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站名:站名:年級專業(yè):姓名:學(xué)號:凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者,成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁,共1頁周口理工職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)綜合實(shí)驗(yàn)》
2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號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、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)列為滿的條件是?()A.(rear+1)%m==frontB.rear==frontC.rear+1==frontD.(rear-front+m)%m==02、在一個(gè)圖像處理軟件中,需要對圖像的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行操作,如快速找到相鄰像素的最大值、最小值等,并能夠高效地進(jìn)行區(qū)域填充。對于這樣的圖像數(shù)據(jù)處理需求,以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最有用的?()A.二維數(shù)組,直接對應(yīng)圖像的像素矩陣B.二叉樹,對像素值進(jìn)行排序和查找C.圖,表示像素之間的關(guān)系D.哈希表,快速定位特定像素的信息3、在圖的存儲(chǔ)和遍歷中,深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷可以用于判斷圖是否連通。以下關(guān)于連通性判斷的敘述中,不正確的是()A.如果從某個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)能夠遍歷到圖中的所有頂點(diǎn),則圖是連通的B.對于無向圖,深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷的結(jié)果相同,都能判斷連通性C.對于有向圖,深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷的結(jié)果可能不同,需要綜合判斷連通性D.無論圖的存儲(chǔ)方式如何,深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷判斷連通性的時(shí)間復(fù)雜度相同4、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以快速合并多個(gè)有序鏈表的算法,以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能會(huì)被用到?()A.堆,通過堆來選擇合并的元素B.棧,存儲(chǔ)鏈表節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并操作C.隊(duì)列,輔助合并過程中的元素存儲(chǔ)和取出D.數(shù)組,存儲(chǔ)鏈表數(shù)據(jù)后進(jìn)行合并5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬移相器和鎖相環(huán)的相位跟蹤系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對輸入信號相位的精確跟蹤。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字電路的簡單密碼鎖系統(tǒng),要求能夠通過輸入正確的數(shù)字密碼解鎖,密碼錯(cuò)誤時(shí)有報(bào)警提示,且密碼可修改。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字電路的交通信號燈控制系統(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。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的電子秤系統(tǒng),能夠測量0-10kg的物體重量,精度達(dá)到1g。9、在一個(gè)在線游戲的玩家匹配系統(tǒng)中,需要根據(jù)玩家的技能水平將他們分組。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合快速確定某個(gè)玩家應(yīng)該屬于哪個(gè)組?()A.平衡二叉樹B.哈希表C.堆D.圖10、字典樹(Trie)是一種用于存儲(chǔ)字符串的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對于字典樹的優(yōu)勢和應(yīng)用,以下描述哪一項(xiàng)是不正確的?()A.字典樹在查找、插入和刪除字符串時(shí)效率很高B.常用于文本自動(dòng)完成、詞頻統(tǒng)計(jì)等應(yīng)用場景C.字典樹的空間利用率很高,適合存儲(chǔ)大量的字符串D.字典樹對于前綴匹配的查詢操作特別有效11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)視頻圖像的縮放、旋轉(zhuǎn)、色彩調(diào)整等功能。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC的數(shù)據(jù)采集卡,能夠同時(shí)采集8路模擬信號,采樣頻率不低于100kHz,分辨率為12位。13、利用射頻技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)無線定位系統(tǒng),能夠確定目標(biāo)物體在一定范圍內(nèi)的位置,給出定位精度和誤差分析。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Wi-Fi的智能家居安防系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)入侵檢測、視頻監(jiān)控和報(bào)警功能,闡述系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)配置。15、想象一個(gè)游戲中的怪物刷新系統(tǒng),怪物需要在不同的地點(diǎn)按照一定的時(shí)間間隔刷新。需要一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理怪物的刷新時(shí)間和地點(diǎn)信息,并能夠快速判斷下一個(gè)即將刷新的怪物。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能最合適?()A.堆,特別是最小堆,能夠快速獲取最小的刷新時(shí)間B.鏈表,便于插入和刪除,但查找最小時(shí)間效率低C.數(shù)組,存儲(chǔ)固定數(shù)量的怪物信息,不便于動(dòng)態(tài)管理刷新D.樹,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對于簡單的刷新管理可能過于復(fù)雜二、簡答題(本大題共4個(gè)小題,共20分)1、(本題5分)解釋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中棧的應(yīng)用場景,如回溯算法、迷宮求解等,并說明其原理。2、(本題5分)詳細(xì)闡述桶排序中桶的劃分原則和對數(shù)據(jù)分布的要求。3、(本題5分)數(shù)組的切片操作在不同編程語言中的實(shí)現(xiàn)方式有哪些異同?4、(本題5分)深入解釋在具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的無向圖中,如何使用普里姆(Prim)算法求解最小生成森林,并說明算法的基本思想和關(guān)鍵步驟。三、綜合題(本大題共5個(gè)小題,共25分)1、(本題5分)某公司的庫存管理系統(tǒng)需要記錄原材料、半成品和成品的庫存數(shù)量、成本和存放位置等信息。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息,實(shí)現(xiàn)庫存的入庫、出庫、盤點(diǎn)和成本核算操作,并能夠根據(jù)銷售預(yù)測和生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行庫存預(yù)警和補(bǔ)貨建議。2、(本題5分)一個(gè)在線論壇需要管理帖子、回復(fù)、用戶信息和板塊分類等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息,支持帖子的發(fā)布、刪除、查找和排序,回復(fù)的管理,用戶信息的存儲(chǔ)和權(quán)限設(shè)置,以及板塊的分類和管理,并能夠?qū)崿F(xiàn)熱門帖子和最新回復(fù)的展示。3、(本題5分)某在線音樂平臺(tái)的歌曲管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)歌曲信息,如歌曲編號、歌曲名稱、歌手、專輯、播放次數(shù)等。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)快速查找特定歌曲、按照播放次數(shù)對歌曲進(jìn)行排序、新增歌曲、刪除歌曲以及更新歌曲的播放次數(shù)。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并詳細(xì)闡述算法和代碼實(shí)現(xiàn),同時(shí)討論性能優(yōu)化方法。4、(本題5分)某在線招聘平臺(tái)需要管理企業(yè)的招聘信息、求職者簡歷和面試安排。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,實(shí)現(xiàn)高效的人才匹配和招聘流程管理。5、(本題5分)某在線考試的監(jiān)考系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)監(jiān)控考生的答題狀態(tài)、行為異常和交卷時(shí)間。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,保障考試的公平公正和順利進(jìn)行。四、設(shè)計(jì)題(本大題共4個(gè)小題,共40分)1、(本題10分)設(shè)計(jì)一個(gè)算法,利用鏈表實(shí)現(xiàn)一個(gè)循環(huán)棧,模擬函數(shù)調(diào)用的棧
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