北京農(nóng)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》2021-2022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15個(gè)小題，每小題1分，共15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)電子秤擴(kuò)展電路，能夠增加電子秤的測(cè)量范圍和精度，并且具有去皮和累計(jì)功能。2、利用射頻技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線充電器，能夠?yàn)樘囟ㄔO(shè)備進(jìn)行高效的無(wú)線充電，分析充電效率和安全性。3、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4、設(shè)計(jì)一個(gè)程控衰減器，衰減量可在0至60dB范圍內(nèi)程控調(diào)節(jié)，精度為1dB，給出電路實(shí)現(xiàn)和控制邏輯。5、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻混音器，能夠處理8路音頻輸入，實(shí)現(xiàn)音量、平衡和效果調(diào)節(jié)，給出系統(tǒng)方案和電路實(shí)現(xiàn)。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于編碼器和驅(qū)動(dòng)器的伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高精度的位置和速度控制。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于USBType-C接口的電源傳輸系統(tǒng)，支持PD快充協(xié)議，能夠提供不同的電壓和電流輸出，給出硬件設(shè)計(jì)和協(xié)議實(shí)現(xiàn)。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能電表系統(tǒng)，能夠測(cè)量電壓、電流、功率、電量等參數(shù)，并具備遠(yuǎn)程抄表功能。9、哈希表的裝填因子越大，發(fā)生沖突的可能性就越大。假設(shè)一個(gè)哈希表的容量為10，當(dāng)前存儲(chǔ)了8個(gè)元素，裝填因子是多少？（）A.0.8B.0.2C.8D.210、在一個(gè)大型電商平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，需要高效地存儲(chǔ)和檢索商品信息，包括商品名稱、價(jià)格、庫(kù)存數(shù)量等。同時(shí)，要能夠快速地根據(jù)價(jià)格范圍、庫(kù)存狀態(tài)等條件進(jìn)行查詢和排序。為了實(shí)現(xiàn)這些功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的選擇？（）A.鏈表，便于動(dòng)態(tài)地插入和刪除商品信息B.棧，按照后進(jìn)先出的原則存儲(chǔ)商品數(shù)據(jù)C.隊(duì)列，先進(jìn)入的商品信息先被處理D.二叉搜索樹(shù)，能夠快速地進(jìn)行查找、插入和刪除操作，并支持排序11、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)中，實(shí)踐是非常重要的。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.通過(guò)實(shí)際編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以加深對(duì)其理解B.可以通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題來(lái)應(yīng)用所學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)C.實(shí)踐只需要在電腦上完成，不需要在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中思考D.實(shí)踐過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和不足12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙的智能門鎖系統(tǒng)，能夠通過(guò)手機(jī)藍(lán)牙開(kāi)鎖，并記錄開(kāi)鎖日志，描述系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的生產(chǎn)線產(chǎn)品計(jì)數(shù)與分揀系統(tǒng)，能夠自動(dòng)計(jì)數(shù)和分揀不同規(guī)格的產(chǎn)品。14、插入排序也是一種基本的排序算法。對(duì)于插入排序的特點(diǎn)和性能，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.插入排序?qū)⒋判蛟夭迦氲揭雅判蛐蛄械暮线m位置B.插入排序在平均情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)C.插入排序在數(shù)據(jù)基本有序時(shí)性能較好D.插入排序是一種不穩(wěn)定的排序算法15、利用電子信息工程知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居安防系統(tǒng)，包括入侵檢測(cè)、火災(zāi)報(bào)警和遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)論述在具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的完全二叉樹(shù)中，如何通過(guò)節(jié)點(diǎn)編號(hào)快速計(jì)算其父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)的編號(hào)。2、（本題5分）描述二叉樹(shù)的層次遍歷方法，并說(shuō)明其實(shí)現(xiàn)思路。3、（本題5分）詳細(xì)闡述圖的深度優(yōu)先搜索（DFS）和廣度優(yōu)先搜索（BFS）算法的步驟和特點(diǎn)，并舉例說(shuō)明它們的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在圖的廣度優(yōu)先遍歷算法中，如何使用隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn)，并說(shuō)明其應(yīng)用場(chǎng)景。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某電商平臺(tái)的推薦系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的購(gòu)買歷史、瀏覽記錄和收藏夾等信息為用戶推薦商品。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)用戶行為信息，實(shí)現(xiàn)商品的推薦算法，并能夠?qū)崟r(shí)更新推薦結(jié)果以適應(yīng)用戶興趣的變化。2、（本題5分）某在線招聘網(wǎng)站需要記錄職位信息和求職者的簡(jiǎn)歷信息。職位信息包括職位ID、職位名稱、公司名稱、工作地點(diǎn)、薪資范圍等，簡(jiǎn)歷信息包括求職者ID、姓名、聯(lián)系方式、教育背景、工作經(jīng)歷等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，能夠快速匹配職位和簡(jiǎn)歷、查詢特定職位和求職者信息、更新職位狀態(tài)和簡(jiǎn)歷內(nèi)容，并統(tǒng)計(jì)熱門職位。3、（本題5分）某物流企業(yè)的貨物跟蹤系統(tǒng)需要記錄貨物的發(fā)貨地、收貨地、運(yùn)輸路徑、當(dāng)前位置、預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間等信息。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)時(shí)更新貨物運(yùn)輸狀態(tài)，支持按發(fā)貨地、收貨地等條件進(jìn)行查詢，能夠及時(shí)處理運(yùn)輸過(guò)程中的異常情況。4、（本題5分）在一個(gè)在線考試系統(tǒng)中，需要管理考試科目、試題、考生答案和成績(jī)等信息。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)考試科目的添加、刪除、查找和修改，試題的錄入和更新，考生答案的存儲(chǔ)和成績(jī)的計(jì)算，并能夠快速查詢考生的成績(jī)和排名。5、（本題5分）在一個(gè)大型在線游戲中，需要管理玩家的角色信息、裝備信息和游戲進(jìn)程。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，使得能夠快速地查詢玩家狀態(tài)、更新裝備屬性，并處理大量玩家同時(shí)進(jìn)行的操作。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法，計(jì)算一個(gè)圖的團(tuán)。2、（本題10分）使用順序存儲(chǔ)的方式設(shè)計(jì)一個(gè)循環(huán)隊(duì)列，模擬