重慶第二師范學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、設(shè)計一個高通有源濾波器電路，截止頻率為500Hz，通帶增益為1倍，通帶波紋小于0.5dB，阻帶衰減不小于30dB，輸入信號頻率范圍為0-1kHz。2、在樹的遍歷中，先序遍歷、中序遍歷和后序遍歷可以得到不同的節(jié)點訪問順序。以下關(guān)于這三種遍歷方式的應(yīng)用場景，描述錯誤的是（）A.先序遍歷常用于創(chuàng)建二叉樹的副本B.中序遍歷常用于對二叉搜索樹進(jìn)行排序操作C.后序遍歷常用于計算二叉樹中節(jié)點的數(shù)量D.這三種遍歷方式的應(yīng)用場景是固定的，不能相互替代3、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。以下關(guān)于冒泡排序的描述，錯誤的是：（）A.冒泡排序通過不斷比較相鄰元素并交換位置來實現(xiàn)排序B.冒泡排序在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.冒泡排序每次都能將最大的元素移動到數(shù)組的末尾4、考慮一個圖的最短路徑問題，迪杰斯特拉（Dijkstra）算法是一種常見的求解方法。假設(shè)圖中存在負(fù)權(quán)邊，以下關(guān)于Dijkstra算法的適用性，哪個說法是正確的（）A.仍然適用，可以求出最短路徑B.可能會得到錯誤的結(jié)果C.無法運行D.會自動將負(fù)權(quán)邊轉(zhuǎn)換為正權(quán)邊5、設(shè)計一個基于數(shù)字邏輯的交通燈倒計時顯示系統(tǒng)，能夠?qū)崟r顯示每個信號燈的剩余時間。6、設(shè)計一個光控開關(guān)電路，當(dāng)環(huán)境光照強度低于一定值時，自動打開照明設(shè)備，當(dāng)光照強度高于一定值時，自動關(guān)閉照明設(shè)備。7、設(shè)計一個數(shù)字頻率計，采用直接計數(shù)法，測量范圍為1Hz至10MHz，給出系統(tǒng)方案和誤差分析。8、設(shè)計一個用于雷達(dá)測距的收發(fā)電路，能夠測量目標(biāo)距離并顯示，給出射頻電路設(shè)計和信號處理算法。9、運用集成電路設(shè)計技術(shù)，設(shè)計一款低功耗的數(shù)字時鐘芯片，具備時分秒顯示、定時功能以及低電壓工作模式。10、設(shè)計一個電子血壓計電路，能夠測量人體血壓，測量精度為±3mmHg，并且具有顯示和存儲功能。11、設(shè)計一個音頻濾波器數(shù)字控制與自動切換電路，能夠通過數(shù)字信號處理器（DSP）精確控制濾波器參數(shù)，并根據(jù)輸入音頻信號自動切換濾波器。12、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，錯誤的是（）A.采用分治的思想B.平均時間復(fù)雜度為O(nlogn)C.最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)，但概率較小D.是一種穩(wěn)定的排序算法13、二分查找是一種在有序數(shù)組中進(jìn)行查找的高效算法。對于一個包含n個元素的有序數(shù)組，二分查找的最壞時間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(1)14、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(fù)雜度均為O(logn)D.堆一定是完全二叉樹15、設(shè)計一個基于ADC和微控制器的溫度巡檢系統(tǒng)，能夠同時測量多個點的溫度，并在顯示屏上顯示。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）描述二叉樹的遍歷算法在二叉樹的最大路徑和問題、樹的路徑問題變種中的應(yīng)用。2、（本題5分）深入分析廣義表的概念和存儲結(jié)構(gòu)，舉例說明廣義表的遞歸算法。3、（本題5分）解釋什么是跳表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，說明其構(gòu)建過程和查找操作的原理，并與普通鏈表進(jìn)行比較。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個圖書館的圖書采購管理系統(tǒng)需要存儲采購計劃的信息，如采購編號、圖書名稱、作者、出版社、預(yù)計采購數(shù)量、采購進(jìn)度等。系統(tǒng)要支持快速查找特定采購計劃、按照預(yù)計采購數(shù)量對計劃進(jìn)行排序、新增采購計劃、修改采購進(jìn)度、取消采購計劃。請確定恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述算法和代碼實現(xiàn)，以及性能優(yōu)化策略。2、（本題5分）一個大型企業(yè)的人力資源管理系統(tǒng)需要存儲員工的基本信息、工作經(jīng)歷、培訓(xùn)記錄和績效考核等。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織這些數(shù)據(jù)，以便能夠快速地查詢員工信息、生成各類報表，并支持員工信息的更新和刪除操作。3、（本題5分）在一個大型企業(yè)的人力資源管理系統(tǒng)中，需要存儲員工的信息，包括員工編號、姓名、部門、職位、工資、績效評估等。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理員工數(shù)據(jù)，能夠快速查找特定員工、按部門或職位分類、更新員工信息，并計算部門的平均工資。4、（本題5分）某電商平臺的優(yōu)惠券發(fā)放系統(tǒng)需要對優(yōu)惠券的類型、面額、使用條件和發(fā)放記錄進(jìn)行管理。優(yōu)惠券信息包括優(yōu)惠券編號、類型、面額、使用條件、發(fā)放記錄等?？紤]使用十字鏈表來存儲這些信息。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）查詢某種類型優(yōu)惠券的剩余數(shù)量；（2）為用戶發(fā)放優(yōu)惠券并記錄；（3）用戶使用優(yōu)惠券時進(jìn)行核銷；（4）統(tǒng)計不同面額優(yōu)惠券的發(fā)放比例。分析所設(shè)計算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。5、（本題5分）在一個在線投票系統(tǒng)中，需要記錄每個投票選項的票數(shù)，并實時顯示投票結(jié)果。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠高效地處理投票操作，防止重復(fù)投票，并快速地統(tǒng)計和展示投票結(jié)果。四、設(shè)計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計一個算法，利用哈希