湖州學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)湖州學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度傳感器電路，能夠測(cè)量環(huán)境溫度并將溫度值以數(shù)字形式顯示出來(lái)，精度要求在±1℃以內(nèi)。2、考慮一個(gè)物流配送系統(tǒng)，需要根據(jù)客戶的地址和訂單需求規(guī)劃最優(yōu)的配送路線。同時(shí)，要能夠?qū)崟r(shí)更新路況信息，并重新計(jì)算最優(yōu)路線。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合最適合解決這個(gè)問(wèn)題？（）A.迪杰斯特拉算法和鄰接表B.弗洛伊德算法和矩陣C.廣度優(yōu)先搜索算法和鏈表D.深度優(yōu)先搜索算法和棧3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的正弦波振蕩器電路，輸出頻率為1kHz，幅度穩(wěn)定。4、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究中，算法分析是重要的環(huán)節(jié)。以下關(guān)于算法分析方法的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.可以通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)計(jì)算算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度B.可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試來(lái)評(píng)估算法在不同規(guī)模輸入下的性能C.算法分析只需要關(guān)注平均情況，不需要考慮最壞情況D.可以通過(guò)對(duì)比不同算法的性能來(lái)選擇最優(yōu)算法5、棧是一種特殊的線性結(jié)構(gòu)，遵循后進(jìn)先出的原則。假設(shè)一個(gè)程序中使用了棧來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。以下關(guān)于棧的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.?？梢杂糜趯?shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用時(shí)的參數(shù)傳遞和局部變量存儲(chǔ)B.入棧和出棧操作的時(shí)間復(fù)雜度均為O(1)C.可以使用數(shù)組或鏈表來(lái)實(shí)現(xiàn)棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)D.棧的存儲(chǔ)空間大小是固定的，無(wú)法動(dòng)態(tài)擴(kuò)展6、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，排序算法用于將元素按照特定的順序排列。以下關(guān)于排序算法的描述，不正確的是：（）A.冒泡排序通過(guò)不斷比較相鄰元素并交換位置，將最大的元素逐步“冒泡”到末尾B.插入排序?qū)⒋判蛟夭迦氲揭雅判虿糠值倪m當(dāng)位置，適用于小規(guī)模數(shù)據(jù)C.快速排序通過(guò)選擇一個(gè)基準(zhǔn)元素，將數(shù)據(jù)分為兩部分，然后對(duì)兩部分分別遞歸排序D.所有排序算法的時(shí)間復(fù)雜度在最好、平均和最壞情況下都是相同的，不受數(shù)據(jù)分布的影響7、在樹型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，二叉樹是一種重要的類型。關(guān)于二叉樹的性質(zhì)，以下正確的是：（）A.一棵深度為k的滿二叉樹，其節(jié)點(diǎn)總數(shù)為2^k-1B.二叉樹的中序遍歷結(jié)果是節(jié)點(diǎn)值的升序排列（假設(shè)節(jié)點(diǎn)值為整數(shù)）C.任何一棵二叉樹，其葉子節(jié)點(diǎn)數(shù)一定等于度為2的節(jié)點(diǎn)數(shù)加1D.二叉樹的前序遍歷和后序遍歷結(jié)果一定不同8、在使用鏈表實(shí)現(xiàn)棧的操作時(shí)，假設(shè)需要彈出棧頂元素。以下關(guān)于鏈表?xiàng)５牟僮鳎膫€(gè)是正確的（）A.直接刪除鏈表的頭節(jié)點(diǎn)B.從鏈表的尾部刪除節(jié)點(diǎn)C.遍歷鏈表找到棧頂節(jié)點(diǎn)并刪除D.以上操作都不正確9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的地下停車場(chǎng)智能照明系統(tǒng)，根據(jù)車輛和人員活動(dòng)自動(dòng)控制燈光。10、在排序算法中，冒泡排序是一種簡(jiǎn)單的排序方法。假設(shè)一個(gè)數(shù)組的初始狀態(tài)接近有序，以下關(guān)于冒泡排序的性能，哪個(gè)描述是準(zhǔn)確的（）A.時(shí)間復(fù)雜度仍然是O(n^2)，效率低下B.時(shí)間復(fù)雜度接近O(n)，性能較好C.會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為更高效的排序算法D.無(wú)法確定其性能11、在一個(gè)分布式系統(tǒng)中，多個(gè)節(jié)點(diǎn)需要共享和同步數(shù)據(jù)，同時(shí)要處理數(shù)據(jù)的沖突和一致性問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)共享和一致性維護(hù)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)可能是最關(guān)鍵的？（）A.分布式哈希表和一致性哈希算法B.分布式鏈表和鎖機(jī)制C.分布式隊(duì)列和消息傳遞D.