隴南師范高等?？茖W?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁隴南師范高等?？茖W校

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、考慮一個計算機網(wǎng)絡(luò)中的路由表存儲，其中包含目標網(wǎng)絡(luò)地址和對應(yīng)的下一跳信息。為了能夠快速查找路由表以確定數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的？（）A.二叉樹，按地址大小排序存儲B.哈希表，通過地址計算索引C.鏈表，順序存儲路由信息D.Trie樹（字典樹），高效匹配網(wǎng)絡(luò)地址2、在一個數(shù)據(jù)壓縮算法中，需要構(gòu)建一個頻率字典來存儲字符出現(xiàn)的頻率，以便進行編碼。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于實現(xiàn)這個頻率字典？（）A.哈希表B.平衡二叉搜索樹C.紅黑樹D.跳表3、在一個實時操作系統(tǒng)中，任務(wù)調(diào)度是一個關(guān)鍵問題，需要根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級、截止時間等因素進行快速的調(diào)度決策。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于實時任務(wù)調(diào)度？（）A.優(yōu)先級隊列和調(diào)度算法B.棧和后進先出調(diào)度C.隊列和先進先出調(diào)度D.集合和隨機調(diào)度4、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評估中，除了時間復雜度和空間復雜度，還有其他因素需要考慮。假設(shè)我們正在評估一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能。以下關(guān)于性能評估的描述，哪一項是不準確的？（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)細節(jié)、代碼的可讀性和可維護性也會影響其在實際應(yīng)用中的性能B.不同的硬件平臺和操作系統(tǒng)可能會對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能產(chǎn)生影響C.對于實時性要求高的系統(tǒng)，平均性能比最壞性能更重要D.只需要關(guān)注數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在理論上的時間復雜度和空間復雜度，實際的運行環(huán)境對性能影響不大5、設(shè)計一個基于單片機的太陽能充電控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)對太陽能電池板的最大功率跟蹤和蓄電池的充電管理。6、歸并排序同樣是一種分治算法，它將數(shù)組不斷地分成兩半，然后將兩半合并成一個有序的數(shù)組。歸并排序的空間復雜度主要取決于：（）A.數(shù)組的初始大小B.遞歸的深度C.合并操作的次數(shù)D.數(shù)據(jù)的分布情況7、設(shè)計一個用于雷達測距的收發(fā)電路，能夠測量目標距離并顯示，給出射頻電路設(shè)計和信號處理算法。8、在一個人工智能的模型訓練過程中，需要存儲和處理大量的訓練數(shù)據(jù)和參數(shù)，并能夠快速地進行迭代和優(yōu)化。為了支持高效的模型訓練，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)可能是最常用的？（）A.張量和并行計算B.鏈表和串行計算C.棧和遞歸計算D.隊列和分布式計算9、設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的智能溫室控制系統(tǒng)，能夠調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度。10、設(shè)計一個基于超聲波傳感器的距離測量系統(tǒng)，能夠測量物體與傳感器之間的距離，并顯示測量結(jié)果。11、利用電力電子技術(shù)設(shè)計一個交流-直流變換器（AC-DCConverter），實現(xiàn)將交流電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電源輸出。12、在處理復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，可能會用到一些高級的技術(shù)和概念。以下關(guān)于高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)的描述，錯誤的是：（）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和查找，能夠快速判斷一個字符串是否存在D.高級數(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13、設(shè)計一個數(shù)字溫度計液位計智能監(jiān)測電路，能夠自動監(jiān)測溫度和液位的變化，并給出預警提示。14、在一個網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的分析中，需要確定網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點之間的連接關(guān)系和最短路徑。為了表示網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)并進行相關(guān)計算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是常用的？（）A.鄰接矩陣B.鄰接表C.十字鏈表D.邊集數(shù)組15、設(shè)計一個直流穩(wěn)壓電源，能夠輸出穩(wěn)定的直流電壓，具有過壓保護、過流保護等功能。16、設(shè)計一個音頻均衡器的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠根據(jù)輸入音頻信號自動調(diào)整均衡參數(shù)，給出系統(tǒng)設(shè)計和算法實現(xiàn)。17、設(shè)計一個移動通信系統(tǒng)中的切換控制模塊，能夠根據(jù)信號強度和質(zhì)量實現(xiàn)平滑切換，分析切換成功率。18、圖是一種復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含多種類型和算法。以下關(guān)于圖的存儲結(jié)構(gòu)，錯誤的是：（）A.鄰接矩陣適合存儲稠密圖，能夠快速判斷兩個節(jié)點之間是否有邊B.鄰接表適合存儲稀疏圖，節(jié)省存儲空間C.十字鏈表是鄰接表和逆鄰接表的結(jié)合，適用于有向圖的存儲和操作D.圖的存儲結(jié)構(gòu)只影響存儲空間的使用，對圖的遍歷算法沒有影響19、哈夫曼樹是一種特殊的帶權(quán)路徑長度最短的二叉樹，在數(shù)據(jù)壓縮等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。以下關(guān)于哈夫曼樹的描述，不準確的是：（）A.哈夫曼樹的構(gòu)建過程基于貪心算法，每次選擇權(quán)值最小的兩個節(jié)點合并B.通過哈夫曼樹可以為字符編碼，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效壓縮C.哈夫曼樹的帶權(quán)路徑長度是所有葉子節(jié)點的權(quán)值乘以路徑長度之和D.不同的字符集和權(quán)值分布會得到相同的哈夫曼樹結(jié)構(gòu)20、在一個循環(huán)隊列中，隊頭指針front指向隊頭元素的前一個位置，隊尾指針rear指向隊尾元素，若隊列的最大容量為m，那么判斷隊列為滿的條件是？（）A.(rear+1)%m==frontB.rear==frontC.rear+1==frontD.(rear-front+m)%m==0二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）深入分析在具有n個頂點和e條邊的有向圖中，如何計算圖的傳遞閉包，并給出一種有效的算法和代碼示例。2、（本題5分）論述在并查集的應(yīng)用場景拓展中，如何解決動態(tài)圖中的連通性問題。3、（本題5分）分析在字符串匹配問題中，BM算法的特點和優(yōu)勢。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個程序，合并兩個有序鏈表為一個有序鏈表，并輸出合并后的鏈表。2、（本題5分）給定一個圖和一個源頂點，設(shè)計算法使用A*算法尋找目標頂點的最優(yōu)路徑。3、（本題5分）設(shè)計一個桶排序算法，對給定的一定范圍內(nèi)的整數(shù)進行排序，分析其適用場景和局限性。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，用鄰接表表示一個無向圖，判斷圖中是否存在完美匹配。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用二叉樹結(jié)構(gòu)存儲音樂文件的信息（如歌名、歌手、時長），實現(xiàn)按照時長進行查找和排序。四、綜合題（本大題共2個小題，共2