廣州華商學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論》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1頁(yè)，共3頁(yè)廣州華商學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論》

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、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的語(yǔ)音信號(hào)處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音降噪、回聲消除等功能。2、假設(shè)在一個(gè)資源分配系統(tǒng)中，有多個(gè)資源請(qǐng)求同時(shí)到達(dá)，系統(tǒng)需要根據(jù)資源的可用性和請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分配。為了有效地管理資源和請(qǐng)求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以幫助實(shí)現(xiàn)高效的分配策略？（）A.集合B.映射C.鏈表集合D.樹(shù)狀數(shù)組3、假設(shè)要對(duì)一個(gè)包含1000個(gè)元素的數(shù)組進(jìn)行排序，以下哪種排序算法在平均情況下性能較好？（）A.冒泡排序B.選擇排序C.插入排序D.快速排序4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32單片機(jī)的心率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)采集人體心率數(shù)據(jù)，并通過(guò)藍(lán)牙將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP進(jìn)行顯示和分析。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的物料分揀系統(tǒng)，能夠根據(jù)物料的顏色、形狀等特征自動(dòng)進(jìn)行分揀。6、棧和隊(duì)列在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中有廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于棧和隊(duì)列應(yīng)用場(chǎng)景的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.?？梢杂糜诒磉_(dá)式求值、函數(shù)調(diào)用等B.隊(duì)列可以用于實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索、任務(wù)調(diào)度等C.棧和隊(duì)列不能同時(shí)用于一個(gè)程序中，會(huì)導(dǎo)致沖突D.棧和隊(duì)列可以用于實(shí)現(xiàn)遞歸算法的非遞歸形式7、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻編碼和解碼系統(tǒng)，采用特定的編碼算法，比較編碼前后的音頻質(zhì)量和數(shù)據(jù)壓縮率。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于LTC6804的電池組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)串聯(lián)電池的電壓和溫度，給出硬件電路和軟件算法。9、基于通信中的頻譜資源管理技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)態(tài)頻譜分配系統(tǒng)，提高頻譜利用率。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.0的低功耗無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和傳輸，描述節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)和功耗優(yōu)化措施。11、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線(xiàn)通信中的認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電頻譜感知和接入方案，分析頻譜利用效率。12、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)電路，如FIR濾波器，滿(mǎn)足特定的濾波性能指標(biāo)，進(jìn)行電路的調(diào)試和優(yōu)化。13、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字圖像加密和解密系統(tǒng)，采用加密算法保證圖像安全，給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)和加密效果評(píng)估。14、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。對(duì)于中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)后綴表達(dá)式的過(guò)程，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.操作數(shù)直接輸出B.遇到左括號(hào)時(shí)入棧C.遇到右括號(hào)時(shí)，將棧頂元素依次彈出，直到遇到左括號(hào)D.運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)不會(huì)影響轉(zhuǎn)換過(guò)程15、在一個(gè)編譯器的符號(hào)表實(shí)現(xiàn)中，需要存儲(chǔ)變量名、類(lèi)型、作用域等信息，并能夠快速查找、插入和刪除符號(hào)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.紅黑樹(shù)，平衡的搜索結(jié)構(gòu)B.鏈表，動(dòng)態(tài)操作方便C.棧，后進(jìn)先出管理符號(hào)D.隊(duì)列，先進(jìn)先出處理符號(hào)16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC的電壓測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量范圍為0-10V，精度為0.01V，通過(guò)數(shù)碼管顯示測(cè)量結(jié)果。17、在實(shí)際應(yīng)用中，常常需要對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.可以通過(guò)選擇合適的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)來(lái)提高性能B.可以通過(guò)改進(jìn)算法來(lái)降低操作的時(shí)間復(fù)雜度C.優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一定會(huì)增加代碼的復(fù)雜性D.優(yōu)化需要綜合考慮性能、可讀性和可維護(hù)性18、對(duì)于一個(gè)需要支持動(dòng)態(tài)調(diào)整大小的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，假設(shè)在程序運(yùn)行過(guò)程中，數(shù)據(jù)的數(shù)量可能會(huì)大幅增加或減少。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠較好地滿(mǎn)足這種需求？（）A.數(shù)組B.鏈表C.棧D.隊(duì)列19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Arduino的智能溫室控制系統(tǒng)，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度，為植物生長(zhǎng)提供最佳環(huán)境。20、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.7二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述在一個(gè)順序存儲(chǔ)的二叉樹(shù)中，如何通過(guò)數(shù)組下標(biāo)快速確定節(jié)點(diǎn)的父子關(guān)系。2、（本題5分）解釋堆的概念，包括大根堆和小根堆，給出堆的調(diào)整算法步驟，并說(shuō)明堆在排序算法中的應(yīng)用。3、（本題5分）對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的帶權(quán)無(wú)向圖，如何使用克魯斯卡爾（Kruskal）算法構(gòu)造最小生成樹(shù)？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，利用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示物流配送網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)貨物的最優(yōu)配送路徑規(guī)劃功能。2、（本題5分）在平衡二叉搜索樹(shù)中進(jìn)行刪除操作時(shí)，設(shè)計(jì)平衡調(diào)整算法以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的不平衡情況。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)堆排序程序，對(duì)給定整數(shù)數(shù)組進(jìn)行排序，分析其穩(wěn)定性和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用鏈表實(shí)現(xiàn)隊(duì)列的復(fù)制功能，輸入一個(gè)隊(duì)列進(jìn)行復(fù)制并展示結(jié)果。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)字符串中找出所有長(zhǎng)度為k且不包含特定字符的子串。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）某酒店的客房預(yù)訂系統(tǒng)需要管理客房信息，包含客房編號(hào)、房型、價(jià)格、入住狀態(tài)、預(yù)訂客人姓名等。系統(tǒng)要支持快速查找特定客房、按照價(jià)格對(duì)客房進(jìn)行排序、新增客房預(yù)訂、取消預(yù)訂以及修改客房的入住狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供完整的代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。2、（本題10分）一個(gè)文件系統(tǒng)需要對(duì)