分布式棧和版本控制12、根據(jù)通信原理，設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電視廣播發(fā)射系統(tǒng)，能夠?qū)⒁曨l和音頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并發(fā)射出去。13、對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的完全二叉樹，其葉子節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)大約為？（）A.n/2B.n/4C.log2nD.n/2-114、在一個(gè)循環(huán)隊(duì)列中，隊(duì)頭指針指向隊(duì)頭元素的前一個(gè)位置，隊(duì)尾指針指向隊(duì)尾元素。假設(shè)隊(duì)列的最大容量為10，當(dāng)前隊(duì)頭指針為5，隊(duì)尾指針為8。此時(shí)，如果進(jìn)行入隊(duì)操作，新元素應(yīng)該存儲(chǔ)在哪個(gè)位置？（）A.9B.0C.8D.715、哈希表是一種高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于哈希表的描述，不正確的是：（）A.哈希表通過(guò)哈希函數(shù)將關(guān)鍵字映射到存儲(chǔ)位置B.哈希表的查找、插入和刪除操作的平均時(shí)間復(fù)雜度都接近O(1)C.哈希沖突是指不同的關(guān)鍵字映射到了相同的存儲(chǔ)位置D.哈希表不需要處理哈希沖突16、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)布線方案，確保高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。17、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的擴(kuò)頻通信模塊，實(shí)現(xiàn)某種擴(kuò)頻方式，分析其抗干擾性能和傳輸效率。18、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字圖像去噪系統(tǒng)，能夠有效去除圖像中的噪聲，給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)和去噪效果分析。19、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能充電控制器，能夠?qū)?2V的蓄電池進(jìn)行充電管理，實(shí)現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放保護(hù)，描述電路原理和控制策略。20、設(shè)計(jì)一個(gè)智能溫度傳感器，能夠通過(guò)數(shù)字接口輸出溫度數(shù)據(jù)，并具有低功耗特性，闡述傳感器的原理和電路設(shè)計(jì)。二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述如何對(duì)圖進(jìn)行拓?fù)渑判蛞源_定任務(wù)的執(zhí)行順序，并舉例說(shuō)明其在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明如何在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的圖中判斷是否存在重邊。3、（本題5分）闡述二叉樹的定義、性質(zhì)和遍歷方式（前序、中序、后序），并說(shuō)明每種遍歷方式的應(yīng)用場(chǎng)景。4、（本題5分）論述在二叉搜索樹的迭代器實(shí)現(xiàn)中，如何按照中序遍歷的順序訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)。5、（本題5分）解釋如何在一個(gè)有序數(shù)組中查找兩個(gè)數(shù)之積最大的組合。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析伸展樹在刪除元素后的調(diào)整機(jī)制，設(shè)計(jì)性能優(yōu)化方法。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)學(xué)生的信息（學(xué)號(hào)、姓名、成績(jī)），實(shí)現(xiàn)添加、刪除、查找和修改學(xué)生信息的功能。3、（本題5分）給定一個(gè)鏈表，設(shè)計(jì)算法判斷其是否存在相交節(jié)點(diǎn)，如果存在，找出相交節(jié)點(diǎn)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷算法對(duì)給定的圖進(jìn)行遍歷，并輸出遍歷結(jié)果。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)哈希表程序，采用線性探測(cè)法處理哈希沖突，支持動(dòng)態(tài)插入和刪除操作，展示操作過(guò)程和結(jié)果。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某電商倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)商品的庫(kù)存信息，包含商品編號(hào)、商品名稱、庫(kù)存數(shù)量、進(jìn)貨價(jià)格、出貨價(jià)格等。系統(tǒng)要能夠快速查詢特定商品的庫(kù)存、按照庫(kù)存數(shù)量對(duì)商品進(jìn)行排序、進(jìn)行商品的入庫(kù)和出庫(kù)操作、修改商品的價(jià)格信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實(shí)現(xiàn)以及性能評(píng)估。2、（本題10分）在一個(gè)在線考試的監(jiān)考系統(tǒng)中，需要實(shí)時(shí)記錄考生的答題情況、交卷時(shí)間、是否作弊等信息。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)保障考試的公平性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，支持對(duì)考生答題過(guò)程的監(jiān)控和異常情況的處理。3、（