遂寧工程職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)綜合實(shí)踐》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線(xiàn)…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)遂寧工程職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)綜合實(shí)踐》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，查找操作也是常見(jiàn)的操作之一。順序查找適用于無(wú)序數(shù)組，其平均時(shí)間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(1)2、隊(duì)列也是一種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，遵循先進(jìn)先出的原則。假設(shè)一個(gè)打印任務(wù)隊(duì)列，有文檔A、B、C依次進(jìn)入隊(duì)列，打印機(jī)每次只能處理一個(gè)任務(wù)。當(dāng)打印機(jī)處理完當(dāng)前任務(wù)后，會(huì)從隊(duì)列頭部取出下一個(gè)任務(wù)進(jìn)行打印。如果文檔A正在打印，此時(shí)文檔D進(jìn)入隊(duì)列，那么接下來(lái)打印機(jī)將打印哪個(gè)文檔？（）A.BB.CC.DD.不確定3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像識(shí)別加速系統(tǒng)，提高圖像識(shí)別的速度和準(zhǔn)確率，闡述硬件加速原理和實(shí)現(xiàn)。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能物流跟蹤系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)跟蹤貨物的位置和狀態(tài)，提供物流信息查詢(xún)服務(wù)。5、在一個(gè)編譯器的符號(hào)表實(shí)現(xiàn)中，需要存儲(chǔ)變量名、類(lèi)型、作用域等信息，并能夠快速查找、插入和刪除符號(hào)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.紅黑樹(shù)，平衡的搜索結(jié)構(gòu)B.鏈表，動(dòng)態(tài)操作方便C.棧，后進(jìn)先出管理符號(hào)D.隊(duì)列，先進(jìn)先出處理符號(hào)6、二叉樹(shù)是一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在二叉樹(shù)的性質(zhì)中，以下描述哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.二叉樹(shù)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)，分別稱(chēng)為左子節(jié)點(diǎn)和右子節(jié)點(diǎn)B.滿(mǎn)二叉樹(shù)是一種特殊的二叉樹(shù)，所有的葉子節(jié)點(diǎn)都在同一層C.完全二叉樹(shù)中，除了最后一層，其他層的節(jié)點(diǎn)都是滿(mǎn)的，且最后一層的節(jié)點(diǎn)從左到右依次排列D.對(duì)于一棵深度為h的二叉樹(shù)，其節(jié)點(diǎn)總數(shù)最多為2^h-1，最少為h7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬開(kāi)關(guān)和運(yùn)放的音頻混音系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)音頻信號(hào)的混合輸出。8、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻功率放大器保護(hù)電路，能夠在功放出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切斷電源，保護(hù)揚(yáng)聲器和功放電路。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)物流輸送系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)搬運(yùn)、存儲(chǔ)和配送。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)貨物的入庫(kù)、出庫(kù)、庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)等功能。11、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(xiàn)性度。12、在一個(gè)有n個(gè)頂點(diǎn)的無(wú)向圖中，若要判斷圖中是否存在回路，使用深度優(yōu)先遍歷算法，其時(shí)間復(fù)雜度為？（）A.O(n)B.O(n+e)，其中e為邊數(shù)C.O(n^2)D.O(logn)13、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鏈表是一種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于鏈表的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.鏈表由一系列節(jié)點(diǎn)組成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)和指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針B.鏈表的插入和刪除操作在特定位置時(shí)，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)C.鏈表可以方便地進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配，無(wú)需事先確定存儲(chǔ)空間大小D.鏈表在查找特定元素時(shí)，時(shí)間復(fù)雜度總是優(yōu)于順序表14、設(shè)計(jì)一個(gè)用于工業(yè)自動(dòng)化的激光測(cè)距系統(tǒng)，測(cè)量精度達(dá)到毫米級(jí)，給出系統(tǒng)組成和測(cè)量算法。15、在一個(gè)大型電商網(wǎng)站的數(shù)據(jù)庫(kù)中，需要存儲(chǔ)和快速查找商品的信息，包括商品編號(hào)、名稱(chēng)、價(jià)格、庫(kù)存數(shù)量等。為了實(shí)現(xiàn)高效的查找和操作，選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。假設(shè)需要頻繁地根據(jù)商品編號(hào)查找商品的詳細(xì)信息，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的？（）A.鏈表，便于動(dòng)態(tài)插入和刪除元素B.數(shù)組，支持隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)C.