西安郵電大學《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2022-2023學年第一學期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第2頁，共2頁西安郵電大學

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在哈希表中，裝填因子是一個重要的概念，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D.為了提高哈希表的性能，裝填因子應該盡量設置得小一些2、平衡二叉樹是為了改進二叉搜索樹在某些情況下退化為鏈表的情況而設計的。AVL樹是一種常見的平衡二叉樹，通過旋轉(zhuǎn)操作來保持樹的平衡。當在AVL樹中插入一個新節(jié)點導致失衡時，可能需要進行單旋轉(zhuǎn)或雙旋轉(zhuǎn)操作來恢復平衡。以下關(guān)于AVL樹旋轉(zhuǎn)操作的描述，錯誤的是：（）A.旋轉(zhuǎn)操作可以保持二叉樹的性質(zhì)B.旋轉(zhuǎn)操作的目的是調(diào)整節(jié)點的位置，使樹重新平衡C.單旋轉(zhuǎn)和雙旋轉(zhuǎn)操作一定能使樹的高度降低D.旋轉(zhuǎn)操作的時間復雜度為O(1)3、設計一個集成電路封裝結(jié)構(gòu)，滿足散熱、電氣性能和機械強度等要求，進行封裝的可靠性分析。4、插入排序在小型數(shù)據(jù)集上表現(xiàn)較好。以下關(guān)于插入排序的描述，不正確的是（）A.將待排序元素插入到已排序部分的合適位置B.插入排序的平均時間復雜度為O(n2)，但在近乎有序的情況下性能較好C.插入排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.插入排序在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時效率很高5、利用射頻電路設計一個Wi-Fi信號放大器，增強特定區(qū)域內(nèi)的Wi-Fi信號覆蓋。6、隊列也是一種常見的線性表，具有特定的特性。關(guān)于隊列的特點，以下描述哪一項是不正確的？（）A.隊列遵循先進先出（FIFO）的原則，插入在隊尾，刪除在隊頭B.循環(huán)隊列可以有效地解決普通隊列可能出現(xiàn)的假溢出問題C.隊列的入隊和出隊操作的時間復雜度均為O(n)，其中n為隊列的長度D.隊列在計算機操作系統(tǒng)的作業(yè)調(diào)度、消息緩沖等方面有廣泛應用7、設計一個高頻功率放大器電路，工作頻率在100MHz以上，輸出功率不小于10W，效率不低于50%，給出電路結(jié)構(gòu)和調(diào)試方法。8、利用電子信息工程知識，設計一個智能家居安防系統(tǒng)，包括入侵檢測、火災報警和遠程監(jiān)控等功能。9、在樹型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，二叉樹是一種重要的類型。以下關(guān)于滿二叉樹的描述，不正確的是（）A.每一層上的節(jié)點數(shù)都達到最大值B.葉子節(jié)點都在最底層C.滿二叉樹一定是完全二叉樹D.滿二叉樹的節(jié)點總數(shù)一定是奇數(shù)10、設計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像縮放、旋轉(zhuǎn)、灰度變換等基本操作。11、設一棵二叉樹的中序遍歷結(jié)果為ABCDEFG，前序遍歷結(jié)果為DBAECFG，則后序遍歷結(jié)果為（）A.ACGFEDBB.BDFEGCAC.DBEFAGCD.BDACEFG12、設計一個基于DSP的語音合成系統(tǒng)，能夠?qū)⑽谋巨D(zhuǎn)換為自然流暢的語音，提供算法實現(xiàn)和性能評估。13、設計一個簡單的數(shù)字音頻解碼器，能夠解碼常見的音頻格式如MP3、WAV等，給出硬件設計和解碼算法。14、設計一個數(shù)字圖像處理中的圖像分割算法，如閾值分割或區(qū)域生長分割，在實際圖像上進行測試和優(yōu)化。15、設計一個帶通有源濾波器電路，中心頻率為1kHz，帶寬為200Hz，通帶增益為5倍，通帶波紋小于0.8dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號頻率范圍為0-2kHz。16、設計一個數(shù)字信號傳輸中的同步恢復電路，能夠從接收信號中準確恢復出同步信息，分析恢復的精度和穩(wěn)定性。