西南醫(yī)科大學《數據結構》2022-2023學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁西南醫(yī)科大學

《數據結構》2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、二分查找是一種在有序數組中進行查找的高效算法。對于一個包含n個元素的有序數組，二分查找的最壞時間復雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(1)2、設計一個基于單片機的智能路燈控制系統，根據環(huán)境光照和時間自動控制路燈的開關和亮度調節(jié)。3、設計一個基于USBType-C接口的電源適配器，能夠提供多種輸出電壓和電流，包括電路設計和協議支持。4、設計一個無線通信模塊抗干擾電路，能夠提高無線通信的抗干擾能力，保證通信的穩(wěn)定性。5、鏈表是一種常見的鏈式存儲結構，相比順序存儲，鏈表在插入和刪除操作上具有優(yōu)勢。在單向鏈表中，每個節(jié)點包含數據域和指針域。如果要在鏈表的中間位置插入一個新節(jié)點，需要找到插入位置的前一個節(jié)點。以下關于在單向鏈表中查找插入位置前一個節(jié)點的描述，正確的是：（）A.時間復雜度為O(1)B.時間復雜度為O(logn)C.時間復雜度為O(n)D.時間復雜度與鏈表長度無關6、數據結構的實現可以使用多種編程語言。以下關于不同編程語言中數據結構實現的特點，不正確的是：（）A.C語言實現數據結構通常需要手動管理內存B.Java中的數據結構具有自動內存管理和豐富的類庫支持C.Python中的數據結構使用簡單，但性能可能不如其他語言D.不同編程語言中數據結構的實現原理和效果完全相同7、設計一個數字電壓表高精度測量電路，能夠實現更高精度的直流電壓測量，精度達到±0.01V。8、設計一個基于Wi-Fi6的無線局域網（WLAN）系統，實現高速穩(wěn)定的網絡連接，給出系統組成和關鍵技術。9、選擇排序也是一種簡單的排序算法。以下關于選擇排序的特點，描述錯誤的是（）A.每一輪選擇未排序部分的最小元素與當前位置交換B.時間復雜度始終為O(n^2)C.是一種不穩(wěn)定的排序算法D.不需要額外的存儲空間10、設計一個無線傳感器網絡中的節(jié)點通信模塊，實現低功耗、短距離的數據傳輸，考慮節(jié)點的能耗管理。11、在數據結構的動態(tài)調整中，如動態(tài)數組和動態(tài)鏈表，需要注意一些問題。以下關于動態(tài)調整的描述，錯誤的是：（）A.動態(tài)數組在需要擴展時，通常需要重新分配更大的連續(xù)內存空間，并將原數據復制過去B.動態(tài)鏈表在插入和刪除節(jié)點時，只需要修改指針，不需要移動大量的數據，效率較高C.動態(tài)調整數據結構時，需要考慮內存分配和釋放的開銷，避免頻繁的操作導致性能下降D.動態(tài)調整的數據結構在任何情況下都能自動適應數據的變化，不需要手動干預和優(yōu)化12、在一個用鄰接表表示的無向圖中，要判斷兩個頂點之間是否存在邊，時間復雜度為（）A.O(1)B.O(n)C.O(log?n)D.取決于頂點的度數13、設計一個基于ZigBee技術的無線智能家居安防系統，能夠實時監(jiān)測門窗狀態(tài)、煙霧濃度、入侵情況等，并進行報警。14、設計一個音頻濾波器參數優(yōu)化電路，能夠根據輸入音頻信號的特點自動優(yōu)化濾波器的參數，提高音頻質量。15、設計一個基于DSP的語音識別系統，能夠實現特定語音指令的識別和響應，給出系統的硬件架構和識別算法。16、在數據結構的應用中，?？梢杂糜趯崿F表達式求值。以下關于棧在表達式求值中的作用，正確的是：（）A.棧用于存儲操作數，按照先進后出的原則進行計算B.棧用于存儲運算符，根據優(yōu)先級進行計算C.棧在表達式求值中作用不大，主要依靠復雜的算法來實現D.表達式求值不需要使用棧，直接按照順序計算即可17、設計一個基于ADC和微控制器的氣體濃度檢測系統，能夠檢測多種常見氣體（如CO、CO?、CH?等）的濃度。18、設計一個基于單片機的智能水表系統，能夠實現用水量的計量、數據存儲和遠程抄表功能。19、設計一個音頻放大器，采用T類放大方式，在4Ω負載下輸出功率不小于50W，給出電路設計和電源管理。20、設計一個基于數字圖像處理的人臉識別系統，能夠對輸入的圖像進行人臉檢測、特征提取和識別，說明算法的選擇和優(yōu)化。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述在拓撲排序的基礎上，如何進一步判斷圖是否為有向無環(huán)圖。2、（本題5分）深入分析在一個具有n個元素的順序表中，如何進行桶排序。3、（本題5分）詳細說明在平衡二叉樹中，如何通過旋轉操作保持樹的平衡，以及平衡因子的計算方法。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個程序，利用樹狀數組實現對動態(tài)數據的快速求和操作。2、（本題5分）設計一個算法，將一個二叉搜索樹轉換為雙向鏈表。3、（本題5分）設計一個算法，利用二叉樹的中序遍歷和先序遍歷結果重建二叉樹，并輸出其后序遍歷序列。4、（本題5分）設計一個算法，在給定的無向圖中使用深度優(yōu)先搜索判斷是否存在哈密頓回路，輸出結果。5、（本題5分）設計一個程序，判斷給定無向圖是否存在自環(huán)，輸出判斷結果。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）一個文件系統需要對文件和目錄進行高效管理。文件和目錄信息以樹形結構存儲。請設計算法實現以下功能：（1）創(chuàng)建一個新目錄或文件；（2）刪除一個指定的目錄或文件；（3）查找指定文件或目錄的位置；（4）遍歷整個文件系統并輸出目錄和文件結構。分析所設計算法的時間復雜度和空間復雜度。2、（本題10分）一個在線訂餐平臺的廚房管理系統需要記錄菜品制作進度、