浙江傳媒學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁浙江傳媒學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析》

2022-2023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、哈夫曼樹是一種最優(yōu)二叉樹，常用于數(shù)據(jù)壓縮。以下關(guān)于哈夫曼樹的特點(diǎn)，錯(cuò)誤的是（）A.帶權(quán)路徑長度最小B.沒有度為1的節(jié)點(diǎn)C.權(quán)值越大的節(jié)點(diǎn)離根節(jié)點(diǎn)越近D.哈夫曼樹的構(gòu)建過程是唯一的2、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，采用Zigbee技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件流程。3、快速排序是一種高效的排序算法。以下關(guān)于快速排序的說法，錯(cuò)誤的是（）A.采用分治的思想B.平均時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn)C.最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)，但概率較小D.是一種穩(wěn)定的排序算法4、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)調(diào)制解調(diào)高速電路，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，提高通信效率。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于微控制器的智能小車控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)避障、循跡和速度控制等功能。6、在鏈表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，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。假設(shè)存在一個(gè)單向鏈表，包含元素10、20、30、40、50，其中頭節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的值為10。如果要?jiǎng)h除值為30的節(jié)點(diǎn)，需要對(duì)鏈表進(jìn)行相應(yīng)的操作。以下哪種操作步驟是正確的？（）A.從頭節(jié)點(diǎn)開始遍歷，找到值為30的節(jié)點(diǎn)，將其直接刪除B.從頭節(jié)點(diǎn)開始遍歷，找到值為30的節(jié)點(diǎn)，將其前一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針指向其后一個(gè)節(jié)點(diǎn)C.從尾節(jié)點(diǎn)開始遍歷，找到值為30的節(jié)點(diǎn)，將其刪除D.無需遍歷，直接刪除值為30的節(jié)點(diǎn)7、設(shè)計(jì)一個(gè)無線通信衰落信道的模擬模型，能夠產(chǎn)生不同類型的衰落信號(hào)，用于系統(tǒng)性能測(cè)試。8、鏈表是另一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與數(shù)組相比具有不同的特點(diǎn)。以下關(guān)于鏈表的描述，不正確的是：（）A.鏈表中的元素通過指針鏈接在一起，存儲(chǔ)位置可以是不連續(xù)的，插入和刪除操作只需修改指針，效率較高B.單向鏈表只能從表頭向表尾遍歷，而雙向鏈表可以從表頭和表尾雙向遍歷，更加靈活C.鏈表的查找操作需要從頭節(jié)點(diǎn)依次遍歷，效率相對(duì)較低，但在不知道元素位置的情況下仍能進(jìn)行插入和刪除D.鏈表不需要預(yù)先分配連續(xù)的存儲(chǔ)空間，因此不會(huì)出現(xiàn)存儲(chǔ)空間浪費(fèi)的情況，且其內(nèi)存使用效率總是高于數(shù)組9、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻濾波器組，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同頻段音頻的分離和處理，給出電路結(jié)構(gòu)和濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)。10、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)智能物流倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)方案，實(shí)現(xiàn)貨物的實(shí)時(shí)定位和信息傳輸。11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的車牌識(shí)別系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲能囕v圖像進(jìn)行車牌定位、字符分割和識(shí)別，闡述算法流程和實(shí)現(xiàn)方法。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號(hào)調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，支持AM、FM、PM等調(diào)制方式。13、假設(shè)要對(duì)一組整數(shù)進(jìn)行排序，這些整數(shù)的范圍較?。ɡ?到100），并且數(shù)據(jù)量較大。以下哪種排序算法在這種情況下可能表現(xiàn)最佳？（）A.冒泡排序B.插入排序C.快速排序D.計(jì)數(shù)排序14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的電子秤系統(tǒng)，能夠測(cè)量0-10kg的物體重量，精度達(dá)到1g。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙模塊的智能血糖儀，能夠測(cè)量血糖值，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP進(jìn)行記錄和分析。16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線通信模塊的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電表、水表、氣表數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集。17、在哈希表的性能優(yōu)化中，處理哈希沖突是關(guān)鍵。以下關(guān)于哈希沖突處理方法的比較，錯(cuò)誤的是（）A.開放地址法在裝填因子較小時(shí)性能較好B.鏈地址法在處理沖突時(shí)不需要探查空閑位置C.開放地址法的空間利用率通常高于鏈地址法D.鏈地址法在刪除元素時(shí)比開放地址法更復(fù)雜18、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的調(diào)制電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸入模擬信號(hào)的ASK調(diào)制，并分析其調(diào)制性能和頻譜特性。19、在一個(gè)需要頻繁合并和查找集合元素所屬集合的場(chǎng)景中，例如在圖像處理中合并相似的區(qū)域，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.并查集，能夠高效地進(jìn)行集合的合并和查找B.二叉搜索樹，主要用于元素的查找和排序C.圖，用于表示復(fù)雜的關(guān)系，對(duì)于簡單的集合操作可能過于復(fù)雜D.鏈表，合并和查找操作效率較低20、在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)和m條邊的無向圖中，使用鄰接表存儲(chǔ)，空間復(fù)雜度大約是多少？（）A.O(n+m)B.O(n^2)C.O(m^2)D.O(nm)二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)說明如何在一個(gè)二叉搜索樹中刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并保持二叉搜索樹的性質(zhì)，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼。2、（本題5分）詳細(xì)說明在排序算法的比較中，如何從時(shí)間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度和穩(wěn)定性等方面進(jìn)行綜合評(píng)估。3、（本題5分）詳細(xì)闡述如何在一個(gè)帶權(quán)有向圖中計(jì)算源點(diǎn)到所有頂點(diǎn)的次短路徑集合。4、（本題5分）深入分析在一個(gè)具有n個(gè)元素的順序表中，如何使用排序算法進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，如找出大于某個(gè)值的所有元素。5、（本題5分）詳細(xì)闡述B樹中節(jié)點(diǎn)的插入導(dǎo)致上溢的處理方法。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，以二叉樹的形式表示決策樹，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入數(shù)據(jù)的分類功能。2、（本題5分）分析伸展樹在插入元素后的調(diào)整過程，設(shè)計(jì)性能評(píng)估指標(biāo)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于B+樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)電商訂單信息，實(shí)現(xiàn)訂單的高效查詢和更新操作。4、（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)停車場(chǎng)的車輛類型信息，能夠統(tǒng)計(jì)不同類型車輛的停放數(shù)量和時(shí)間。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示物流配送網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)貨物的最優(yōu)配送路徑規(guī)劃功能。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某電商平臺(tái)需要對(duì)用戶的購買記錄進(jìn)行分析，以發(fā)現(xiàn)用戶的購買偏好和趨勢(shì)。購買記錄存儲(chǔ)在一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫中，設(shè)計(jì)一種合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠高效地統(tǒng)計(jì)每個(gè)用戶購買不同商品的次數(shù)，并找出最受歡迎的商品類別和品牌。2、（本題10分）某在線游戲的道具管理系統(tǒng)需要記錄道具信息、玩家擁有情況和道具交易記錄。道具信息包括道具ID、道具名稱、道具描述、道具價(jià)值，玩家擁有情況包括玩家ID、道具ID、數(shù)量，道具交易記錄包括交易ID、買