海南政法職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與GS算法》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁海南政法職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與GS算法》2023-2024學(xué)年第二學(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、基于通信中的頻譜資源管理技術(shù)設(shè)計一個動態(tài)頻譜分配系統(tǒng)，提高頻譜利用率。2、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，錯誤的是：（）A.冒泡排序通過不斷比較相鄰元素并交換位置來實現(xiàn)排序B.冒泡排序在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.冒泡排序每次都能將最大的元素移動到數(shù)組的末尾3、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)用中，根據(jù)不同的需求選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常重要。以下場景中，不適合使用鏈表的是（）A.需要頻繁在表頭或表尾進行插入和刪除操作B.對數(shù)據(jù)的隨機訪問要求較高C.數(shù)據(jù)量不確定，需要動態(tài)分配內(nèi)存D.存儲空間有限，需要節(jié)省內(nèi)存4、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理器（DSP）的實時圖像處理系統(tǒng)，能夠快速處理視頻流中的圖像。5、對于一個具有n個元素的有序數(shù)組，采用二分查找算法查找一個特定元素，其最壞情況下的比較次數(shù)為（）A.log?nB.nC.n/2D.log?n-16、設(shè)計一個低通濾波器，采用橢圓濾波器設(shè)計，截止頻率為200Hz，通帶波紋和阻帶衰減滿足特定要求，給出電路參數(shù)和性能分析。7、設(shè)計一個基于單片機的智能血壓計系統(tǒng)，能夠準確測量人體血壓，并通過藍牙將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾CAPP進行記錄和分析。8、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計一個函數(shù)信號發(fā)生器，能夠產(chǎn)生正弦波、方波和三角波等常見信號，且頻率和幅度可調(diào)。9、設(shè)計一個電子指南針電路，能夠指示方向，精度為±1°，并且具有校準功能。10、利用電力電子技術(shù)設(shè)計一個直流電機驅(qū)動器，實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動控制。11、設(shè)計一個數(shù)字信號調(diào)制解調(diào)擴展電路，能夠增加調(diào)制解調(diào)的方式和速度，并且具有糾錯功能。12、假設(shè)正在開發(fā)一個文件壓縮軟件，需要對文件中的重復(fù)數(shù)據(jù)進行識別和壓縮。為了有效地查找和處理重復(fù)的數(shù)據(jù)段，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最關(guān)鍵的？（）A.并查集，用于合并重復(fù)的數(shù)據(jù)段B.線段樹，統(tǒng)計數(shù)據(jù)段的出現(xiàn)頻率C.字典，存儲已經(jīng)出現(xiàn)過的數(shù)據(jù)段D.拓撲排序，確定數(shù)據(jù)段的處理順序13、考慮一個物流配送系統(tǒng)，需要根據(jù)客戶的地址和訂單需求規(guī)劃最優(yōu)的配送路線。同時，要能夠?qū)崟r更新路況信息，并重新計算最優(yōu)路線。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合最適合解決這個問題？（）A.迪杰斯特拉算法和鄰接表B.弗洛伊德算法和矩陣C.廣度優(yōu)先搜索算法和鏈表D.深度優(yōu)先搜索算法和棧14、線段樹是一種用于處理區(qū)間查詢和更新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在使用線段樹解決區(qū)間問題。以下關(guān)于線段樹的描述，哪一項是不準確的？（）A.線段樹通過對區(qū)間進行遞歸劃分，建立樹形結(jié)構(gòu)來快速回答區(qū)間查詢B.插入和刪除操作在線段樹中比較復(fù)雜，通常不常使用C.線段樹的構(gòu)建時間復(fù)雜度為O(n)，查詢和更新操作的時間復(fù)雜度為O(logn)D.線段樹可以用于求解區(qū)間最大值、最小值、和等問題15、運用集成電路設(shè)計流程，設(shè)計一款用于智能手機的音頻編解碼器芯片，支持多種音頻格式的解碼和編碼。16、設(shè)計一個數(shù)字電壓表自動量程切換與高精度測量電路，能夠根據(jù)輸入電壓自動切換量程，并實現(xiàn)高精度的測量。17、在一個具有n個節(jié)點的二叉樹中，度為0的節(jié)點（即葉子節(jié)點）數(shù)量為n0，度為2的節(jié)點數(shù)量為n2，則n0和n2之間存在什么樣的關(guān)系？（）A.n0=n2-1B.n0=n2+1C.n0=2n2D.n0=n218、利用集成電路設(shè)計方法，設(shè)計一款用于音頻播放設(shè)備的音頻功率放大器芯片，具備高效率和低失真的特性。