武漢學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)W》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)武漢學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)W》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，棧可以用于表達(dá)式求值。以下關(guān)于棧在表達(dá)式求值中的作用，哪一項(xiàng)描述是不正確的？（）A.棧可以用來(lái)存儲(chǔ)操作數(shù)和運(yùn)算符，按照特定的規(guī)則進(jìn)行計(jì)算B.遇到運(yùn)算符時(shí)，從棧中彈出相應(yīng)數(shù)量的操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，將結(jié)果壓入棧中C.對(duì)于中綴表達(dá)式，直接使用棧進(jìn)行求值，無(wú)需進(jìn)行任何轉(zhuǎn)換D.棧在處理括號(hào)和優(yōu)先級(jí)時(shí)發(fā)揮重要作用，能夠正確計(jì)算復(fù)雜的表達(dá)式2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，能夠連接云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和下發(fā)，描述設(shè)備的硬件和軟件實(shí)現(xiàn)。3、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)低噪聲放大器，用于接收微弱信號(hào)并進(jìn)行放大，給出噪聲系數(shù)和增益指標(biāo)。4、隊(duì)列常用于實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法。在廣度優(yōu)先搜索過(guò)程中，以下關(guān)于隊(duì)列的操作，錯(cuò)誤的是（）A.初始時(shí)將起始節(jié)點(diǎn)入隊(duì)B.取出隊(duì)頭節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展，并將其相鄰未訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)入隊(duì)C.隊(duì)列為空時(shí)，搜索結(jié)束D.節(jié)點(diǎn)入隊(duì)和出隊(duì)的順序不影響搜索結(jié)果5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的差分放大器電路，具有高共模抑制比和低噪聲特性。6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)傳輸中的同步恢復(fù)電路，能夠從接收信號(hào)中準(zhǔn)確恢復(fù)出同步信息，分析恢復(fù)的精度和穩(wěn)定性。7、考慮一個(gè)在線投票系統(tǒng)，需要實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)每個(gè)選項(xiàng)的投票數(shù)量，并能夠快速返回得票最多的選項(xiàng)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地支持這個(gè)功能？（）A.數(shù)組，存儲(chǔ)每個(gè)選項(xiàng)的票數(shù)B.鏈表，記錄投票信息C.哈希表，將選項(xiàng)作為鍵，票數(shù)作為值D.最大堆，始終保持最大票數(shù)在堆頂8、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)，采用熱敏電阻傳感器，能夠測(cè)量0℃至100℃的溫度范圍，精度為0.1℃，說(shuō)明硬件連接和信號(hào)處理。9、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，文件操作也是一個(gè)重要方面。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與文件操作的描述，不正確的是：（）A.可以將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到文件中，以便長(zhǎng)期保存和后續(xù)使用B.在從文件中讀取數(shù)據(jù)并構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，需要考慮數(shù)據(jù)的格式和轉(zhuǎn)換C.對(duì)于大型文件，可以采用分塊讀取和處理的方式，避免一次性將全部數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存D.文件操作與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇和使用無(wú)關(guān)，只需要關(guān)注文件的讀寫方法和權(quán)限10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能風(fēng)扇控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。11、遞歸是一種在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法中常用的技術(shù)。以下關(guān)于遞歸的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.遞歸是指函數(shù)在其內(nèi)部調(diào)用自身的過(guò)程，常用于解決具有重復(fù)子問(wèn)題的問(wèn)題B.遞歸函數(shù)需要有終止條件，否則會(huì)導(dǎo)致無(wú)限遞歸，造成程序崩潰C.遞歸在處理樹形結(jié)構(gòu)和分治算法時(shí)非常方便，但可能會(huì)導(dǎo)致棧溢出的問(wèn)題D.遞歸的執(zhí)行效率總是高于非遞歸的實(shí)現(xiàn)方式，因此在所有情況下都應(yīng)該優(yōu)先使用遞歸12、考慮一個(gè)物流配送系統(tǒng)，需要規(guī)劃車輛的行駛路線，使得配送成本最小。假設(shè)城市之間的道路可以表示為一個(gè)有權(quán)圖，以下哪種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常用于解決這個(gè)問(wèn)題？（）A.深度優(yōu)先搜索算法和鄰接矩陣B.廣度優(yōu)先搜索算法和鄰接表C.迪杰斯特拉算法和優(yōu)先隊(duì)列D.弗洛伊德算法和數(shù)組13、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)優(yōu)先隊(duì)列，其中元素的優(yōu)先級(jí)可以動(dòng)態(tài)改變，并且能夠快速調(diào)整隊(duì)列的順序。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以滿足這樣的需求？（）A.二叉堆B.斐波那契堆C.二項(xiàng)堆D.左偏樹14、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?，哪個(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15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC的數(shù)據(jù)采集卡，能夠同時(shí)采集8路模擬信號(hào)，采樣頻率不低于100kHz，分辨率為12位。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋如何在一個(gè)具有n個(gè)元素的有序數(shù)組中，進(jìn)行二分查找的遞歸實(shí)現(xiàn)，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）解釋在平衡二叉搜索樹中，如何通過(guò)調(diào)整策略降低樹的高度。3、（本題5分）解釋什么是塊狀鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，說(shuō)明其特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，并闡述如何進(jìn)行插入和刪除操作。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)大型企業(yè)的人力資源管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)員工的基本信息、工作經(jīng)歷、培訓(xùn)記錄和績(jī)效考核等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織這些數(shù)據(jù)，以便能夠快速地查詢員工信息、生成各類報(bào)表，并支持員工信息的更新和刪除操作。2、（本題5分）某電商平臺(tái)的促銷活動(dòng)規(guī)則管理系統(tǒng)需要定義不同的促銷活動(dòng)類型、適用商品、優(yōu)惠條件、活動(dòng)時(shí)間等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)和管理促銷活動(dòng)規(guī)則，支持活動(dòng)的創(chuàng)建、修改、刪除和查詢，能夠準(zhǔn)確計(jì)算商品在活動(dòng)中的優(yōu)惠價(jià)格。3、（本題5分）某醫(yī)院的信息系統(tǒng)需要存儲(chǔ)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(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠方便地按照患者編號(hào)、疾病類型或治療時(shí)間進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)，并支持新病歷的錄入和舊病歷的修改。4、（本題5分）一個(gè)圖書館的讀者借閱管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)讀者的借閱信息，包括讀者編號(hào)、讀者姓名、借閱圖書編號(hào)、借閱日期、應(yīng)還日期等。系統(tǒng)要支持快速查找讀者的借閱記錄、按照應(yīng)還日期對(duì)借閱記錄進(jìn)行排序、新增借閱、歸還圖書操作。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能評(píng)估。5、（本題5分）一個(gè)文件系統(tǒng)需要對(duì)文件和目錄進(jìn)行高效管理。文件和目錄信息以樹形結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）創(chuàng)建一個(gè)新目錄或文件；（2）刪除一個(gè)指定的目錄或文件；（3）查找指定文件或目錄的位置；（4）遍歷整個(gè)文件系統(tǒng)并輸出目錄和文件結(jié)構(gòu)。分析所設(shè)計(jì)算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)一個(gè)在線教育平