配和配送路徑規(guī)劃。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設計一個算法，對一個二叉排序樹進行中序遍歷的非遞歸實現(xiàn)。2、（本題10分）設計一