貴陽(yáng)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課設(shè)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁(yè)，共3頁(yè)貴陽(yáng)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課設(shè)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______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1分，共15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)搜索引擎的索引構(gòu)建過程，需要對(duì)大量的網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容進(jìn)行分詞、索引和存儲(chǔ)，以便能夠快速地根據(jù)用戶的查詢關(guān)鍵詞返回相關(guān)的網(wǎng)頁(yè)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于搜索引擎的索引構(gòu)建和查詢處理？（）A.倒排索引和分詞算法B.正排索引和冒泡排序C.索引鏈表和選擇排序D.索引數(shù)組和插入排序2、在動(dòng)態(tài)數(shù)組的實(shí)現(xiàn)中，當(dāng)數(shù)組容量不足時(shí)需要進(jìn)行擴(kuò)容。關(guān)于動(dòng)態(tài)數(shù)組的擴(kuò)容策略，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.常見的擴(kuò)容策略是按照一定的比例增加數(shù)組的容量，如擴(kuò)大為原來的兩倍B.擴(kuò)容操作會(huì)涉及到數(shù)據(jù)的復(fù)制，可能會(huì)影響性能C.為了避免頻繁擴(kuò)容，可以在創(chuàng)建動(dòng)態(tài)數(shù)組時(shí)預(yù)留一定的額外空間D.擴(kuò)容操作的時(shí)間復(fù)雜度總是O(n)，其中n是數(shù)組中的元素?cái)?shù)量3、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于音頻前置放大器的噪聲抑制電路，降低背景噪聲。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和定位控制功能。5、若要對(duì)n個(gè)不同的關(guān)鍵字進(jìn)行冒泡排序，在最壞情況下，其比較次數(shù)為？（）A.n(n-1)/2B.nlog2nC.n^2D.n6、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良好的線性度。7、設(shè)計(jì)一個(gè)電子指南針電路，能夠指示方向，精度為±1°，并且具有校準(zhǔn)功能。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于霍爾傳感器的電流測(cè)量電路，能夠測(cè)量0-10A的直流電流，精度達(dá)到0.1A。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字電路的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，要求能夠?qū)崿F(xiàn)紅、綠、黃三種燈的定時(shí)切換，并考慮特殊情況（如緊急車輛通行）的控制邏輯。10、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)多功能電路，能夠同時(shí)測(cè)量頻率、周期、占空比等參數(shù)，并且具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和打印功能。11、設(shè)計(jì)一個(gè)光纖通信中的色散補(bǔ)償模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)色散的有效補(bǔ)償，分析系統(tǒng)性能改善情況。12、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)，并通過藍(lán)牙將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP進(jìn)行顯示和分析。13、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于醫(yī)療儀器的精密電流源，提供穩(wěn)定、精確的電流輸出。14、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)景中，假設(shè)我們正在開發(fā)一個(gè)在線圖書館管理系統(tǒng)，需要高效地存儲(chǔ)和檢索大量的圖書信息，包括書名、作者、出版年份、分類等。為了能夠快速根據(jù)書名或作者查找特定的圖書，同時(shí)能夠方便地按照出版年份進(jìn)行排序和瀏覽，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于存儲(chǔ)這些圖書數(shù)據(jù)？（）A.數(shù)組B.鏈表C.二叉搜索樹D.哈希表15、根據(jù)傳感器原理，設(shè)計(jì)一個(gè)用于智能家居的人體紅外感應(yīng)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)開燈、關(guān)空調(diào)等智能控制。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的無(wú)向圖中，如何使用深度優(yōu)先搜索算法找出所有的連通分量，給出算法步驟和代碼框架。2、（本題5分）深入分析在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的帶權(quán)無(wú)向圖中，如何使用弗洛伊德算法求解所有頂點(diǎn)對(duì)之間的最短路徑。3、（本題5分）詳細(xì)闡述如何在一個(gè)帶權(quán)有向圖中計(jì)算兩個(gè)頂點(diǎn)之間的最短路徑經(jīng)過的邊數(shù)。4、（本題5分）分析在字符串匹配中，AC自動(dòng)機(jī)的構(gòu)建和應(yīng)用。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)電商倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)需要記錄貨物的入庫(kù)時(shí)間、存放位置、數(shù)量和保質(zhì)期等信息。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化貨物的存儲(chǔ)和查找，及時(shí)處理過期貨物和庫(kù)存盤點(diǎn)。2、（本題5分）一個(gè)大型企業(yè)的人力資源管理系統(tǒng)需要對(duì)員工的績(jī)效評(píng)估和培訓(xùn)記錄進(jìn)行管理。員工信息包括員工編號(hào)、姓名、績(jī)效評(píng)估、培訓(xùn)課程等。這些信息以優(yōu)先隊(duì)列的形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）按照績(jī)效評(píng)估得分對(duì)員工進(jìn)行排序；（2）為績(jī)效優(yōu)秀的員工安排優(yōu)先培訓(xùn)課程；（3）刪除離職員工的信息；（4）統(tǒng)計(jì)參加過特定培訓(xùn)課程的員工人數(shù)。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）在一個(gè)在線游戲中，玩家的角色信息需要被實(shí)時(shí)更新和存儲(chǔ)。角色信息包括角色I(xiàn)D、角色名、等級(jí)、經(jīng)驗(yàn)值、裝備列表、技能列表等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些角色數(shù)據(jù)，以便能夠快速查詢角色的詳細(xì)信息、按照等級(jí)進(jìn)行排序、更新角色的經(jīng)驗(yàn)值和裝備，并處理多個(gè)玩家同時(shí)進(jìn)行的操作。4、（本題5分）某在線購(gòu)物網(wǎng)站的促銷活動(dòng)系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的消費(fèi)記錄和行為，為用戶發(fā)放優(yōu)惠券。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實(shí)現(xiàn)優(yōu)惠券的精準(zhǔn)發(fā)放和管理。5、（本題5分）在一個(gè)大型企業(yè)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)中，需要記錄項(xiàng)目信息、任務(wù)分配和進(jìn)度情況。項(xiàng)目信息包括項(xiàng)目ID、項(xiàng)目名稱、負(fù)責(zé)人、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間，任務(wù)分配包括任務(wù)ID、項(xiàng)目ID、責(zé)任人、任務(wù)描述，進(jìn)度情況包括任務(wù)ID、完成百分比、更新時(shí)間。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理項(xiàng)目數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的查詢、任務(wù)的跟蹤、進(jìn)度的更新，并生成項(xiàng)目進(jìn)度報(bào)告。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）使用圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)城市公園設(shè)施布局規(guī)劃系統(tǒng)，滿足游客的需求和設(shè)施的合理分布