煙臺大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁煙臺大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實踐》

2023-2024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、設(shè)計一個音頻功率放大器保護(hù)電路，能夠在功放出現(xiàn)故障時自動切斷電源，保護(hù)揚(yáng)聲器和功放電路。2、假設(shè)要開發(fā)一個文本編輯軟件，需要實現(xiàn)撤銷和重做功能，能夠記錄用戶的一系列操作并在需要時進(jìn)行回退或恢復(fù)。為了實現(xiàn)這一功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是最適合的？（）A.環(huán)形緩沖區(qū)B.棧C.隊列D.雙端隊列3、設(shè)計一個基于STM32單片機(jī)的心率監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r采集人體心率數(shù)據(jù)，并通過藍(lán)牙將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP進(jìn)行顯示和分析。4、隊列也是一種特殊的線性表，與棧的操作原則不同。以下關(guān)于隊列的描述，錯誤的是：（）A.隊列遵循先進(jìn)先出（FIFO）原則，即最先入隊的元素最先出隊B.環(huán)形隊列可以有效地解決順序隊列中假溢出的問題，提高存儲空間的利用率C.隊列在任務(wù)調(diào)度、消息傳遞、緩沖區(qū)管理等方面有重要作用D.隊列的插入和刪除操作只能在隊頭和隊尾進(jìn)行，不能在隊列中間進(jìn)行，且其操作效率總是低于棧5、設(shè)計一個用于新能源汽車電池管理的均衡電路，提高電池組的使用壽命和性能，給出電路原理和控制策略。6、設(shè)計一個基于運(yùn)放的差分放大器電路，增益為50倍，共模抑制比不小于100dB，輸入阻抗不小于100kΩ。7、在使用鏈表實現(xiàn)棧的操作時，假設(shè)需要彈出棧頂元素。以下關(guān)于鏈表棧的操作，哪個是正確的（）A.直接刪除鏈表的頭節(jié)點B.從鏈表的尾部刪除節(jié)點C.遍歷鏈表找到棧頂節(jié)點并刪除D.以上操作都不正確8、設(shè)計一個基于藍(lán)牙模塊的智能血糖儀，能夠測量血糖值，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP進(jìn)行記錄和分析。9、二叉搜索樹是一種特殊的二叉樹，其左子樹的所有節(jié)點值都小于根節(jié)點值，右子樹的所有節(jié)點值都大于根節(jié)點值。在對二叉搜索樹進(jìn)行中序遍歷時，得到的節(jié)點值序列是：（）A.無序的B.升序的C.降序的D.隨機(jī)的10、在圖的存儲結(jié)構(gòu)中，鄰接多重表主要用于解決鄰接表在某些操作上的不便。假設(shè)需要頻繁地判斷兩個頂點之間是否存在邊，以下關(guān)于鄰接多重表的特點，哪個是相關(guān)的優(yōu)勢（）A.節(jié)省存儲空間B.便于邊的刪除和插入C.快速判斷邊的存在性D.以上都不是11、在一個人工智能的模型訓(xùn)練過程中，需要存儲和處理大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和參數(shù)，并能夠快速地進(jìn)行迭代和優(yōu)化。為了支持高效的模型訓(xùn)練，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)可能是最常用的？（）A.張量和并行計算B.鏈表和串行計算C.棧和遞歸計算D.隊列和分布式計算12、在圖的遍歷算法中，深度優(yōu)先搜索（DFS）和廣度優(yōu)先搜索（BFS）都有各自的特點。假設(shè)要檢查一個圖是否存在環(huán)，以下哪種遍歷算法可能更適合（）A.DFSB.BFSC.兩種算法都不適合D.兩種算法都可以13、設(shè)計一個無線通信模塊低功耗電路，能夠降低無線通信模塊的功耗，延長電池壽命。14、設(shè)計一個基于ZigBee的智能路燈節(jié)能系統(tǒng)，能夠根據(jù)道路上的行人和車輛情況自動調(diào)節(jié)路燈亮度，實現(xiàn)節(jié)能效果。15、設(shè)計一個數(shù)字信號處理中窗函數(shù)的選擇和應(yīng)用方案，分析不同窗函數(shù)對信號處理結(jié)果的影響。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個頂點的無向圖中，如何使用廣度優(yōu)先搜索算法判斷兩個頂點是否連通，并給出具體的算法步驟和代碼實現(xiàn)。2、（本題5分）鏈表的歸并排序有哪些步驟？請詳細(xì)描述其實現(xiàn)過程。3、（本題5分）詳細(xì)說明如何利用并查集解決集合合并和查詢問題，給出其算法步驟和應(yīng)用場景。4、（本題5分）深入探討在一個具有n個元素的二叉搜索樹中，如何求第k小的元素。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某醫(yī)院的信息系統(tǒng)需要存儲患者的病歷信息，包括基本信息、診斷結(jié)果、治療方案、用藥記錄等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠方便地按照患者編號、疾病類型或治療時間進(jìn)行查詢和統(tǒng)計，并支持新病歷的錄入和舊病歷的修改。2、（本題5分）某超市的商品促銷管理系統(tǒng)需要存儲促銷商品的信息，如商品編號、商品名稱、促銷價格、促銷開始時間、促銷結(jié)束時間等。系統(tǒng)要支持快速查找特定促銷商品、按照促銷價格對商品進(jìn)行排序、新增促銷商品、結(jié)束促銷商品活動。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。3、（本題5分）一個物流配送中心需要對貨物的運(yùn)輸路徑進(jìn)行規(guī)劃，已知各個城市之間的距離和運(yùn)輸成本。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠找到從起始城市到目標(biāo)城市的最短路徑和最低成本路徑。4、（本題5分）一個在線游戲的玩家信息管理系統(tǒng)需要存儲玩家的信息，如玩家編號、玩家昵稱、游戲等級、游戲積分、在線狀態(tài)等。系統(tǒng)要實現(xiàn)快速查找特定玩家、按照游戲積分對玩家進(jìn)行排名、新增玩家、刪除玩家以及更新玩家的在線狀態(tài)和游戲等級。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)說明算法和代碼實現(xiàn)，同時討論性能優(yōu)化策略。5、（本題5分）在一個在線課程平臺上，有大量的課程信息需要管理，包括課程ID、課程名稱、授課教師、課程簡介、學(xué)生報名列表等。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲課程數(shù)據(jù)，能夠快速查詢特定課程、按教師或課程類型分類、添加或刪除課程、更新學(xué)生報名情況，并統(tǒng)計每門課程的報名人數(shù)。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）實現(xiàn)一個算法，計算二叉