昆明理工大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、在處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，可能會(huì)用到一些高級(jí)的技術(shù)和概念。以下關(guān)于高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.并查集是一種用于處理集合合并和查詢的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常用于解決連通性問題B.線段樹可以用于高效地處理區(qū)間查詢和更新操作，例如求區(qū)間和、區(qū)間最大值等C.字典樹（Trie樹）適用于字符串的存儲(chǔ)和查找，能夠快速判斷一個(gè)字符串是否存在D.高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)通常只適用于特定的領(lǐng)域和問題，在一般的編程中很少用到2、隊(duì)列也是一種特殊的線性表，與棧的操作原則不同。以下關(guān)于隊(duì)列的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.隊(duì)列遵循先進(jìn)先出（FIFO）原則，即最先入隊(duì)的元素最先出隊(duì)B.環(huán)形隊(duì)列可以有效地解決順序隊(duì)列中假溢出的問題，提高存儲(chǔ)空間的利用率C.隊(duì)列在任務(wù)調(diào)度、消息傳遞、緩沖區(qū)管理等方面有重要作用D.隊(duì)列的插入和刪除操作只能在隊(duì)頭和隊(duì)尾進(jìn)行，不能在隊(duì)列中間進(jìn)行，且其操作效率總是低于棧3、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，?？梢杂糜诒磉_(dá)式求值。對(duì)于中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)后綴表達(dá)式的過程，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.操作數(shù)直接輸出B.遇到左括號(hào)時(shí)入棧C.遇到右括號(hào)時(shí)，將棧頂元素依次彈出，直到遇到左括號(hào)D.運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)不會(huì)影響轉(zhuǎn)換過程4、在使用鏈表實(shí)現(xiàn)棧的操作時(shí)，假設(shè)需要彈出棧頂元素。以下關(guān)于鏈表?xiàng)５牟僮鳎膫€(gè)是正確的（）A.直接刪除鏈表的頭節(jié)點(diǎn)B.從鏈表的尾部刪除節(jié)點(diǎn)C.遍歷鏈表找到棧頂節(jié)點(diǎn)并刪除D.以上操作都不正確5、在一個(gè)具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的二叉樹中，若每個(gè)節(jié)點(diǎn)的度均不超過2，則該二叉樹中葉子節(jié)點(diǎn)的數(shù)量至少為：（）A.n/2B.(n+1)/2C.n-1D.n6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬開關(guān)和電阻網(wǎng)絡(luò)的程控增益放大器，實(shí)現(xiàn)增益的程控調(diào)節(jié)。7、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于醫(yī)療成像設(shè)備的高壓電源電路，提供穩(wěn)定的高電壓輸出。8、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)濕度計(jì)電路，能夠同時(shí)測(cè)量環(huán)境溫度和濕度，溫度精度為±0.1℃，濕度精度為±2%RH。9、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的關(guān)系緊密相連。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法關(guān)系的描述，不正確的是：（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是算法的基礎(chǔ)，算法依賴于特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B.不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以用于實(shí)現(xiàn)相同的算法，效果可能不同C.算法的設(shè)計(jì)和選擇會(huì)影響數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的使用和效率D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是相互獨(dú)立的，沒有關(guān)聯(lián)10、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表高精度測(cè)量電路，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的直流電壓測(cè)量，精度達(dá)到±0.01V。11、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器電路，能夠?qū)Σ煌l段的音頻信號(hào)進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計(jì)算。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像邊緣檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲幕叶葓D像進(jìn)行實(shí)時(shí)邊緣檢測(cè)，采用Sobel算子，給出硬件架構(gòu)和Verilog代碼實(shí)現(xiàn)。13、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析電路，能夠?qū)囟葌鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并且具有預(yù)警功能。14、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）音頻與視頻處理電路，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)音頻和視頻的處理功能，如音頻混音和視頻壓縮等。15、想象一個(gè)需要對(duì)一組數(shù)據(jù)進(jìn)行范圍查詢（例如查找大于某個(gè)值且小于另一個(gè)值的數(shù)據(jù)）的場(chǎng)景，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最有效的？（）A.二叉搜索樹，通過中序遍歷可以實(shí)現(xiàn)范圍查詢，但效率一般B.線段樹，專門用于高效的區(qū)間查詢和更新C.哈希表，不便于進(jìn)行范圍查詢D.隊(duì)列，先進(jìn)先出，無法實(shí)現(xiàn)范圍查詢16、設(shè)計(jì)一個(gè)程控衰減器，衰減量可在0至60dB范圍內(nèi)程控調(diào)節(jié)，精度為1dB，給出電路實(shí)現(xiàn)和控制邏輯。17、設(shè)計(jì)一個(gè)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。18、鏈表是一種常見的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)。對(duì)于單鏈表，以下關(guān)于其特點(diǎn)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.插入和刪除操作不需要移動(dòng)大量元素，只需修改指針B.可以方便地實(shí)現(xiàn)隨機(jī)訪問，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)C.存儲(chǔ)空間不必連續(xù)，便于動(dòng)態(tài)分配D.查找某一特定位置的元素，需要從頭開始遍歷，時(shí)間復(fù)雜度為O(n)19、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(duì)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20、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電視信號(hào)的傳輸系統(tǒng)，包括調(diào)制、編碼和發(fā)射模塊，滿足特定的傳輸標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的無向圖中，如何使用弗洛伊德算法求解所有頂點(diǎn)對(duì)之間的最短路徑，分析其算法思想和時(shí)間復(fù)雜度。2、（本題5分）分析在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，如何利用隊(duì)列實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法。3、（本題5分）詳細(xì)闡述如何在一個(gè)具有n個(gè)元素的二叉搜索樹中刪除一個(gè)具有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，并保持二叉搜索樹的性質(zhì)。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，對(duì)一個(gè)二叉樹進(jìn)行后序遍歷的非遞歸實(shí)現(xiàn)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)一個(gè)音樂播放器中的歌曲信息（歌曲名稱、歌手、專輯、時(shí)長(zhǎng)等），并實(shí)現(xiàn)歌曲的播放、暫停、上一首、下一首和搜索功能。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)一個(gè)在線游戲的副本通關(guān)記錄信息，支持通關(guān)時(shí)間和成績(jī)的統(tǒng)計(jì)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，利用二叉搜索樹存儲(chǔ)員工的培訓(xùn)記錄，能夠快速查找特定培訓(xùn)項(xiàng)目的參與員工。5、（本題5分）以鏈表為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個(gè)電影評(píng)論管理系統(tǒng)，支持評(píng)論的發(fā)布、刪除和篩選。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）一個(gè)快遞公司的包裹跟蹤系統(tǒng)需要記錄包裹的單號(hào)、運(yùn)輸路徑、當(dāng)前位置和預(yù)計(jì)送達(dá)時(shí)間。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)包裹狀