鄭州信息工程職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法Ⅱ》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共5頁鄭州信息工程職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法Ⅱ》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評估中，時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度是重要的指標，以下關(guān)于它們的說法，錯誤的是：（）A.時間復(fù)雜度反映了算法執(zhí)行所需的時間與輸入規(guī)模之間的關(guān)系B.空間復(fù)雜度反映了算法執(zhí)行所需的存儲空間與輸入規(guī)模之間的關(guān)系C.優(yōu)先考慮時間復(fù)雜度較低的算法，空間復(fù)雜度可以忽略不計D.對于一些特殊的應(yīng)用場景，可能需要在時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度之間進行權(quán)衡2、設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的無線智能家居安防系統(tǒng)，能夠檢測門窗入侵、煙霧和燃氣泄漏等情況，并及時報警，說明系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)配置。3、二分查找是一種在有序數(shù)組中進行查找的高效算法。以下關(guān)于二分查找的描述，錯誤的是（）A.每次將查找范圍縮小一半，逐步逼近目標元素B.二分查找的時間復(fù)雜度為O(log?n)C.二分查找要求數(shù)組必須是有序的，且只能用于數(shù)組，不能用于鏈表D.二分查找在所有情況下都比順序查找快4、設(shè)計一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點定位系統(tǒng)，能夠確定節(jié)點的位置信息，描述系統(tǒng)的原理和實現(xiàn)方法。5、設(shè)計一個高通橢圓濾波器電路，截止頻率為500Hz，通帶波紋小于0.3dB，阻帶衰減不小于50dB，輸入信號頻率范圍為0-1kHz。6、設(shè)計一個數(shù)字鑒頻器，能夠測量輸入信號的頻率變化，精度達到10Hz，給出電路結(jié)構(gòu)和工作原理。7、運用電子電路知識，設(shè)計一個用于工業(yè)自動化的壓力傳感器信號調(diào)理電路，將傳感器輸出信號轉(zhuǎn)換為標準電壓或電流信號。8、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理器（DSP）的圖像邊緣檢測系統(tǒng)，能夠快速準確地檢測出圖像的邊緣信息。9、設(shè)計一個電子秤擴展電路，能夠增加電子秤的測量范圍和精度，并且具有去皮和累計功能。10、在一個循環(huán)隊列中，隊頭指針指向隊頭元素的前一個位置，隊尾指針指向隊尾元素。假設(shè)隊列的最大容量為10，當前隊頭指針為5，隊尾指針為8。此時，如果進行入隊操作，新元素應(yīng)該存儲在哪個位置？（）A.9B.0C.8D.711、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(fù)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12、設(shè)計一個低通濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于1dB，阻帶衰減大于40dB，采用無源或有源濾波器實現(xiàn)，并比較兩者的優(yōu)缺點。13、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理的語音加密與解密系統(tǒng)，保障語音通信的安全。14、設(shè)計一個基于運算放大器的儀表放大器，具有高共模抑制比和高增益，用于測量小信號。15、設(shè)計一個通信系統(tǒng)中均衡器收斂速度和失調(diào)的優(yōu)化方案，分析對系統(tǒng)性能的改善。16、設(shè)計一個太陽能路燈控制器電路，能夠根據(jù)環(huán)境光照強度自動控制路燈的開關(guān)，并且具有過充過放保護功能。17、設(shè)計一個基于藍牙的智能手表，能夠顯示時間、計步、監(jiān)測心率和接收手機通知，描述硬件和軟件設(shè)計。18、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機科學(xué)中重要的研究領(lǐng)域，它對程序的性能和效率有著關(guān)鍵影響。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，錯誤的是：（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合B.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要研究數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)以及對數(shù)據(jù)的操作C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只關(guān)注數(shù)據(jù)的存儲方式，不考慮數(shù)據(jù)的處理效率D.選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以提高程序的運行速度和節(jié)省存儲空間19、考慮隊列這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它遵循先進先出的原則。假設(shè)一個銀行需要管理客戶的排隊等待服務(wù)，每個客戶按照到達的順序接受服務(wù)。為了有效地組織和管理客戶的等待過程，以下關(guān)于隊列的操作，哪個是最關(guān)鍵的（）A.隨機刪除隊列中的元素B.在隊列中間插入新的客戶C.讀取隊列頭部的客戶信息D.對隊列中的元素進行排序20、設(shè)計一個通信系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)器，能夠?qū)崿F(xiàn)對模擬信號的數(shù)字化調(diào)制（如ASK、FSK、PSK）和相應(yīng)的解調(diào)功能，并分析其性能。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋如何使用拓撲排序判斷一個有向無環(huán)圖是否存在多個拓撲序列，分析其思路和時間復(fù)雜度。2、（本題5分）對于一個用鏈表實現(xiàn)的棧，如何實現(xiàn)獲取棧中元素的最大值操作，要求時間復(fù)雜度為O(1)，給出算法思路和實現(xiàn)代碼。3、（本題5分）論述如何使用哈希表存儲字符串集合，并實現(xiàn)字符串的查找、插入和刪除操作。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個算法，在一個字符串中找出滿足特定模式的所有子串。2、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲一個在線學(xué)習(xí)平臺的課程章節(jié)信息，如章節(jié)標題、內(nèi)容、時長、學(xué)習(xí)進度等，支持學(xué)習(xí)進度的記錄和查詢功能。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示城市規(guī)劃中的資源分配系統(tǒng)，實現(xiàn)資源的合理分配和優(yōu)化功能。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用貪心算法解決背包問題的不同變種，如0-1背包和部分背包問題。5、（本題5分）設(shè)計一個二叉樹的遍歷程序，包括前序、中序和后序遍歷，能夠輸入一棵二叉樹的節(jié)點信息，輸出相應(yīng)的遍歷結(jié)果。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某學(xué)校的社團管理系統(tǒng)需要管理社團信息、成員信息、活動安排和經(jīng)費使用等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)社團的創(chuàng)建、注銷和信息修改，成員的加入、退出和管理，活動的組織和記錄，以及經(jīng)費的收支和統(tǒng)計，并能夠評估社團的活躍度和發(fā)展情況。2、（本題10分）一個在線訂餐平臺的廚房管理系統(tǒng)需要記錄菜品制作