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

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)宜賓學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、設(shè)計(jì)一個(gè)基于壓力傳感器和單片機(jī)的液位測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)容器內(nèi)的液位高度。2、考慮一個(gè)圖的最短路徑問(wèn)題，迪杰斯特拉（Dijkstra）算法是一種常見(jiàn)的求解方法。假設(shè)圖中存在負(fù)權(quán)邊，以下關(guān)于Dijkstra算法的適用性，哪個(gè)說(shuō)法是正確的（）A.仍然適用，可以求出最短路徑B.可能會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)果C.無(wú)法運(yùn)行D.會(huì)自動(dòng)將負(fù)權(quán)邊轉(zhuǎn)換為正權(quán)邊3、利用通信技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，能夠采集環(huán)境數(shù)據(jù)并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)。4、考慮到一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的索引結(jié)構(gòu)，為了能夠快速地進(jìn)行范圍查詢和隨機(jī)訪問(wèn)，同時(shí)保持較好的空間利用率和插入、刪除性能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能會(huì)被采用？（）A.B+樹(shù)B.紅黑樹(shù)C.AVL樹(shù)D.字典樹(shù)5、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)6、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析電路，能夠?qū)囟葌鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并且具有預(yù)警功能。7、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)程序來(lái)管理一個(gè)圖書(shū)館的書(shū)籍庫(kù)存系統(tǒng)，需要能夠快速查找、插入和刪除書(shū)籍信息。考慮到書(shū)籍?dāng)?shù)量可能很大，并且操作頻繁，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.數(shù)組，存儲(chǔ)固定數(shù)量的元素，插入和刪除操作效率較低B.鏈表，動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)元素，插入和刪除操作方便，但查找效率相對(duì)較低C.棧，遵循后進(jìn)先出原則，不適合頻繁的查找和刪除任意位置的元素D.隊(duì)列，先進(jìn)先出，適用于排隊(duì)場(chǎng)景，不太適合此庫(kù)存管理需求8、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中的圖像超分辨率重建效果評(píng)估系統(tǒng)，分析重建質(zhì)量。9、在一個(gè)需要頻繁合并和查找集合元素所屬集合的場(chǎng)景中，例如在圖像處理中合并相似的區(qū)域，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.并查集，能夠高效地進(jìn)行集合的合并和查找B.二叉搜索樹(shù)，主要用于元素的查找和排序C.圖，用于表示復(fù)雜的關(guān)系，對(duì)于簡(jiǎn)單的集合操作可能過(guò)于復(fù)雜D.鏈表，合并和查找操作效率較低10、設(shè)計(jì)一個(gè)高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，采用固態(tài)硬盤，存儲(chǔ)容量達(dá)到1TB，讀寫(xiě)速度不低于500MB/s，說(shuō)明硬件選型和接口設(shè)計(jì)。11、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能安防系統(tǒng)，能夠檢測(cè)入侵、火災(zāi)等異常情況，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)和通知用戶。12、在一個(gè)哈希表中，解決沖突的方法有多種，以下哪種方法在處理沖突時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致“二次聚集”現(xiàn)象？（）A.線性探測(cè)法B.鏈地址法C.再哈希法D.建立公共溢出區(qū)13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的自動(dòng)化生產(chǎn)線物流輸送系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)搬運(yùn)、存儲(chǔ)和配送。14、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用中，優(yōu)先隊(duì)列常用于處理具有優(yōu)先級(jí)的任務(wù)。以下關(guān)于優(yōu)先隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)方式，錯(cuò)誤的是：（）A.可以用堆來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列，插入和刪除操作的時(shí)間復(fù)雜度都較低B.可以用有序數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列，但插入操作的時(shí)間復(fù)雜度較高C.可以用無(wú)序數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列，查找最大（或最?。┰氐臅r(shí)間復(fù)雜度為O(1)D.無(wú)論采用哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列，其性能都相同15、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中均衡器收斂速度和失調(diào)的優(yōu)化方案，分析對(duì)系統(tǒng)性能的改善。16、插入排序也是一種基本的排序算法。關(guān)于插入排序的特點(diǎn)，以下描述正確的是：（）A.插入排序在每次迭代中，將待排序元素插入到已排序部分的合適位置B.插入排序在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn)，優(yōu)于冒泡排序C.插入排序是一種不穩(wěn)定的排序算法，可能改變相同元素的相對(duì)順序D.插入排序適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)的排序，效率很高17、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的無(wú)線遙控系統(tǒng)，控制距離不小于50米，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)設(shè)備的開(kāi)關(guān)控制，說(shuō)明系統(tǒng)組成和編碼方式。18、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鎖相環(huán)頻率合成器，能夠輸出頻率在1MHz至1GHz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的正弦波，給出系統(tǒng)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。19、利用射頻技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)藍(lán)牙音頻耳機(jī)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的無(wú)線音頻傳輸和控制功能。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙的智能手表，能夠顯示時(shí)間、計(jì)步、監(jiān)測(cè)心率和接收手機(jī)通知，描述硬件和軟件設(shè)計(jì)。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）闡述如何使用AC自動(dòng)機(jī)處理多模式字符串匹配問(wèn)題，分析其原理和時(shí)間復(fù)雜度。2、（本題5分）解釋如何對(duì)一個(gè)無(wú)序數(shù)組進(jìn)行堆排序，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）論述在二叉樹(shù)中如何進(jìn)行層次遍歷，以及如何利用層次遍歷解決相關(guān)問(wèn)題。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用數(shù)組實(shí)現(xiàn)對(duì)一組數(shù)據(jù)的快速選擇算法，找到第k小的元素。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用冒泡排序算法對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組進(jìn)行排序，結(jié)構(gòu)體包含學(xué)生的成績(jī)等信息。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，在循環(huán)鏈表中刪除指定位置的節(jié)點(diǎn)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)帶權(quán)有向圖中找出經(jīng)過(guò)指定頂點(diǎn)次數(shù)不超過(guò)k的最短路徑。5、（本題5分）實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法，對(duì)一個(gè)矩陣進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）某電商平臺(tái)的促銷活動(dòng)規(guī)則管理系統(tǒng)需要定義不同的促銷活動(dòng)類型、適用商品、優(yōu)惠條件、活動(dòng)時(shí)間等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)和管理促銷活動(dòng)規(guī)則，支持活動(dòng)的創(chuàng)建、