甘肅交通職業(yè)技術(shù)學院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與C語言》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與C語言》2023-2024學年第一學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、運用電子信息工程知識，設(shè)計一個智能交通管理系統(tǒng)，包括交通信號燈控制、車輛流量監(jiān)測和違章抓拍等功能。2、設(shè)計一個數(shù)字電路中的計數(shù)器擴展方案，實現(xiàn)更高進制的計數(shù)功能，進行功能驗證和性能測試。3、設(shè)計一個基于單片機的智能電表遠程抄表系統(tǒng)，能夠通過電力線載波通信將電表數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊衅?，實現(xiàn)遠程抄表功能。4、設(shè)計一個高頻射頻收發(fā)器電路，工作頻率在2.4GHz，支持藍牙和ZigBee通信，給出電路結(jié)構(gòu)和性能指標。5、運用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計一個智能物流倉儲管理系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)方案，實現(xiàn)貨物的實時定位和信息傳輸。6、插入排序也是一種常見的排序算法。以下關(guān)于插入排序的敘述，不正確的是：（）A.插入排序?qū)⒋判虻脑夭迦氲揭雅判虻牟糠种泻线m的位置B.插入排序在平均情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)C.插入排序是一種不穩(wěn)定的排序算法D.插入排序?qū)τ谛∫?guī)模數(shù)據(jù)的排序效果較好7、設(shè)計一個集成電路測試中的功能測試向量生成方案，提高測試覆蓋率和準確性。8、設(shè)計一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的同步電路，包括位同步、幀同步和網(wǎng)同步模塊，測試其同步性能。9、在一個長度為n的順序表中，刪除第i個元素（1<=i<=n），需要移動的元素個數(shù)為（）A.iB.n-iC.n-i+1D.n-i-110、設(shè)計一個基于USBPD協(xié)議的快速充電器，能夠根據(jù)設(shè)備需求提供合適的電壓和電流，包括電路設(shè)計和協(xié)議實現(xiàn)。11、設(shè)計一個計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，滿足特定的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、性能和可靠性要求，進行網(wǎng)絡(luò)性能分析和優(yōu)化。12、設(shè)計一個太陽能熱水器控制器遠程控制電路，能夠通過手機或電腦遠程控制熱水器的工作狀態(tài)，并且具有故障報警功能。13、設(shè)計一個基于FPGA的數(shù)字濾波器，實現(xiàn)低通、高通、帶通和帶阻濾波功能，給出設(shè)計過程和資源利用分析。14、在圖的存儲結(jié)構(gòu)中，鄰接矩陣和鄰接表各有優(yōu)缺點，以下關(guān)于它們的比較，錯誤的是：（）A.鄰接矩陣適合表示稠密圖，存儲空間開銷較大；鄰接表適合表示稀疏圖，存儲空間較節(jié)省B.對于判斷兩個節(jié)點是否有邊相連，鄰接矩陣的效率高于鄰接表C.在進行圖的遍歷操作時，鄰接表的效率總是高于鄰接矩陣D.鄰接矩陣的空間復(fù)雜度為O(n^2)，鄰接表的空間復(fù)雜度與邊的數(shù)量有關(guān)15、當處理一個具有層次結(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)系并方便地進行遍歷？（）A.棧B.隊列C.樹D.鏈表16、快速排序是一種高效的排序算法。以下關(guān)于快速排序的描述，錯誤的是（）A.選擇一個基準元素，將數(shù)組分為小于基準和大于基準兩部分，然后對這兩部分分別排序B.快速排序的平均時間復(fù)雜度為O(nlog?n)，但在最壞情況下為O(n2)C.快速排序是一種不穩(wěn)定的排序算法D.快速排序每次都能將數(shù)組均勻地分成兩部分17、設(shè)計一個數(shù)字圖像處理中彩色圖像和灰度圖像的轉(zhuǎn)換和處理系統(tǒng)，分析處理效果。18、設(shè)計一個基于PLC的電梯控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電梯的上升、下降、?？俊㈤_門、關(guān)門等邏輯控制和安全保護功能。19、考慮到一個航班預(yù)訂系統(tǒng)，需要快速查找和預(yù)訂特定日期和航線的航班座位。同時，還需要能夠根據(jù)座位的可用性進行靈活的分配和調(diào)整。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠滿足這樣復(fù)雜的需求？（）A.線段樹B.二叉堆C.哈希表結(jié)合鏈表D.跳表結(jié)合平衡樹20、設(shè)計一個5V轉(zhuǎn)1.8V的DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器，輸出電流不小于1A，效率達到90%以上，給出原理圖和元件選型。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明字符串匹配的BF算法和KMP算法的基本思想，比較它們在不同情況下的性能優(yōu)劣。2、（本題5分）詳細闡述棧和隊列這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點，舉例說明它們在實際生活中的應(yīng)用場景，并分析其操作的時間復(fù)雜度。3、（本題5分）詳細說明如何在一個具有n個元素的無序數(shù)組中，使用選擇排序算法進行排序，并分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計并查集中按秩合并的算法，分析其對查詢效率的提升作用。2、（本題5分）使用雙向鏈表和迪杰斯特拉算法，設(shè)計一個程序，為一個城市的垃圾回收路線進行規(guī)劃，使運輸成本最低。3、（本題5分）實現(xiàn)一個算法，計算一個圖的哈密頓回路數(shù)量。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，在一個帶權(quán)無向圖中找出兩個指定頂點之間的所有簡單路徑，并計算每條路徑的權(quán)值和。5、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，模擬一個健身房的會員積分管理系統(tǒng)，能夠計算會員的積分和兌換記錄。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）一家超市的庫存管理系統(tǒng)需要記錄商品的庫存信息，包括商品編碼、商品名稱、庫存數(shù)量、進貨價格、銷售價格等。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲庫存數(shù)據(jù)，實現(xiàn)商品的快速盤點、庫存預(yù)警、進貨和銷售操作，并統(tǒng)計商品的利潤。2、（本題10分）某公司的項目任務(wù)分配系統(tǒng)需要對多個項目的任務(wù)和員工分配情況進行管理。任務(wù)信息包括任務(wù)編號、任務(wù)描述、負責人、截止日期等，員工信息包括員工編號、