19、設(shè)計一個數(shù)字電壓表高精度測量電路，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的直流電壓測量，精度達到±0.01V。20、設(shè)計一個音頻均衡器的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠根據(jù)輸入音頻信號自動調(diào)整均衡參數(shù)，給出系統(tǒng)設(shè)計和算法實現(xiàn)。21、考慮一個文本編輯程序，需要實現(xiàn)撤銷和重做的功能。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于存儲操作的歷史記錄，以支持高效的撤銷和重做操作？（）A.隊列B.棧C.鏈表D.樹22、在排序算法的穩(wěn)定性方面，插入排序是一種穩(wěn)定的排序算法。這意味著在排序過程中（）A.相同元素的相對順序不會改變B.排序速度較快C.不需要額外的存儲空間D.以上都不是23、設(shè)計一個基于MAX232的串口通信電路，實現(xiàn)單片機與PC機之間的通信，給出電路原理圖和通信協(xié)議編程。24、根據(jù)數(shù)字信號處理理論，設(shè)計一個音頻頻譜分析儀，能夠顯示音頻信號的頻譜分布。25、考慮到一個在線游戲的排行榜系統(tǒng)，需要根據(jù)玩家的得分實時更新排名，并能夠快速獲取前幾名玩家的信息。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠有效地支持排名的動態(tài)更新和高效查詢？（）A.平衡二叉樹B.斐波那契堆C.完全二叉樹D.伸展樹26、根據(jù)傳感器原理，設(shè)計一個用于氣象監(jiān)測的風(fēng)速風(fēng)向測量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r準確地測量風(fēng)速和風(fēng)向。27、在一個物流配送系統(tǒng)中，需要根據(jù)各個配送點的位置和貨物需求，規(guī)劃出最優(yōu)的配送路線，以最小化運輸成本和時間。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于解決這類路徑規(guī)劃問題？（）A.蟻群算法使用的信息素矩陣B.模擬退火算法使用的隨機數(shù)生成器C.遺傳算法使用的染色體編碼D.A*算法使用的優(yōu)先級隊列28、在一個具有n個頂點的有向圖中，所有頂點的出度之和與入度之和的關(guān)系是：（）A.出度之和大于入度之和B.入度之和大于出度之和C.出度之和等于入度之和D.兩者沒有固定關(guān)系29、設(shè)計一個無線通信收發(fā)系統(tǒng)，工作頻率在2.4GHz，采用FSK調(diào)制解調(diào)方式，通信距離達到100米，詳細闡述系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件實現(xiàn)。30、設(shè)計一個基于藍牙的無線鼠標，能夠與計算機進行穩(wěn)定的無線連接，實現(xiàn)鼠標的基本操作功能。二、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某公司的文檔管理系統(tǒng)需要存儲各類文檔，包括文檔名稱、作者、創(chuàng)建時間、修改時間、文檔內(nèi)容等信息。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來高效地存儲和檢索這些文檔，支持按作者、創(chuàng)建時間、文檔類型等條件進行快速查詢，并能方便地進行文檔的添加、刪除和修改操作。2、（本題5分）一家快遞公司需要管理大量的快遞包裹信息，包括包裹單號、發(fā)件人信息、收件人信息、重量、運輸狀態(tài)等。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些包裹數(shù)據(jù)，實現(xiàn)包裹的快速錄入、跟蹤查詢、狀態(tài)更新，以及統(tǒng)計不同地區(qū)的包裹數(shù)量和運輸情況。3、（本題5分）在一個在線游戲中，玩家的角色信息需要被實時更新和存儲。角色信息包括角色ID、角色名、等級、經(jīng)驗值、裝備列表、技能列表等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些角色數(shù)據(jù)，以便能夠快速查詢角色的詳細信息、按照等級進行排序、更新角色的經(jīng)驗值和裝備，并處理多個玩家同時進行的操作。4、（本題5分）某在線電影票務(wù)系統(tǒng)需要處理影片信息、場次安排、座位預(yù)訂和票房統(tǒng)計。設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實現(xiàn)票務(wù)銷售的高效管理。5、（本題5分）一家電商平臺的評論管理系統(tǒng)需要記錄商品的評論信息，包括評論ID、商品ID、用戶ID、評論內(nèi)容、評論時間、評分等。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲評論數(shù)據(jù)，能夠快速查找商品的評論、按評分排序、刪除不良評論，并統(tǒng)計商品的平均評分。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述在具有n個節(jié)點的完全二叉樹中，如何通過節(jié)點編號快速計算其父節(jié)點和子節(jié)點的編號。2、（本題5分）數(shù)組的插入和刪除操作在不同情況下的時間復(fù)雜度是多少？如何優(yōu)化這些操作？3、（本題5分）詳細說明如何在一個有序數(shù)組中查找第一個大于等于給定值的元素，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度。4、（本題5分）詳細說明希爾排序中不同增量序列的選擇和