皖西衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)W》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)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、線段樹是一種用于處理區(qū)間查詢和更新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。關(guān)于線段樹的應(yīng)用，以下描述哪一項是不正確的？（）A.可以用于快速計算數(shù)組某一區(qū)間的和、最大值、最小值等B.對于頻繁的區(qū)間更新操作，線段樹能夠高效地處理C.線段樹的構(gòu)建和查詢操作的時間復(fù)雜度均為O(logn)D.線段樹只能用于處理數(shù)值類型的數(shù)據(jù)，不能處理其他類型的數(shù)據(jù)2、設(shè)計一個電子密碼鎖電路，要求具有密碼設(shè)置、密碼輸入、密碼驗證和開鎖功能，密碼長度為6位數(shù)字。3、設(shè)計一個數(shù)字頻率計多功能電路，能夠同時測量頻率、周期、占空比等參數(shù)，并且具有數(shù)據(jù)存儲和打印功能。4、基于通信中的多址接入技術(shù)設(shè)計一個無線通信網(wǎng)絡(luò)，支持多個用戶同時通信，分析網(wǎng)絡(luò)容量和性能。5、設(shè)計一個基于藍(lán)牙5.0技術(shù)的智能家居設(shè)備組網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通和協(xié)同工作。6、設(shè)計一個基于單片機(jī)的智能車庫門控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)車庫門的自動開關(guān)、遠(yuǎn)程控制和防夾保護(hù)功能。7、考慮到一個圖的遍歷問題，假設(shè)需要判斷一個圖是否存在環(huán)，并且找出所有的環(huán)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于解決這類問題？（）A.深度優(yōu)先搜索結(jié)合棧B.廣度優(yōu)先搜索結(jié)合隊列C.拓?fù)渑判蚪Y(jié)合棧D.強(qiáng)連通分量算法結(jié)合并查集8、設(shè)計一個基于DSP的圖像壓縮系統(tǒng)，能夠?qū)Σ噬珗D像進(jìn)行有損壓縮，壓縮比達(dá)到10:1，闡述算法原理和代碼實現(xiàn)。9、設(shè)計一個基于藍(lán)牙技術(shù)的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，實現(xiàn)兩個設(shè)備之間的可靠數(shù)據(jù)通信，包括藍(lán)牙模塊的選型和接口電路設(shè)計。10、想象一個需要對大量浮點數(shù)進(jìn)行排序的任務(wù)，并且要求排序的穩(wěn)定性（即相同值的元素相對順序保持不變）。以下哪種排序算法可能是最合適的？（）A.冒泡排序，穩(wěn)定但效率低B.快速排序，不穩(wěn)定，效率較高C.歸并排序，穩(wěn)定且在大數(shù)據(jù)量時效率較好D.選擇排序，不穩(wěn)定且效率一般11、利用傳感器技術(shù)，設(shè)計一個水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r檢測水中的溫度、酸堿度、溶解氧等參數(shù)。12、假設(shè)要實現(xiàn)一個可以動態(tài)調(diào)整大小并且能夠快速查找最大元素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展和修改可能是最合適的？（）A.最大堆B.最小堆C.鏈表D.數(shù)組13、設(shè)計一個基于音頻運放的耳機(jī)放大器，輸出功率不小于500mW，失真度小于0.1%。14、以下哪種排序算法在平均情況下和最壞情況下的時間復(fù)雜度差異最大？（）A.冒泡排序B.插入排序C.快速排序D.選擇排序15、設(shè)計一個通信系統(tǒng)功率控制模塊，能夠根據(jù)信道條件動態(tài)調(diào)整發(fā)射功率，分析功率控制的精度和響應(yīng)速度。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）深入分析在一個具有n個元素的鏈表中，如何判斷兩個鏈表是否相交。2、（本題5分）比較快速排序和歸并排序在空間利用上的不同，并舉例說明。3、（本題5分）解釋圖的強(qiáng)連通分量是什么，以及如何找出一個有向圖的強(qiáng)連通分量。4、（本題5分）簡述哈希表的負(fù)載因子是什么，以及它對哈希表性能的影響。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（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(shè)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(shè)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)。2、（本題5分）某城市的公交卡充值管理系統(tǒng)需要存儲充值記錄，包括充值編號、卡號、充值金額、充值時間等。系統(tǒng)要實現(xiàn)快速查找特定卡號的充值記錄、按照充值金額對記錄進(jìn)行排序、新增充值、刪除錯誤充值記錄。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述算法和代碼實現(xiàn)，同時討論性能優(yōu)化策略。3、（本題5分）一家電商平臺的評論管理系統(tǒng)需要記錄商品的評論信息，包括評論ID、商品ID、用戶ID、評論內(nèi)容、評論時間、評分等。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲評論數(shù)據(jù)，能夠快速查找商品的評論、按評分排序、刪除不良評論，并統(tǒng)計商品的平均評分。4、（本題5分）某電商平臺的商家管理系統(tǒng)需要存儲商家的信息，如商家編號、商家名稱、主營商品、信譽(yù)評級、銷售額等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定商家、按照銷售額對商家進(jìn)行排序、新增商家、修改商家信息、對違規(guī)商家進(jìn)行處理。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實現(xiàn)和性能評估。5、（本題5分）一家在線醫(yī)療平臺需要管理患者的病歷信息、診斷結(jié)果和治療方案。病歷信息包括患者ID、基本信息、癥狀描述，診斷結(jié)果包括診斷ID、患者ID、診斷結(jié)論，治療方案包括方案ID、患者ID、治療步驟。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些醫(yī)療數(shù)據(jù)，實現(xiàn)患者信息的快速查詢、診斷結(jié)果的對比分析、治療方案的跟蹤，并保障數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計一個程序，使用二叉樹結(jié)構(gòu)存儲整數(shù)，實現(xiàn)前序、中序和后序遍歷，并輸出遍歷結(jié)果。2、（本題10分）實現(xiàn)并查集數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，支持合并集合