上海海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用算法》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁上海海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用算法》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇中，需要考慮多種因素。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇的考慮因素，不正確的是：（）A.數(shù)據(jù)的規(guī)模和操作的頻繁程度B.存儲(chǔ)空間的限制C.算法的復(fù)雜度和效率D.只根據(jù)個(gè)人喜好選擇，不考慮實(shí)際需求2、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器，采用T類放大方式，在4Ω負(fù)載下輸出功率不小于50W，給出電路設(shè)計(jì)和電源管理。3、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理中窗函數(shù)的選擇和應(yīng)用方案，分析不同窗函數(shù)對信號(hào)處理結(jié)果的影響。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)燈光控制、窗簾控制、家電控制等功能，給出系統(tǒng)的整體架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。5、在排序算法的比較中，穩(wěn)定性是一個(gè)重要的特性。以下關(guān)于排序算法穩(wěn)定性的描述，錯(cuò)誤的是（）A.穩(wěn)定的排序算法在排序過程中不會(huì)改變相同元素的相對順序B.冒泡排序、插入排序和歸并排序是穩(wěn)定的排序算法C.選擇排序和快速排序是不穩(wěn)定的排序算法D.排序算法的穩(wěn)定性對于所有應(yīng)用都是至關(guān)重要的，不穩(wěn)定的算法不能使用6、利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)語音識(shí)別系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確識(shí)別特定的語音指令并執(zhí)行相應(yīng)的操作。7、若要對n個(gè)不同的關(guān)鍵字進(jìn)行冒泡排序，在最壞情況下，其比較次數(shù)為？（）A.n(n-1)/2B.nlog2nC.n^2D.n8、設(shè)計(jì)一個(gè)模擬信號(hào)數(shù)字化系統(tǒng)，包括抽樣、量化和編碼模塊，確定合適的抽樣頻率和量化級(jí)數(shù)，分析系統(tǒng)性能。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能消防報(bào)警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測火災(zāi)參數(shù)（如煙霧、溫度等）并及時(shí)報(bào)警。10、在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析中，需要確定網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系和最短路徑。為了表示網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是常用的？（）A.鄰接矩陣B.鄰接表C.十字鏈表D.邊集數(shù)組11、利用電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)升壓型直流-直流變換器（BoostConverter），并對其性能進(jìn)行測試和優(yōu)化。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的自動(dòng)門控制系統(tǒng)，當(dāng)檢測到有人靠近時(shí)自動(dòng)開門，一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)門。13、假設(shè)正在開發(fā)一個(gè)視頻編碼系統(tǒng)，需要對視頻幀進(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)可能對視頻數(shù)據(jù)的組織和處理最有幫助？（）A.樹狀數(shù)組，優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問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、設(shè)計(jì)一個(gè)無線通信模塊電路，能夠?qū)崿F(xiàn)短距離無線數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離在100米以內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mbps。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光纖通信的高速數(shù)據(jù)中心互聯(lián)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)大量數(shù)據(jù)的快速傳輸和低延遲。16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Arduino的智能寵物喂食器，能夠根據(jù)設(shè)定的時(shí)間和食量自動(dòng)為寵物投放食物，并通過手機(jī)APP進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控。17、根據(jù)數(shù)字電路原理，設(shè)計(jì)一個(gè)具有自動(dòng)計(jì)數(shù)和顯示功能的電子計(jì)數(shù)器，可用于工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)品計(jì)數(shù)。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線通信技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測與灌溉控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理。19、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度報(bào)警器電路，當(dāng)環(huán)境溫度超過設(shè)定值時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，報(bào)警溫度可設(shè)置。20、利用射頻技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)，能夠采集環(huán)境數(shù)據(jù)并通過無線方式傳輸，給出節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)和功耗分析。二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋如何在一個(gè)二叉搜索樹中進(jìn)行刪除操作的多線程實(shí)現(xiàn)，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其同步和競爭問題。2、（本題5分）深入分析在具有n個(gè)頂點(diǎn)的圖中，如何進(jìn)行拓?fù)渑判蛞源_定任務(wù)的執(zhí)行順序，并說明其應(yīng)用場景。3、（本題5分）描述二叉樹的層次遍歷方法，并說明其實(shí)現(xiàn)思路。4、（本題5分）闡述二叉樹的層次遍歷算法的實(shí)現(xiàn)過程，分析其時(shí)間復(fù)雜度，并舉例說明其應(yīng)用場景。5、（本題5分）論述如何對圖進(jìn)行拓?fù)渑判蛞源_定任務(wù)的執(zhí)行順序，并舉例說明其在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用。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，對一個(gè)n叉樹進(jìn)行層次遍歷，并按層次輸出節(jié)點(diǎn)值。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用堆結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一個(gè)優(yōu)先隊(duì)列，支持按照自定義的優(yōu)先級(jí)規(guī)則進(jìn)行元素插入和刪除。3、（本題5分）使用圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)工廠設(shè)備維護(hù)計(jì)劃安排系統(tǒng)，避免設(shè)備維護(hù)沖突。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，在給定的最大堆中插入一個(gè)元素，調(diào)整堆并輸出堆的內(nèi)容。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用數(shù)組實(shí)現(xiàn)歸并排序的迭代器實(shí)現(xiàn)，方便對數(shù)組進(jìn)行歸并排序操作。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某在線招聘平臺(tái)的簡歷篩選系統(tǒng)需要根據(jù)職位要求對求職者的簡歷進(jìn)行篩選和匹配。簡歷包括求職者ID、個(gè)人信息、教育背景、工作經(jīng)歷、技能證書，職位要求包括職位ID、所需技能、工作經(jīng)驗(yàn)、學(xué)歷要求。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)簡歷和職位要求數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的篩選和匹配，并向招聘者推薦合適的簡歷。2、（本題10分）一家超市的庫存管理系統(tǒng)需要記錄商品的庫存信息，包括商品編碼、商品名稱、庫存數(shù)量、進(jìn)貨價(jià)格、銷售價(jià)格等。請?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)庫存數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)商品的快速盤點(diǎn)、庫存預(yù)警、進(jìn)貨和銷售操作，并統(tǒng)計(jì)商品的利潤。3、（本題10分）某公司的項(xiàng)目任務(wù)分配系統(tǒng)需要對多個(gè)項(xiàng)目的任務(wù)和員工分配情況進(jìn)行管理。任務(wù)信息包括任務(wù)編號(hào)、任務(wù)描述、負(fù)責(zé)人、截止日期等，員工信息包括