山東中醫(yī)藥高等?？茖W(xué)?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Ⅰ》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁山東中醫(yī)藥高等?？茖W(xué)?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Ⅰ》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)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1分，共20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、在一個需要對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行頻繁插入和刪除操作，并且要求數(shù)據(jù)有序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能不太適合？（）A.紅黑樹B.鏈表C.平衡二叉樹D.有序數(shù)組2、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理器（DSP）的實(shí)時圖像處理系統(tǒng)，能夠快速處理視頻流中的圖像。3、對于一個經(jīng)常需要在頭部和尾部進(jìn)行插入和刪除操作的線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，假設(shè)我們正在設(shè)計一個程序來管理一個排隊系統(tǒng)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最為合適？（）A.棧B.隊列C.雙端隊列D.循環(huán)隊列4、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計一個用于醫(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。5、設(shè)計一個數(shù)字圖像處理中的圖像增強(qiáng)算法，并在不同類型的圖像上進(jìn)行應(yīng)用和效果評估。6、設(shè)計一個無線通信中的認(rèn)知無線電頻譜感知和接入方案，分析頻譜利用效率。7、使用電力電子器件設(shè)計一個降壓型直流-直流變換器（BuckConverter），給出電路參數(shù)設(shè)計和效率分析。8、使用單片機(jī)設(shè)計一個智能空氣質(zhì)量監(jiān)測儀，能夠檢測多種污染物濃度并顯示，當(dāng)空氣質(zhì)量超標(biāo)時進(jìn)行報警。9、設(shè)計一個程控濾波器，帶寬和中心頻率可程控調(diào)節(jié)，給出電路實(shí)現(xiàn)和控制邏輯。10、對于一個具有n個節(jié)點(diǎn)的二叉搜索樹，其平均查找長度的期望值在什么量級？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)11、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(shí)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12、根據(jù)通信原理，設(shè)計一個衛(wèi)星通信地面接收站的前端電路，能夠接收和解調(diào)衛(wèi)星信號。13、設(shè)計一個音頻功率放大器的保護(hù)電路，能夠在過流、過壓、過熱等情況下保護(hù)放大器和揚(yáng)聲器，給出電路設(shè)計和保護(hù)機(jī)制。14、根據(jù)數(shù)字信號處理知識，設(shè)計一個音頻回聲消除系統(tǒng)，消除語音通信中的回聲干擾。15、設(shè)計一個模擬乘法器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個模擬信號的相乘運(yùn)算，并且具有較高的精度和穩(wěn)定性。16、運(yùn)用集成電路知識，設(shè)計一款用于智能門鎖的指紋識別芯片，具備快速準(zhǔn)確的識別能力和高安全性。17、設(shè)計一個基于單片機(jī)的智能電表系統(tǒng)，能夠測量電壓、電流、功率、電量等參數(shù)，并具備遠(yuǎn)程抄表功能。18、遞歸是一種編程技術(shù)，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法中經(jīng)常用到。以下關(guān)于遞歸的描述，錯誤的是：（）A.遞歸函數(shù)直接或間接調(diào)用自身B.遞歸算法通常比非遞歸算法更簡潔易懂C.遞歸算法的執(zhí)行效率總是高于非遞歸算法D.遞歸在處理某些問題時，如樹和圖的遍歷，非常方便19、設(shè)計一個基于數(shù)字溫度傳感器和無線模塊的室內(nèi)溫度監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控。20、平衡二叉樹是為了改進(jìn)二叉搜索樹在某些情況下退化為鏈表的情況而設(shè)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(dāng)在AVL樹中插入一個新節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致失衡時，可能需要進(jìn)行單旋轉(zhuǎn)或雙旋轉(zhuǎn)操作來恢復(fù)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(diǎn)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(fù)雜度為O(1)二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述后綴樹在模式識別中的應(yīng)用和相關(guān)算法。2、（本題5分）深入分析在利用哈希表存儲字符串時，如何選擇合適的哈希函數(shù)，以及如何處理沖突以提高查找效率。3、（本題5分）闡述如何使用字典樹（Trie樹）存儲字符串集合，并實(shí)現(xiàn)字符串的查找操作，分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）解釋如何在一個具有n個元素的數(shù)組中，查找第k小的元素，分析不同算法的實(shí)現(xiàn)思路和時間復(fù)雜度。5、（本題5分）解釋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中棧的壓棧和彈棧操作的含義，并舉例說明其在實(shí)際中的應(yīng)用。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個基于鏈表的存儲結(jié)構(gòu)來存儲航班信息，實(shí)現(xiàn)航班的添加、刪除和按起飛時間查詢操作。2、（本題5分）設(shè)計一個基于順序表的存儲結(jié)構(gòu)來管理圖書信息，實(shí)現(xiàn)圖書的借閱、歸還和查詢操作。3、（本題5分）設(shè)計一個算法，在一個二叉樹中找出所有節(jié)點(diǎn)的堂兄弟節(jié)點(diǎn)。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲一個在線教育平臺的課程評論信息，包括評論內(nèi)容、用戶ID、課程ID等，支持評論的展示和篩選功能。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，在給定的數(shù)組中找出所有不重復(fù)的元素，輸出這些元素。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個股票交易系統(tǒng)需要實(shí)時處理大量的股票交易數(shù)據(jù)，包括股票代碼、交易時間、交易價格、交易數(shù)量、買賣方向等。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲和管理這些交易數(shù)據(jù)，能夠快速查詢特定股票的交易記錄、按時間排序交易、計算某段時間內(nèi)的股票均價，并支持新交易的插入和舊交易的刪除。2、（本題10分）一個在線考試系統(tǒng)需要記錄學(xué)生的答題情況、得分