隴南師范高等專(zhuān)科學(xué)校《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C》2023-2024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(xiàn)…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第2頁(yè)，共2頁(yè)隴南師范高等專(zhuān)科學(xué)校

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C》2023-2024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2分，共40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、考慮一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的路由表存儲(chǔ)，其中包含目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)地址和對(duì)應(yīng)的下一跳信息。為了能夠快速查找路由表以確定數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的？（）A.二叉樹(shù)，按地址大小排序存儲(chǔ)B.哈希表，通過(guò)地址計(jì)算索引C.鏈表，順序存儲(chǔ)路由信息D.Trie樹(shù)（字典樹(shù)），高效匹配網(wǎng)絡(luò)地址2、在一個(gè)數(shù)據(jù)壓縮算法中，需要構(gòu)建一個(gè)頻率字典來(lái)存儲(chǔ)字符出現(xiàn)的頻率，以便進(jìn)行編碼。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于實(shí)現(xiàn)這個(gè)頻率字典？（）A.哈希表B.平衡二叉搜索樹(shù)C.紅黑樹(shù)D.跳表3、在一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，任務(wù)調(diào)度是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，需要根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)、截止時(shí)間等因素進(jìn)行快速的調(diào)度決策。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度？（）A.優(yōu)先級(jí)隊(duì)列和調(diào)度算法B.棧和后進(jìn)先出調(diào)度C.隊(duì)列和先進(jìn)先出調(diào)度D.集合和隨機(jī)調(diào)度4、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估中，除了時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，還有其他因素需要考慮。假設(shè)我們正在評(píng)估一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能。以下關(guān)于性能評(píng)估的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)、代碼的可讀性和可維護(hù)性也會(huì)影響其在實(shí)際應(yīng)用中的性能B.不同的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)可能會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能產(chǎn)生影響C.對(duì)于實(shí)時(shí)性要求高的系統(tǒng)，平均性能比最壞性能更重要D.只需要關(guān)注數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在理論上的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，實(shí)際的運(yùn)行環(huán)境對(duì)性能影響不大5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的太陽(yáng)能充電控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能電池板的最大功率跟蹤和蓄電池的充電管理。6、歸并排序同樣是一種分治算法，它將數(shù)組不斷地分成兩半，然后將兩半合并成一個(gè)有序的數(shù)組。歸并排序的空間復(fù)雜度主要取決于：（）A.數(shù)組的初始大小B.遞歸的深度C.合并操作的次數(shù)D.數(shù)據(jù)的分布情況7、設(shè)計(jì)一個(gè)用于雷達(dá)測(cè)距的收發(fā)電路，能夠測(cè)量目標(biāo)距離并顯示，給出射頻電路設(shè)計(jì)和信號(hào)處理算法。8、在一個(gè)人工智能的模型訓(xùn)練過(guò)程中，需要存儲(chǔ)和處理大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和參數(shù)，并能夠快速地進(jìn)行迭代和優(yōu)化。為了支持高效的模型訓(xùn)練，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)可能是最常用的？（）A.張量和并行計(jì)算B.鏈表和串行計(jì)算C.棧和遞歸計(jì)算D.隊(duì)列和分布式計(jì)算9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能溫室控制系統(tǒng)，能夠調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于超聲波傳感器的距離測(cè)量系統(tǒng)，能夠測(cè)量物體與傳感器之間的距離，并顯示測(cè)量結(jié)果。11、利用電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)交流-直流變換器（AC-DCConverter），實(shí)現(xiàn)將交流電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電源輸出。12、在處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，可能會(huì)用到一些高級(jí)的技術(shù)和概念。以下關(guān)于高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.