湖北水利水電職業(yè)技術學院《數據結構英文》2023-2024學年第一學期期末試卷

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2頁，共2頁湖北水利水電職業(yè)技術學院

《數據結構英文》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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、插入排序是一種簡單直觀的排序算法。關于插入排序的工作方式，以下描述哪一項是不正確的？（）A.插入排序將待排序的元素逐個插入到已排序的部分中，從而逐步完成排序B.插入排序在最壞情況下的時間復雜度為O(n^2)，在最好情況下的時間復雜度為O(n)C.插入排序是一種穩(wěn)定的排序算法，相同元素的相對順序在排序前后不會改變D.插入排序的空間復雜度較高，通常需要額外的O(n)空間來完成排序2、當處理字符串操作時，KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法用于字符串匹配。假設要在一個長文本中查找一個短模式串，以下關于KMP算法的優(yōu)勢，哪個是正確的（）A.減少不必要的字符比較B.不需要預處理模式串C.適用于所有類型的字符串D.以上都不對3、若對一棵二叉排序樹進行中序遍歷，得到的序列是一個有序序列，這是因為二叉排序樹的定義具有以下哪個特性？（）A.左子樹節(jié)點值小于根節(jié)點值，右子樹節(jié)點值大于根節(jié)點值B.根節(jié)點值大于左子樹所有節(jié)點值，小于右子樹所有節(jié)點值C.每個節(jié)點的左子樹和右子樹的高度差不超過1D.所有節(jié)點的值互不相同4、使用集成電路設計一個ADC轉換器，給出轉換精度、速度和功耗等性能指標，并進行電路實現。5、設計一個用于數控機床的位置控制系統(tǒng)，能夠實現高精度的位置定位和運動控制，說明控制算法和驅動器配置。6、根據數字信號處理知識，設計一個視頻編碼解碼器，支持高清視頻的壓縮和解壓縮。7、設計一個具有自動增益控制功能的放大器，能夠根據輸入信號的幅度自動調整增益，給出電路設計和性能測試報告。8、設計一個數字音頻處理中的音頻水印嵌入和提取系統(tǒng)，分析水印的魯棒性和不可感知性。9、設計一個基于USBType-C接口的電源傳輸系統(tǒng)，支持PD快充協(xié)議，能夠提供不同的電壓和電流輸出，給出硬件設計和協(xié)議實現。10、在一個有向圖中，若存在頂點v到頂點u的路徑，同時也存在u到v的路徑，則稱該圖具有？（）A.強連通性B.弱連通性C.單向連通性D.以上都不對11、在圖的遍歷算法中，深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索是兩種常見的方法。以下關于這兩種算法的描述，正確的是：（）A.深度優(yōu)先搜索總是先訪問距離起始節(jié)點最近的未訪問節(jié)點B.廣度優(yōu)先搜索使用棧來保存待訪問節(jié)點，深度優(yōu)先搜索使用隊列C.對于同一個圖和起始節(jié)點，深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索得到的遍歷結果一定不同D.深度優(yōu)先搜索適合用于查找圖中的連通分量，廣度優(yōu)先搜索適合用于求解最短路徑問題12、根據數字信號處理理論，設計一個圖像去模糊系統(tǒng)，能夠恢復模糊圖像的清晰細節(jié)。13、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。14、對于一個需要對一組數據進行頻繁的隨機訪問和插入操作的數據結構。以下哪種數據結構可能在性能上表現較好？（）A.數組B.鏈表C.哈希表D.棧15、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。以下關于冒泡排序的說法，不正確的是：（）A.冒泡排序通過反復比較相鄰元素并交換位置，將最大（或最?。┰刂鸩健案　钡綌到M的一端B.冒泡排序在最好情況下的時間復雜度為O(n)，在最壞情況下的時間復雜度為O(n^2)C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法，即相同元素的相對順序在排序前后保持不變D.