宜賓學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁宜賓學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、設(shè)計一個數(shù)字移相器，能夠?qū)崿F(xiàn)0至360度的相移，精度為1度，給出電路結(jié)構(gòu)和控制邏輯。2、根據(jù)傳感器技術(shù)，設(shè)計一個用于農(nóng)業(yè)的土壤濕度監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測土壤濕度并自動控制灌溉設(shè)備。3、堆排序是基于二叉堆數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的排序算法。假設(shè)我們正在使用堆排序?qū)?shù)組進行排序。以下關(guān)于堆排序的描述，哪一項是不準確的？（）A.堆排序首先將數(shù)組構(gòu)建成一個最大堆或最小堆，然后逐步取出堆頂元素并調(diào)整堆B.堆排序的時間復(fù)雜度為O(nlogn)，空間復(fù)雜度為O(1)C.堆排序在排序過程中不需要額外的輔助空間，是一種原地排序算法D.堆排序適用于對大規(guī)模數(shù)據(jù)進行排序，但在數(shù)據(jù)量較小時性能不如其他排序算法4、設(shè)計一個基于藍牙技術(shù)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)短距離設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信，給出系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計。5、設(shè)計一個基于模擬積分器的積分型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），分析其轉(zhuǎn)換精度和速度。6、運用電子電路知識，設(shè)計一個用于工業(yè)機器人的運動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)機器人的精確運動控制。7、設(shè)計一個基于模擬濾波器和放大器的音頻前置放大與濾波系統(tǒng)，提升音頻輸入質(zhì)量。8、設(shè)計一個用于衛(wèi)星通信的低噪聲放大器（LNA），工作頻率在Ku波段，噪聲系數(shù)小于1dB，增益大于20dB，闡述電路設(shè)計和器件選型。9、假設(shè)要實現(xiàn)一個函數(shù)，判斷一個字符串是否是另一個字符串的子序列。例如，“ace”是“abcde”的子序列。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合可能是最有效的？（）A.雙指針法，分別在兩個字符串上移動指針進行比較，簡單直接B.哈希表，將字符串的字符存儲并進行查找，效率較低C.棧，存儲已匹配的字符，操作復(fù)雜D.隊列，用于存儲待匹配的字符，不太適合此場景10、當處理一個動態(tài)增長和收縮的數(shù)據(jù)集合時，例如一個不斷有元素插入和刪除的集合，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在空間利用和操作效率上可能表現(xiàn)更優(yōu)（）A.數(shù)組B.鏈表C.哈希表D.二叉搜索樹11、設(shè)計一個音頻均衡器電路，能夠?qū)Σ煌l段的音頻信號進行獨立調(diào)節(jié)，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計算。12、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計一個電梯控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電梯的上下運行、樓層?？亢统d檢測等功能。13、考慮一個表達式求值的程序，例如計算數(shù)學(xué)表達式3+(4*5)-6。為了正確地按照運算符的優(yōu)先級進行計算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常常被用于輔助計算過程？（）A.隊列，存儲待計算的數(shù)字和運算符B.棧，用于處理運算符的優(yōu)先級C.數(shù)組，存儲表達式的各個元素D.二叉樹，構(gòu)建表達式的結(jié)構(gòu)14、哈希表是一種用于快速查找的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過哈希函數(shù)將關(guān)鍵字映射到表中的位置。假設(shè)使用一個簡單的哈希函數(shù)h(key)=key%10來存儲一系列整數(shù)：12、22、32、42、52。如果發(fā)生了哈希沖突，采用鏈地址法來解決。那么查找值為32時，平均比較次數(shù)大概是多少？（）A.1B.2C.3D.415、設(shè)計一個基于51單片機的智能交通燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)車流量自動調(diào)整紅綠燈時間，提高道路通行效率。16、設(shè)計一個集成電路制造中光刻膠的選擇和涂覆工藝優(yōu)化方案，提高光刻質(zhì)量。17、想象一個需要存儲大量學(xué)生成績數(shù)據(jù)，并能夠快速找出最高成績和最低成績的應(yīng)用場景。同時，還需要支持成績的插入和更新操作。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能最為合適？（）A.二叉搜索樹，能快速查找、插入和刪除元素，但平衡情況影響性能B.堆，特別是最大堆和最小堆，能快速獲取最大或最小元素，插入和更新操作相對復(fù)雜C.哈希表，查找特定成績效率高，但不便于直接找出最大和最小成績D.紅黑樹，自平衡的二叉搜索樹，保證了較高的查找和插入效率18、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計一個超市電子秤的稱重控制系統(tǒng)，實現(xiàn)準確稱重和計價功能。19、設(shè)計一個基于音頻運放的耳機均衡器，能夠?qū)Σ煌l段的音頻進行獨立的增益調(diào)節(jié)。20、二分查找是一種在有序數(shù)組中進行查找的高效算法。以下關(guān)于二分查找的描述，錯誤的是（）A.每次將查找范圍縮小一半，逐步逼近目標元素B.二分查找的時間復(fù)雜度為O(log?n)C.二分查找要求數(shù)組必須是有序的，且只能用于數(shù)組，不能用于鏈表D.二分查找在所有情況下都比順序查找快二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋如何使用冒泡排序?qū)︽湵磉M行排序，分析其與數(shù)組冒泡排序的異同。2、（本題5分）解釋如何在一個有序數(shù)組中進行快速插入操作，保持數(shù)組的有序性，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度。3、（本題5分）詳細闡述在一個具有n個頂點的無向圖中，如何使用克魯斯卡爾算法從不同的邊集開始構(gòu)建最小生成樹，并比較結(jié)果。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用歸并排序算法對一個無向圖的頂點進行排序。2、（本題5分）利用隊列結(jié)構(gòu)設(shè)計一個超市收銀臺排隊系統(tǒng)，模擬顧客的結(jié)賬過程。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，在給定的數(shù)組中找出出現(xiàn)次數(shù)超過一半的元素，輸出該元素。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用堆排序算法對一組字符串按照長度進行排序。5、（本題5分）設(shè)計一個算法，在一個二叉樹中找出所有節(jié)點值的中位數(shù)。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某電商平臺的商品推薦系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的瀏覽歷史、購買記錄和收藏行為為用戶推薦相關(guān)商品。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲和分析這些用戶行為數(shù)據(jù)，實現(xiàn)個性化的商品推薦算法，能夠?qū)崟r更新推薦結(jié)果以適應(yīng)用戶興趣的變化。2、（本題10分）一個大型圖書館需要