并查集是一種用于處理集合合并和查詢(xún)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常用于解決連通性問(wèn)題B.線(xiàn)段樹(shù)可以用于高效地處理區(qū)間查詢(xún)和更新操作，例如求區(qū)間和、區(qū)間最大值等C.字典樹(shù)（Trie樹(shù)）適用于字符串的存儲(chǔ)和查找，能夠快速判斷一個(gè)字符串是否存在D.高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)通常只適用于特定的領(lǐng)域和問(wèn)題，在一般的編程中很少用到13、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)液位計(jì)智能監(jiān)測(cè)電路，能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)溫度和液位的變化，并給出預(yù)警提示。14、在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析中，需要確定網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系和最短路徑。為了表示網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是常用的？（）A.鄰接矩陣B.鄰接表C.十字鏈表D.邊集數(shù)組15、設(shè)計(jì)一個(gè)直流穩(wěn)壓電源，能夠輸出穩(wěn)定的直流電壓，具有過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等功能。16、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠根據(jù)輸入音頻信號(hào)自動(dòng)調(diào)整均衡參數(shù)，給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)和算法實(shí)現(xiàn)。17、設(shè)計(jì)一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的切換控制模塊，能夠根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量實(shí)現(xiàn)平滑切換，分析切換成功率。18、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含多種類(lèi)型和算法。以下關(guān)于圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，錯(cuò)誤的是：（）A.鄰接矩陣適合存儲(chǔ)稠密圖，能夠快速判斷兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間是否有邊B.鄰接表適合存儲(chǔ)稀疏圖，節(jié)省存儲(chǔ)空間C.十字鏈表是鄰接表和逆鄰接表的結(jié)合，適用于有向圖的存儲(chǔ)和操作D.圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)只影響存儲(chǔ)空間的使用，對(duì)圖的遍歷算法沒(méi)有影響19、哈夫曼樹(shù)是一種特殊的帶權(quán)路徑長(zhǎng)度最短的二叉樹(shù)，在數(shù)據(jù)壓縮等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。以下關(guān)于哈夫曼樹(shù)的描述，不準(zhǔn)確的是：（）A.哈夫曼樹(shù)的構(gòu)建過(guò)程基于貪心算法，每次選擇權(quán)值最小的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)合并B.通過(guò)哈夫曼樹(shù)可以為字符編碼，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效壓縮C.哈夫曼樹(shù)的帶權(quán)路徑長(zhǎng)度是所有葉子節(jié)點(diǎn)的權(quán)值乘以路徑長(zhǎng)度之和D.不同的字符集和權(quán)值分布會(huì)得到相同的哈夫曼樹(shù)結(jié)構(gòu)20、在一個(gè)循環(huán)隊(duì)列中，隊(duì)頭指針front指向隊(duì)頭元素的前一個(gè)位置，隊(duì)尾指針rear指向隊(duì)尾元素，若隊(duì)列的最大容量為m，那么判斷隊(duì)列為滿(mǎn)的條件是？（）A.(rear+1)%m==frontB.rear==frontC.rear+1==frontD.(rear-front+m)%m==0二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）深入分析在具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的有向圖中，如何計(jì)算圖的傳遞閉包，并給出一種有效的算法和代碼示例。2、（本題5分）論述在并查集的應(yīng)用場(chǎng)景拓展中，如何解決動(dòng)態(tài)圖中的連通性問(wèn)題。3、（本題5分）分析在字符串匹配問(wèn)題中，BM算法的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，合并兩個(gè)有序鏈表為一個(gè)有序鏈表，并輸出合并后的鏈表。2、（本題5分）給定一個(gè)圖和一個(gè)源頂點(diǎn)，設(shè)計(jì)算法使用A*算法尋找目標(biāo)頂點(diǎn)的最優(yōu)路徑。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)桶排序算法，對(duì)給定的一定范圍內(nèi)的整數(shù)進(jìn)行排序，分析其適用場(chǎng)景和局限性。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，用鄰接表表示一個(gè)無(wú)向圖，判斷圖中是否存在完美匹配。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用二叉樹(shù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)音樂(lè)文件的信息（如歌名、歌手、時(shí)長(zhǎng)），實(shí)現(xiàn)按照時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行查找和排序。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共2