冒泡排序的空間復雜度較高，需要額外的大量存儲空間16、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17、運用通信網絡技術，設計一個遠程醫(yī)療診斷系統(tǒng)的網絡架構，實現患者數據的實時傳輸和醫(yī)生的遠程診斷。18、哈希表的裝填因子越大，發(fā)生沖突的可能性就越大。假設一個哈希表的容量為10，當前存儲了8個元素，裝填因子是多少？（）A.0.8B.0.2C.8D.219、當使用樹結構來存儲數據時，平衡二叉樹是為了保證樹的高度平衡，從而提高查找效率。假設一個平衡二叉樹由于插入操作導致失衡，以下哪種調整方法可以恢復平衡（）A.旋轉操作B.重新構建整棵樹C.忽略失衡，繼續(xù)進行操作D.以上方法都不行20、設計一個基于FPGA的圖像邊緣檢測系統(tǒng)，能夠對輸入的圖像進行實時邊緣檢測，并輸出檢測結果。21、設計一個基于模擬濾波器和數字濾波器組合的信號濾波系統(tǒng)，有效濾除多種類型的噪聲。22、設計一個基于微波技術的雷達測距系統(tǒng)，能夠準確測量目標物體的距離，并具有較高的分辨率和抗干擾能力。23、根據傳感器原理，設計一個用于火災預警的煙霧傳感器系統(tǒng)，能夠及時發(fā)出報警信號。24、設計一個用于衛(wèi)星通信的低噪聲放大器（LNA），工作頻率在Ku波段，噪聲系數小于1dB，增益大于20dB，闡述電路設計和器件選型。25、在數據結構中，查找操作也是常見的操作之一。順序查找適用于無序數組，其平均時間復雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(1)26、設計一個基于無線通信模塊的遠程抄表系統(tǒng)，實現對電表、水表、氣表數據的遠程采集。27、設計一個基于數字圖像處理技術的車牌識別系統(tǒng)，能夠對輸入的車輛圖像進行車牌定位、字符分割和識別，闡述算法流程和實現方法。28、設計一個數字通信系統(tǒng)中的同步電路，包括位同步、幀同步和網同步模塊，測試其同步性能。29、設計一個基于FPGA的圖像縮放系統(tǒng)，能夠對輸入圖像進行任意比例的縮放。30、選擇排序是另一種基本的排序算法。以下關于選擇排序的說法，錯誤的是：（）A.選擇排序每次從待排序序列中選擇最?。ɑ蜃畲螅┑脑?，放到已排序序列的末尾B.選擇排序在最壞情況下的時間復雜度為O(n^2)C.選擇排序是一種不穩(wěn)定的排序算法D.選擇排序的空間復雜度較低二、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某電商倉庫的貨物管理系統(tǒng)需要記錄貨物的信息，包括貨物編號、貨物名稱、貨物類別、庫存數量、存放位置等。請設計數據結構來存儲貨物數據，實現貨物的快速查找、庫存盤點、位置調整，并統(tǒng)計各類貨物的庫存數量。2、（本題5分）一個在線圖書館的借閱管理系統(tǒng)需要記錄圖書信息、讀者信息和借閱記錄，圖書信息包括圖書ISBN、書名、作者、出版社、可借閱狀態(tài)，讀者信息包括讀者ID、姓名、聯(lián)系方式，借閱記錄包括借閱ID、讀者ID、圖書ISBN、借閱時間、應還時間。請設計數據結構來管理借閱數據，實現圖書的借閱、歸還、續(xù)借操作，查詢讀者的借閱歷史，并統(tǒng)計逾期未還的圖書。3、（本題5分）一個在線旅游預訂系統(tǒng)需要管理旅游線路、景點、酒店、游客預訂信息等。設計一種數據結構來存儲這些信息，實現旅游線路和景點的添加、刪除、查找和修改，酒店的預訂和評價管理，游客預訂信息的存儲和處理，并能夠根據游客的需求推薦合適的旅游線路和酒店。4、（本題5分）某學校的社團管理系統(tǒng)需要管理社團信息、成員信息、活動安排和經費使用等。設計一種數據結構來存儲這些信息，實現社團的創(chuàng)建、注銷和信息修改，成員的加入、退出和管理，活動的組織和記錄，以及經費的收支和統(tǒng)計，并能夠評估社團的活躍度和發(fā)展情況。5、（本題5分）一個社交網絡平臺需要管理用戶之間的好友關系。好友關系以鄰接表的形式存儲在圖結構中。請設計算法實現以下功能：（1）判斷兩個用戶是否為好友；（2）找出某個用戶的所有好友；（3）計算某個用戶的好友度數；（4）找出共同好友最多的兩個用戶。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋如何使用歸并排序對鏈表進行排序，包括合并兩個有序鏈表的過程。2、（本題5分）詳細闡述如何使用選擇排序對雙向鏈表進行排序。3、（本題5分）比較計數排序和冒泡排序在處理大量重復數據時的效率。4、（本題5分）對于一個具有n個元素的環(huán)形鏈表，如何判斷鏈表中是否存在環(huán)？請給出