華東師范大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2021-2022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1頁，共3頁華東師范大學(xué)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2021-2022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、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字電位器和運(yùn)放的音頻均衡器電路，實(shí)現(xiàn)對不同頻段音頻的增益調(diào)節(jié)。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙低能耗（BLE）技術(shù)的健康監(jiān)測設(shè)備，能夠采集人體生理參數(shù)（如心率、血壓等）并傳輸?shù)绞謾C(jī)端。3、在哈希表中，裝填因子是一個(gè)重要的概念，以下關(guān)于裝填因子的描述，正確的是：（）A.裝填因子是哈希表中已存儲(chǔ)元素的數(shù)量與表的容量之比B.裝填因子越大，哈希沖突的概率越小，查找效率越高C.裝填因子對哈希表的性能沒有影響，可以忽略不計(jì)D.為了提高哈希表的性能，裝填因子應(yīng)該盡量設(shè)置得小一些4、快速排序是一種高效的排序算法，具有較好的平均性能。以下關(guān)于快速排序的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.快速排序通過選擇一個(gè)基準(zhǔn)元素，將數(shù)組分為小于和大于基準(zhǔn)元素的兩部分，然后對這兩部分分別遞歸排序B.快速排序在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)，但這種情況很少出現(xiàn)C.快速排序的空間復(fù)雜度主要取決于遞歸調(diào)用的?？臻g，通常為O(logn)D.快速排序是一種穩(wěn)定的排序算法，能夠保證相同元素的相對順序不變5、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號處理器（DSP）視頻處理電路，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻的壓縮、解碼等處理功能。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的電壓比較器電路，能夠比較兩個(gè)輸入電壓的大小，并輸出高低電平信號。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號處理的語音增強(qiáng)系統(tǒng)，能夠在噪聲環(huán)境下提高語音的清晰度和可懂度。8、利用射頻電路設(shè)計(jì)一個(gè)Wi-Fi信號放大器，增強(qiáng)特定區(qū)域內(nèi)的Wi-Fi信號覆蓋。9、若要在一個(gè)鏈表中刪除一個(gè)指定節(jié)點(diǎn)，以下哪個(gè)操作是必須先完成的？（）A.找到要?jiǎng)h除節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)B.找到要?jiǎng)h除節(jié)點(diǎn)的后一個(gè)節(jié)點(diǎn)C.釋放要?jiǎng)h除節(jié)點(diǎn)所占用的存儲(chǔ)空間D.更新鏈表的頭指針10、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器噪聲抑制電路，能夠降低放大器的噪聲水平，提高音頻質(zhì)量。11、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器，能夠?qū)σ纛l信號進(jìn)行5段均衡調(diào)節(jié)，給出系統(tǒng)方案和濾波器參數(shù)計(jì)算。12、在一個(gè)長度為n的字符串中，使用樸素的模式匹配算法查找一個(gè)長度為m的子串，其最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(m)C.O(nm)D.O(n+m)13、考慮一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理系統(tǒng)，需要按照數(shù)據(jù)包到達(dá)的先后順序進(jìn)行處理，同時(shí)能夠在任意時(shí)刻獲取最早到達(dá)的數(shù)據(jù)包。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以滿足這種需求？（）A.優(yōu)先隊(duì)列，根據(jù)優(yōu)先級處理數(shù)據(jù)包B.鏈表，順序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包C.棧，先進(jìn)后出處理數(shù)據(jù)包D.環(huán)形隊(duì)列，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出且循環(huán)利用空間14、棧是一種特殊的線性表，具有特定的操作規(guī)則。以下關(guān)于棧的特點(diǎn)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.棧遵循先進(jìn)后出的原則B.棧的插入和刪除操作只能在棧頂進(jìn)行C.可以用數(shù)組或鏈表來實(shí)現(xiàn)棧D.棧中的元素必須按照從小到大的順序排列15、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的數(shù)字電壓表，能夠測量0-50V的直流電壓，精度達(dá)到0.1V，并用液晶顯示屏顯示測量結(jié)果。二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋圖的連通性問題的其他變體，如強(qiáng)連通分量的數(shù)量、弱連通分量的合并等問題及解決方法。2、（本題5分）解釋線段樹在處理動(dòng)態(tài)區(qū)間更新時(shí)的高效算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3、（本題5分）詳細(xì)說明插入排序算法中元素移動(dòng)的具體過程和時(shí)間復(fù)雜度分析。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在圖的深度優(yōu)先遍歷算法中，如何使用遞歸和非遞歸的方式實(shí)現(xiàn)，以及如何避免重復(fù)訪問節(jié)點(diǎn)。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某在線游戲的組隊(duì)系統(tǒng)需要根據(jù)玩家的等級、職業(yè)和游戲目標(biāo)快速組成合適的隊(duì)伍。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，提高組隊(duì)效率和游戲體驗(yàn)。2、（本題5分）某公司的客戶關(guān)系管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)客戶的基本信息、購買記錄、投訴建議和跟進(jìn)狀態(tài)等。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)客戶信息的添加、刪除、查找和修改，購買記錄的分析，投訴建議的處理和跟進(jìn)狀態(tài)的更新，并能夠?qū)蛻暨M(jìn)行分類和價(jià)值評估。3、（本題5分）某外賣配送平臺需要根據(jù)騎手的位置和訂單信息進(jìn)行任務(wù)分配，確保高效配送。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實(shí)現(xiàn)訂單的合理分配和配送路徑規(guī)劃。4、（本題5分）某機(jī)場的航班管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)航班的信息，如航班編號、出發(fā)地、目的地、起飛時(shí)間、降落時(shí)間、航班狀態(tài)等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定航班、按照起飛時(shí)間對航班進(jìn)行排序、新增航班、修改航班信息、取消航班。請?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能評估。5、（本題5分）一個(gè)在線視頻會(huì)議系統(tǒng)需要對參會(huì)人員的狀態(tài)和發(fā)言順序進(jìn)行管理。參會(huì)人員信息包括人員編號、姓名、狀態(tài)（在線/離線）、發(fā)言順序等。這些信息以三元組表的形式存儲(chǔ)。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）查詢在線參會(huì)人員名單；（2）調(diào)整參會(huì)人員的發(fā)言順序；（3）人員離線時(shí)更新狀態(tài)；（4）統(tǒng)計(jì)發(fā)言次數(shù)超過一定閾值的人員數(shù)量。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）以鏈表為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個(gè)圖書館圖書分類管理系統(tǒng)，支持圖書的分類和查詢。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用基數(shù)排序?qū)o定的一組