皖西衛(wèi)生職業(yè)學院《數(shù)據(jù)結構W》2023-2024學年第一學期期末試卷

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2023-2024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、線段樹是一種用于處理區(qū)間查詢和更新的數(shù)據(jù)結構。關于線段樹的應用，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.線段樹的構建和查詢操作的時間復雜度均為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、設計一個電子密碼鎖電路，要求具有密碼設置、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設計一個無線通信網(wǎng)絡，支持多個用戶同時通信，分析網(wǎng)絡容量和性能。5、設計一個基于藍牙5.0技術的智能家居設備組網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)設備之間的互聯(lián)互通和協(xié)同工作。6、設計一個基于單片機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、遠程控制和防夾保護功能。7、考慮到一個圖的遍歷問題，假設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)結構和算法常用于解決這類問題？（）A.深度優(yōu)先搜索結合棧B.廣度優(yōu)先搜索結合隊列C.拓撲排序結合棧D.強連通分量算法結合并查集8、設計一個基于DSP的圖像壓縮系統(tǒng)，能夠?qū)Σ噬珗D像進行有損壓縮，壓縮比達到10:1，闡述算法原理和代碼實現(xiàn)。9、設計一個基于藍牙技術的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，實現(xiàn)兩個設備之間的可靠數(shù)據(jù)通信，包括藍牙模塊的選型和接口電路設計。10、想象一個需要對大量浮點數(shù)進行排序的任務，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，設計一個水質(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)結構。以下哪種數(shù)據(jù)結構的擴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、設計一個基于音頻運放的耳機放大器，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）解釋圖的強連通分量是什么，以及如何找出一個有向圖的強連通分量。4、（本題5分）簡述哈希表的負載因子是什么，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、體檢結果和建議等。設計一種數(shù)據(jù)結構來存儲這些信息，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)結構，并詳細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。設計數(shù)據(jù)結構來存儲評論數(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行排序、新增商家、修改商家信息、對違規(guī)商家進行處理。請設計合適的數(shù)據(jù)結構和算法，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，診斷結果包括診斷ID、患者ID、診斷結論，治療方案包括方案ID、患者ID、治療步驟。設計數(shù)據(jù)結構來存儲這些醫(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、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設計一個程序，使用二叉樹結構存儲整數(shù)，實現(xiàn)前序、中序和后序遍歷，并輸出遍歷結果。2、（本題10分）實現(xiàn)并查集數(shù)據(jù)結構，支持合并集合