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自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁,共3頁中南民族大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》
2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______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、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計一個計數(shù)器和定時器,實現(xiàn)計數(shù)和定時功能,并可設(shè)置不同的工作模式。2、設(shè)計一個簡單的機器人運動控制系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)機器人的前進、后退、轉(zhuǎn)彎等基本動作,并可通過遙控器進行控制。3、在一個大頂堆中,若父節(jié)點的索引為i,則其左子節(jié)點的索引為?()A.2i+1B.2iC.2i-1D.i/24、設(shè)計一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的均衡器,能夠自適應(yīng)地補償信道失真,測試均衡效果和收斂速度。5、設(shè)計一個基于數(shù)字圖像處理的人臉識別系統(tǒng),能夠?qū)斎氲膱D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。6、考慮哈希表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它通過哈希函數(shù)將鍵映射到存儲位置。假設(shè)需要快速查找和插入大量的數(shù)據(jù),并且數(shù)據(jù)的分布比較均勻。以下關(guān)于哈希表的負載因子,哪個說法是正確的()A.負載因子越大,哈希表的性能越好B.負載因子越小,哈希表的性能越好C.負載因子對哈希表的性能沒有影響D.負載因子應(yīng)根據(jù)具體情況選擇一個合適的值7、設(shè)計一個基于傳感器的智能車位檢測系統(tǒng),能夠?qū)崟r檢測車位的占用情況,并將信息顯示在顯示屏上。8、設(shè)計一個簡單的工業(yè)以太網(wǎng)通信節(jié)點,實現(xiàn)與工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的連接和數(shù)據(jù)交換,描述節(jié)點的硬件結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議。9、想象一個需要存儲大量學(xué)生成績數(shù)據(jù),并能夠快速找出最高成績和最低成績的應(yīng)用場景。同時,還需要支持成績的插入和更新操作。在這種情況下,以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能最為合適?()A.二叉搜索樹,能快速查找、插入和刪除元素,但平衡情況影響性能B.堆,特別是最大堆和最小堆,能快速獲取最大或最小元素,插入和更新操作相對復(fù)雜C.哈希表,查找特定成績效率高,但不便于直接找出最大和最小成績D.紅黑樹,自平衡的二叉搜索樹,保證了較高的查找和插入效率10、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,錯誤的是:()A.遞歸是指函數(shù)在其內(nèi)部調(diào)用自身的過程,常用于解決具有重復(fù)子問題的問題B.遞歸函數(shù)需要有終止條件,否則會導(dǎo)致無限遞歸,造成程序崩潰C.遞歸在處理樹形結(jié)構(gòu)和分治算法時非常方便,但可能會導(dǎo)致棧溢出的問題D.遞歸的執(zhí)行效率總是高于非遞歸的實現(xiàn)方式,因此在所有情況下都應(yīng)該優(yōu)先使用遞歸11、利用數(shù)字電路技術(shù),設(shè)計一個智能路燈控制系統(tǒng),根據(jù)環(huán)境光線和交通流量自動調(diào)節(jié)路燈的亮度。12、歸并排序是一種基于分治思想的排序算法。以下關(guān)于歸并排序的描述,不正確的是()A.將數(shù)組不斷分成兩半,分別排序后再合并B.歸并排序的時間復(fù)雜度始終為O(nlog?n)C.歸并排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.歸并排序的空間復(fù)雜度較高,為O(n)13、二叉樹常用于實現(xiàn)查找操作,以下關(guān)于二叉樹查找效率的描述,正確的是:()A.二叉樹的查找效率與樹的高度成正比,樹越高查找越慢B.平衡二叉樹的查找效率一定高于普通二叉樹C.滿二叉樹的查找效率最高,因為其結(jié)構(gòu)最規(guī)整D.無論二叉樹的結(jié)構(gòu)如何,查找操作的時間復(fù)雜度都是O(n)14、設(shè)計一個集成電路測試中的功能測試向量生成方案,提高測試覆蓋率和準(zhǔn)確性。15、設(shè)計一個用于醫(yī)療監(jiān)護儀的生理信號處理電路,如心電、血壓等,給出電路設(shè)計和干擾抑制措施。16、設(shè)計一個低通濾波器電路,截止頻率為1kHz,通帶增益為0dB,阻帶衰減不小于40dB,用于濾除高頻噪聲。17、當(dāng)使用數(shù)組實現(xiàn)隊列時,為了避免假溢出,通常采用循環(huán)隊列的方式。假設(shè)一個循環(huán)隊列的容量為10,當(dāng)前隊頭指針為3,隊尾指針為8。此時入隊一個元素后,隊尾指針應(yīng)該指向哪里()A.9B.0C.7D.118、在排序算法中,冒泡排序是一種簡單的交換排序算法。以下關(guān)于冒泡排序的描述,錯誤的是()A.每一輪比較都能確定一個最大或最小的元素位置B.最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)C.最好情況下的時間復(fù)雜度為O(n)D.是一種穩(wěn)定的排序算法19、設(shè)計一個高頻射頻放大器電路,工作頻率在5GHz,增益大于20dB,給出電路結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性分析。20、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理的語音合成系統(tǒng),能夠?qū)⑽谋巨D(zhuǎn)換為自然流暢的語音。二、簡答題(本大題共3個小題,共15分)1、(本題5分)詳細闡述在一個具有n個頂點的有向圖中,如何處理有向圖中的重邊和自環(huán)。2、(本題5分)論述在不同負載因子下,哈希表的性能表現(xiàn)以及如何選擇合適的負載因子以提高效率。3、(本題5分)比較快速排序和選擇排序在最壞情況下的元素交換次數(shù)。三、設(shè)計題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)利用隊列結(jié)構(gòu)設(shè)計一個停車場管理系統(tǒng),模擬車輛的進出和車位的分配。2、(本題5分)設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),用于存儲酒店客房的清潔狀態(tài)和預(yù)訂信息,支持客房狀態(tài)的更新和查詢。3、(本題5分)實現(xiàn)一個算法,計算一個圖的最小割。4、(本題5分)設(shè)計一個動態(tài)規(guī)劃程序,解決矩陣連乘問題,輸出最優(yōu)乘法順序和最少乘法次數(shù)。5、(本題5分)設(shè)計一個哈希表程序,采用鏈表處理哈希沖突,支持刪除操作后鏈表的整理,避免出現(xiàn)過多空鏈表。四、綜合題(本大題共2個小題,共20分)1、(本題10分)一個在線點餐系統(tǒng)需要管理菜品信息、菜單、用戶訂單和支付信息等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息,支持菜品的添加、刪除和修改,菜單的生成,用戶訂單的處理和支付信息的記錄,并能夠快速處理高峰時段的大量訂單和優(yōu)化配送路線。2、(本
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