二叉搜索樹(shù)，查找效率較高D.哈希表，能夠快速定位特定鍵的值16、二叉樹(shù)常用于實(shí)現(xiàn)查找操作，以下關(guān)于二叉樹(shù)查找效率的描述，正確的是：（）A.二叉樹(shù)的查找效率與樹(shù)的高度成正比，樹(shù)越高查找越慢B.平衡二叉樹(shù)的查找效率一定高于普通二叉樹(shù)C.滿(mǎn)二叉樹(shù)的查找效率最高，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)最規(guī)整D.無(wú)論二叉樹(shù)的結(jié)構(gòu)如何，查找操作的時(shí)間復(fù)雜度都是O(n)17、堆是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常用于實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列。以下關(guān)于堆的性質(zhì)，正確的是：（）A.大根堆中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的值都大于或等于其孩子節(jié)點(diǎn)的值B.小根堆中，根節(jié)點(diǎn)的值一定是堆中最小的值C.堆可以用數(shù)組實(shí)現(xiàn)，通過(guò)特定的計(jì)算方式可以快速定位節(jié)點(diǎn)的父子關(guān)系D.對(duì)堆進(jìn)行插入和刪除操作后，不需要重新調(diào)整堆的結(jié)構(gòu)以保持其性質(zhì)18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)，闡述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜屯ㄐ艆f(xié)議。19、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、組織數(shù)據(jù)的方式，對(duì)算法的效率和程序的性能有著重要影響。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以分為線(xiàn)性結(jié)構(gòu)和非線(xiàn)性結(jié)構(gòu)，如數(shù)組、鏈表屬于線(xiàn)性結(jié)構(gòu)，而樹(shù)和圖屬于非線(xiàn)性結(jié)構(gòu)B.選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)取決于具體的應(yīng)用場(chǎng)景和操作需求，例如頻繁的插入和刪除操作可能更適合使用鏈表C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)通常包括節(jié)省存儲(chǔ)空間、提高操作效率和便于數(shù)據(jù)的管理與維護(hù)D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一旦確定，就不能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改和優(yōu)化，否則會(huì)導(dǎo)致程序出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤20、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的光電編碼器接口電路，能夠準(zhǔn)確讀取編碼器的輸出信號(hào)，用于位置測(cè)量，闡述電路原理和接口程序。二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述AVL樹(shù)的旋轉(zhuǎn)操作，包括單旋轉(zhuǎn)和雙旋轉(zhuǎn)，以及在插入節(jié)點(diǎn)時(shí)如何進(jìn)行平衡調(diào)整。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的帶權(quán)無(wú)向圖中，如何使用克魯斯卡爾算法構(gòu)造最小生成樹(shù)，并分析算法的時(shí)間復(fù)雜度。3、（本題5分）闡述如何在一個(gè)有序鏈表中查找中位數(shù)，分析所使用的算法和時(shí)間復(fù)雜度。4、（本題5分）論述隊(duì)列的特點(diǎn)和基本操作，以及如何使用循環(huán)隊(duì)列解決假溢出問(wèn)題，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。5、（本題5分）論述如何使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法解決編輯距離問(wèn)題。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用數(shù)組實(shí)現(xiàn)插入排序算法，輸入一組數(shù)據(jù)進(jìn)行排序并展示過(guò)程和結(jié)果。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，用圖結(jié)構(gòu)表示計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)和最短恢復(fù)路徑規(guī)劃。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于管理一個(gè)超市的促銷(xiāo)商品組合信息，能夠根據(jù)不同的促銷(xiāo)策略，生成最優(yōu)的商品組合方案。4、（本題5分）實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法，計(jì)算一個(gè)圖的最小生成森林。5、（本題5分）設(shè)計(jì)后綴數(shù)組的構(gòu)建算法，并應(yīng)用于字符串處理問(wèn)題，與后綴樹(shù)進(jìn)行對(duì)比。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)需要管理課程的章節(jié)和學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，課程章節(jié)包括章節(jié)ID、章節(jié)名稱(chēng)、課程ID、內(nèi)容，學(xué)習(xí)進(jìn)度包括學(xué)生ID、章節(jié)ID、學(xué)習(xí)時(shí)間、完成狀態(tài)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢(xún)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、統(tǒng)計(jì)章節(jié)的完成率，并為學(xué)生推薦未學(xué)習(xí)的章節(jié)。2、（本題10分）一個(gè)在線(xiàn)游戲的玩家信息管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)玩家的信息，如玩家編號(hào)、玩家昵稱(chēng)、游戲等級(jí)、游戲積分、在線(xiàn)狀態(tài)等。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)快速查找特定玩家、按照游戲積分對(duì)玩家進(jìn)行排名、新增玩家、刪除玩家以及更新玩家的在線(xiàn)狀態(tài)和游戲等級(jí)。請(qǐng)確