17、設計一個基于555定時器的脈沖發(fā)生器，產(chǎn)生頻率和占空比可調(diào)的方波脈沖信號，頻率范圍為1Hz-100kHz。18、設計一個高頻射頻放大器電路，工作頻率在5GHz，增益大于20dB，給出電路結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性分析。19、在圖的存儲和遍歷中，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.如果從某個頂點出發(fā)能夠遍歷到圖中的所有頂點，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間復雜度相同20、堆是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常用于實現(xiàn)優(yōu)先隊列。在最大堆中，以下說法錯誤的是（）A.父節(jié)點的值大于等于子節(jié)點的值B.可以通過堆排序?qū)崿F(xiàn)升序排列C.插入和刪除元素的時間復雜度均為O(logn)D.堆一定是完全二叉樹21、設計一個簡單的無線充電系統(tǒng)，輸出功率為5W，充電效率不低于70%，能夠為手機等設備進行無線充電。22、設計一個基于Wi-Fi的智能家居網(wǎng)關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同智能家居設備之間的互聯(lián)互通和集中控制。23、設計一個簡單的數(shù)字電視信號接收器，能夠接收和解碼數(shù)字電視信號，給出硬件設計和解碼算法。24、鏈表是一種常見的鏈式存儲結(jié)構(gòu)，相比順序存儲，鏈表在插入和刪除操作上具有優(yōu)勢。在單向鏈表中，每個節(jié)點包含數(shù)據(jù)域和指針域。如果要在鏈表的中間位置插入一個新節(jié)點，需要找到插入位置的前一個節(jié)點。以下關(guān)于在單向鏈表中查找插入位置前一個節(jié)點的描述，正確的是：（）A.時間復雜度為O(1)B.時間復雜度為O(logn)C.時間復雜度為O(n)D.時間復雜度與鏈表長度無關(guān)25、設計一個基于數(shù)字信號處理器（DSP）的語音信號處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)語音降噪、回聲消除等功能。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）鏈表的循環(huán)鏈表有哪些特點和應用場景？如何判斷一個鏈表是否為循環(huán)鏈表？2、（本題5分）詳細說明如何在一個具有n個元素的順序表中，進行刪除操作，并分析其時間復雜度和空間復雜度。3、（本題5分）詳細說明選擇排序算法的工作原理，分析其時間復雜度和空間復雜度，以及在實際應用中的優(yōu)缺點。4、（本題5分）詳細說明如何在一個二叉搜索樹中查找指定范圍內(nèi)的節(jié)點，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復雜度。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）采用鄰接多重表存儲無向圖，設計深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索算法，并進行性能對比。2、（本題5分）詳細設計B樹中節(jié)點的查找算法，考慮不同的查找場景和優(yōu)化。3、（本題5分）設計一個程序，利用樹狀數(shù)組和拓撲排序算法的結(jié)合，安排一個軟件項目中各個模塊的開發(fā)順序。4、（本題5分）設計一個歸并排序算法，對鏈表進行排序，分析其時間和空間復雜度，并與其他排序算法進行比較。5、（本題5分）設計一個程序，利用線段樹和克魯斯卡爾算法的結(jié)合，為一個區(qū)域的電力網(wǎng)絡規(guī)劃線路，確保供電可靠性和成本優(yōu)化。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某城市的公交系統(tǒng)需要管理公交線路、站點和車輛調(diào)度信息。設計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)線路的添加、刪除、查找和修改操作，能夠快速查詢某個站點經(jīng)過的公交線路和車輛實時調(diào)度情況，并優(yōu)化車輛調(diào)度以提高公交系統(tǒng)的運行效率。2、（本題10分）一個在線教育平臺的作業(yè)批改系統(tǒng)