麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論教學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第2頁(yè)，共2頁(yè)麗水職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論教學(xué)》2023-2024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15個(gè)小題，每小題1分，共15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、基于通信中的頻譜資源管理技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)態(tài)頻譜分配系統(tǒng)，提高頻譜利用率。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)采集溫度數(shù)據(jù)，通過(guò)PID算法進(jìn)行控制，使溫度穩(wěn)定在設(shè)定值的±1℃范圍內(nèi)，給出硬件設(shè)計(jì)和軟件流程。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的紡織廠織布機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)織布機(jī)的速度控制、張力調(diào)節(jié)和故障診斷。4、假設(shè)在一個(gè)算法競(jìng)賽中，需要在有限的時(shí)間內(nèi)解決一個(gè)涉及大量數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜邏輯的問(wèn)題。在選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，以下哪個(gè)因素通常是最關(guān)鍵的考慮因素？（）A.空間復(fù)雜度B.時(shí)間復(fù)雜度C.代碼實(shí)現(xiàn)的難度D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的通用性5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.0的音頻傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的無(wú)線音頻傳輸，傳輸距離不小于20米，支持雙聲道。6、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，?？梢杂糜诒磉_(dá)式求值。以下關(guān)于棧在表達(dá)式求值中的作用，哪一項(xiàng)描述是不正確的？（）A.?？梢杂脕?lái)存儲(chǔ)操作數(shù)和運(yùn)算符，按照特定的規(guī)則進(jìn)行計(jì)算B.遇到運(yùn)算符時(shí)，從棧中彈出相應(yīng)數(shù)量的操作數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，將結(jié)果壓入棧中C.對(duì)于中綴表達(dá)式，直接使用棧進(jìn)行求值，無(wú)需進(jìn)行任何轉(zhuǎn)換D.棧在處理括號(hào)和優(yōu)先級(jí)時(shí)發(fā)揮重要作用，能夠正確計(jì)算復(fù)雜的表達(dá)式7、當(dāng)處理一個(gè)具有層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，例如文件系統(tǒng)中的目錄和文件，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠清晰地表示這種關(guān)系并方便地進(jìn)行遍歷？（）A.棧B.隊(duì)列C.樹(shù)D.鏈表8、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于音頻前置放大器的噪聲抑制電路，降低背景噪聲。9、考慮一個(gè)圖的最短路徑問(wèn)題，迪杰斯特拉（Dijkstra）算法是一種常見(jiàn)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(gè)說(shuō)法是正確的（）A.仍然適用，可以求出最短路徑B.可能會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)果C.無(wú)法運(yùn)行D.會(huì)自動(dòng)將負(fù)權(quán)邊轉(zhuǎn)換為正權(quán)邊10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的積分器電路，積分時(shí)間常數(shù)可調(diào)，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算。11、對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的完全二叉樹(shù)，其葉子節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)大約為？（）A.n/2B.n/4C.log2nD.n/2-112、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)示波器電路，能夠測(cè)量輸入信號(hào)的波形、頻率、幅度等參數(shù)，并且具有存儲(chǔ)和回放功能。13、運(yùn)用集成電路設(shè)計(jì)流程，設(shè)計(jì)一款用于智能手機(jī)的音頻編解碼器芯片，支持多種音頻格式的解碼和編碼。14、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能路燈控制器，能夠根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)自動(dòng)控制路燈的開(kāi)關(guān)和亮度，描述電路原理和控制策略。15、在一個(gè)具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的二叉排序樹(shù)中，查找一個(gè)特定元素的平均時(shí)間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(logn)C.O(nlogn)D.O(n^2)二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述在字符串操作中，如何實(shí)現(xiàn)字符串的反轉(zhuǎn)、拼接和比較等常見(jiàn)操作。2、（本題5分）解釋在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的圖中，如何使用深度優(yōu)先搜索找出所有的連通分量。3、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在并查集的改進(jìn)中，除了路徑壓縮，還有哪些優(yōu)化方法可以提高性能。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的無(wú)向圖中，如何判斷是否為二部圖。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)學(xué)校的選課系統(tǒng)需要管理課程和學(xué)生的選課信息，包括課程編號(hào)、課程名稱(chēng)、授課教師、選課學(xué)生名單等。系統(tǒng)要支持快速查找特定課程的選課情況、按照選課人數(shù)對(duì)課程進(jìn)行排序、學(xué)生選課和退課操作。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。2、（本題5分）某在線購(gòu)物平臺(tái)的優(yōu)惠券管理系統(tǒng)需要記錄優(yōu)惠券信息、發(fā)放記錄和使用記錄。優(yōu)惠券信息包括優(yōu)惠券ID、優(yōu)惠券類(lèi)型、面額、使用條件，發(fā)放記錄包括發(fā)放ID、優(yōu)惠券ID、用戶(hù)ID、發(fā)放時(shí)間，使用記錄包括使用ID、優(yōu)惠券ID、訂單ID、使用時(shí)間。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理優(yōu)惠券數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)惠券的發(fā)放、使用、查詢(xún)，并統(tǒng)計(jì)優(yōu)惠券的使用情況和效果。3、（本題5分）某電商平臺(tái)的商家管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)商家的信息，如商家編號(hào)、商家名稱(chēng)、主營(yíng)商品、信譽(yù)評(píng)級(jí)、銷(xiāo)售額等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定商家、按照銷(xiāo)售額對(duì)商家進(jìn)行排序、新增商家、修改商家信息、對(duì)違規(guī)商家進(jìn)行處理。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能評(píng)估。4、（本題5分）一個(gè)快遞公司的包裹跟蹤系統(tǒng)需要記錄包裹的單號(hào)、運(yùn)輸路徑、當(dāng)前位置和預(yù)計(jì)送達(dá)時(shí)間。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)包裹狀態(tài)的實(shí)時(shí)查詢(xún)和跟蹤。5、（本題5分）某在線旅游平臺(tái)的景點(diǎn)評(píng)價(jià)系統(tǒng)需要記錄景點(diǎn)信息、評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。景點(diǎn)信息包括景點(diǎn)ID、景點(diǎn)名稱(chēng)、景點(diǎn)介紹，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括評(píng)價(jià)ID、景點(diǎn)ID、用戶(hù)ID、評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)時(shí)間，評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)包括分?jǐn)?shù)ID、景點(diǎn)ID、用戶(hù)ID、分?jǐn)?shù)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)景點(diǎn)評(píng)價(jià)的查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)平均分?jǐn)?shù)、篩選優(yōu)質(zhì)評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)推薦景點(diǎn)。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在有序數(shù)組中進(jìn)行二分查找的同時(shí)統(tǒng)計(jì)目標(biāo)值出現(xiàn)的次數(shù)，輸出次數(shù)。2、（本題10分）給定一個(gè)鏈表，設(shè)計(jì)算法將其排