裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁浙大城市學院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》

2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，能夠采集環(huán)境參數(shù)（如溫度、濕度、光照等）并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器。2、二叉堆是一種特殊的二叉樹，常用于實現(xiàn)優(yōu)先隊列。假設(shè)我們正在使用一個最大堆。以下關(guān)于二叉堆的描述，哪一項是不準確的？（）A.最大堆的根節(jié)點值是堆中所有節(jié)點值中的最大值B.向最大堆中插入一個元素后，需要通過調(diào)整保持堆的性質(zhì)C.最大堆常用于實現(xiàn)排序算法，如堆排序D.二叉堆只能是完全二叉樹，不能是不完全二叉樹3、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理的圖像壓縮系統(tǒng)，能夠?qū)斎雸D像進行高效壓縮，減少存儲空間和傳輸帶寬需求。4、設(shè)計一個集成電路工藝中蝕刻工藝的參數(shù)監(jiān)測和控制系統(tǒng)，保證蝕刻質(zhì)量。5、設(shè)計一個基于藍牙m(xù)esh技術(shù)的智能照明控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多個燈具的分組控制和場景切換。6、對于有向圖，其拓撲排序是一種重要的操作。以下關(guān)于拓撲排序的描述，錯誤的是（）A.結(jié)果不一定唯一B.可以用于判斷有向圖是否存在環(huán)C.若存在環(huán)，則無法進行拓撲排序D.拓撲排序的結(jié)果是一個有序的節(jié)點序列，反映了節(jié)點之間的先后關(guān)系7、考慮一個圖書館管理系統(tǒng)，需要存儲圖書的信息，包括書名、作者、ISBN號、借閱狀態(tài)等，并能夠根據(jù)不同的條件進行快速查詢和排序，如按照借閱次數(shù)、出版年份等。為了實現(xiàn)這些功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最有效的？（）A.冒泡排序算法結(jié)合數(shù)組B.快速排序算法結(jié)合鏈表C.歸并排序算法結(jié)合二叉樹D.插入排序算法結(jié)合棧8、設(shè)計一個數(shù)字信號發(fā)生器電路，能夠產(chǎn)生不同類型的數(shù)字信號，如脈沖信號、方波信號、正弦波信號等，信號頻率和幅度可調(diào)節(jié)。9、設(shè)計一個射頻識別系統(tǒng)中的防碰撞算法實現(xiàn)方案，分析算法的效率和系統(tǒng)響應(yīng)時間。10、在實際應(yīng)用中，常常需要對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的描述，錯誤的是：（）A.可以通過選擇合適的存儲結(jié)構(gòu)來提高性能B.可以通過改進算法來降低操作的時間復雜度C.優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一定會增加代碼的復雜性D.優(yōu)化需要綜合考慮性能、可讀性和可維護性11、設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的智能消防報警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測火災參數(shù)（如煙霧、溫度等）并及時報警。12、設(shè)計一個射頻電路中的功率放大器線性化方案，提高放大器的線性度和效率。13、利用射頻電路設(shè)計一個手機信號放大器，提高特定區(qū)域內(nèi)的手機信號強度和質(zhì)量。14、設(shè)計一個基于FPGA的高速數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，支持SATA或NVMe接口，給出硬件設(shè)計和性能測試。15、設(shè)計一個基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測土壤濕度、光照強度、風速等參數(shù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述歸并排序在外部排序中的應(yīng)用和優(yōu)勢。2、（本題5分）解釋在平衡二叉搜索樹中，如何通過平衡調(diào)整操作提高樹的查找性能。3、（本題5分）解釋并舉例說明在一個具有n個元素的順序表中，如何進行希爾排序。4、（本題5分）詳細說明如何在一個無向圖中進行最短路徑的動態(tài)更新，當邊的權(quán)值發(fā)生變化時，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復雜度。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線購物車系統(tǒng)需要管理商品信息，包括商品編號、商品名稱、商品數(shù)量、商品單價、總價等。系統(tǒng)要能夠快速計算購物車總價、按照商品單價對商品進行排序、添加商品、修改商品數(shù)量、刪除商品。請設(shè)計合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實現(xiàn)和性能分析。2、（本題5分）一個快遞公司的包裹跟蹤系統(tǒng)需要記錄包裹的單號、運輸路徑、當前位置和預計送達時間。設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)包裹狀態(tài)的實時查詢和跟蹤。3、（本題5分）某餐廳的菜單管理系統(tǒng)需要存儲菜品信息，如菜品編號、菜品名稱、菜品價格、菜品分類、銷量等。系統(tǒng)要實現(xiàn)快速查找特定菜品、按照銷量對菜品進行排序、新增菜品、修改菜品信息以及刪除菜品。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細闡述算法和代碼實現(xiàn)，同時討論性能優(yōu)化方法。4、（本題5分）在一個銀行的賬戶管理系統(tǒng)中，需要存儲客戶的賬戶信息，包括賬戶ID、客戶姓名、身份證號、賬戶余額、交易記錄等。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理賬戶數(shù)據(jù)，實現(xiàn)賬戶的快速查詢、存款、取款、轉(zhuǎn)賬操作，并生成交易報表。5、（本題5分）某企業(yè)的員工績效考核系統(tǒng)需要記錄員工的工作任務(wù)、完成情況、績效得分、考核評語等信息。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)績效考核的流程管理，支持考核數(shù)據(jù)的錄入、統(tǒng)計和分析，能夠為企業(yè)提供員工績效的綜合評估和發(fā)展建議。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計一個程序，使用鏈表實現(xiàn)一個學生成績管理系統(tǒng)，能夠添加、刪除、查找、修改學生成績，并按照成績進行排序輸出。2、（本題10分）設(shè)計一個程序，利用數(shù)組實現(xiàn)堆