重慶第二師范學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁重慶第二師范學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2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、設(shè)計一個基于運放的求和放大器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)多個輸入信號的求和運算，增益可調(diào)。2、利用電子信息工程知識，設(shè)計一個智能家居安防系統(tǒng)，包括入侵檢測、火災(zāi)報警和遠程監(jiān)控等功能。3、設(shè)計一個音頻分頻器電路，將音頻信號分為高音、中音和低音，給出電路結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)計算。4、設(shè)計一個用于工業(yè)機器人的運動控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)點位控制、軌跡規(guī)劃和速度控制，說明控制算法和驅(qū)動器選型。5、設(shè)計一個光纖通信系統(tǒng)中光纖的選型方案，考慮傳輸距離、帶寬和成本等因素，進行性能和成本評估。6、設(shè)計一個基于USB3.1接口的高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)大數(shù)據(jù)量的快速傳輸，包括接口電路設(shè)計和傳輸協(xié)議。7、設(shè)計一個基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的車牌識別系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲能囕v圖像進行車牌定位、字符分割和識別，闡述算法流程和實現(xiàn)方法。8、設(shè)計一個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的差分定位數(shù)據(jù)處理模塊，分析定位精度的提升效果。9、設(shè)計一個基于藍牙的無線鼠標(biāo)，能夠與計算機進行穩(wěn)定的無線連接，實現(xiàn)鼠標(biāo)的基本操作功能。10、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。以下關(guān)于冒泡排序的描述，不正確的是（）A.每次比較相鄰的兩個元素，將較大的元素向后移動B.經(jīng)過n-1輪比較，就可以將數(shù)組排序完成C.冒泡排序的時間復(fù)雜度為O(n2)，在所有情況下性能都較差D.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法11、考慮哈希沖突的解決方法，開放定址法和鏈地址法是常見的策略。假設(shè)一個哈希表的負載較高，容易發(fā)生沖突。以下哪種方法在這種情況下可能表現(xiàn)更好（）A.開放定址法B.鏈地址法C.兩種方法效果相同D.無法確定12、當(dāng)需要構(gòu)建一個能夠表示家族關(guān)系的樹形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，假設(shè)每個節(jié)點代表一個家庭成員，并且需要方便地查找某個成員的祖先和后代。以下哪種樹形結(jié)構(gòu)最合適？（）A.二叉樹B.二叉搜索樹C.多叉樹D.紅黑樹13、假設(shè)要實現(xiàn)一個LRU（最近最少使用）緩存淘汰策略，用于管理有限的內(nèi)存空間以存儲經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)。為了有效地實現(xiàn)這個策略，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵？（）A.雙向鏈表結(jié)合哈希表B.棧結(jié)合數(shù)組C.隊列結(jié)合樹D.堆結(jié)合鏈表14、冒泡排序是一種簡單的排序算法。假設(shè)我們正在使用冒泡排序?qū)?shù)組進行排序。以下關(guān)于冒泡排序的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.冒泡排序通過反復(fù)比較相鄰元素并交換位置，將最大的元素逐步“浮”到數(shù)組的末尾B.冒泡排序在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)，但在最好情況下可以達到O(n)C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法，相同元素的相對順序在排序后不會改變D.冒泡排序的性能優(yōu)于其他所有排序算法，適用于各種規(guī)模的數(shù)據(jù)排序15、設(shè)計一個直流穩(wěn)壓電源，能夠?qū)⑤斎氲牟环€(wěn)定直流電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的輸出電壓，輸出電壓可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，給出電路原理圖和元件參數(shù)選擇。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋如何在一個具有n個頂點的有向圖中，使用拓撲排序算法判斷是否存在有向環(huán)，并分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）詳細闡述在一個具有n個元素的二叉樹中，如何計算樹的高度，并分析其時間復(fù)雜度。3、（本題5分）解釋什么是塊狀數(shù)組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，說明其特點和應(yīng)用場景，并闡述如何進行訪問和修改操作。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線圖書館管理系統(tǒng)需要存儲大量的圖書信息，包括書名、作者、出版社、出版年份、分類等。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織這些信息，以便能夠快速地根據(jù)書名、作者或分類進行查詢，并實現(xiàn)新書的添加和舊書的刪除操作。2、（本題5分）在一個電商平臺的商品推薦系統(tǒng)中，需要根據(jù)用戶的瀏覽歷史、購買記錄和相似用戶的行為來為用戶推薦商品。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)推薦算法，能夠快速為用戶生成準(zhǔn)確的商品推薦列表，同時考慮實時更新和個性化需求。3、（本題5分）一個物流配送系統(tǒng)需要管理訂單信息，訂單包括訂單編號、收件人姓名、收件地址、貨物重量、配送狀態(tài)等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定訂單、按照貨物重量對訂單進行排序、插入新訂單、刪除已完成訂單以及修改訂單的配送狀態(tài)。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法來滿足這些需求，并給出代碼實現(xiàn)和性能分析。4、（本題5分）一個在線旅游預(yù)訂系統(tǒng)需要管理旅游線路、景點、酒店、游客預(yù)訂信息等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)旅游線路和景點的添加、刪除、查找和修改，酒店的預(yù)訂和評價管理，游客預(yù)訂信息的存儲和處理，并能夠根據(jù)游客的需求推薦合適的旅游線路和酒店。5、（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(shù)量、存放位置等。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲貨物數(shù)據(jù)，實現(xiàn)貨物的快速查找、庫存盤點、位置調(diào)整，并統(tǒng)計各類貨物的庫存數(shù)量。四、設(shè)計題（本大題共3個