裝訂線裝訂線PAGE2第1頁(yè)，共3頁(yè)云南新興職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C1》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鎖相環(huán)頻率合成器，能夠輸出頻率在1MHz至1GHz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的正弦波，給出系統(tǒng)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。2、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度傳感器電路，能夠測(cè)量環(huán)境溫度并將溫度值以數(shù)字形式顯示出來(lái)，精度要求在±1℃以內(nèi)。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Arduino的智能溫室控制系統(tǒng)，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度，為植物生長(zhǎng)提供最佳環(huán)境。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)燈光、窗簾、空調(diào)等設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能血壓計(jì)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量人體血壓，并通過(guò)藍(lán)牙將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP進(jìn)行記錄和分析。6、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)，并通過(guò)控制加熱或冷卻裝置將溫度穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)，要求精度達(dá)到±0.5℃。7、在圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中，鄰接多重表主要用于無(wú)向圖的存儲(chǔ)。對(duì)于鄰接多重表的特點(diǎn)，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.鄰接多重表能夠減少在無(wú)向圖中存儲(chǔ)邊時(shí)的冗余信息B.便于對(duì)邊進(jìn)行刪除和插入操作C.鄰接多重表的空間復(fù)雜度比鄰接表低D.鄰接多重表在查找邊的信息時(shí)效率比鄰接矩陣高8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)姿態(tài)穩(wěn)定、高度控制和航線規(guī)劃，給出系統(tǒng)組成和控制算法。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠監(jiān)測(cè)多種污染物濃度并進(jìn)行報(bào)警。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號(hào)編碼系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)曼徹斯特編碼、NRZ編碼等常見(jiàn)編碼方式。11、設(shè)計(jì)一個(gè)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(cè)試其同步性能。12、平衡二叉樹(shù)是為了改進(jìn)二叉搜索樹(shù)在某些情況下退化為鏈表的情況而設(shè)計(jì)的。AVL樹(shù)是一種常見(jiàn)的平衡二叉樹(shù)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)操作來(lái)保持樹(shù)的平衡。當(dāng)在AVL樹(shù)中插入一個(gè)新節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致失衡時(shí)，可能需要進(jìn)行單旋轉(zhuǎn)或雙旋轉(zhuǎn)操作來(lái)恢復(fù)平衡。以下關(guān)于AVL樹(shù)旋轉(zhuǎn)操作的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.旋轉(zhuǎn)操作可以保持二叉樹(shù)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(shù)重新平衡C.單旋轉(zhuǎn)和雙旋轉(zhuǎn)操作一定能使樹(shù)的高度降低D.旋轉(zhuǎn)操作的時(shí)間復(fù)雜度為O(1)13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)土壤濕度、光照強(qiáng)度、風(fēng)速等參數(shù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。14、設(shè)計(jì)一個(gè)用于工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)引導(dǎo)的圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)工件識(shí)別和定位，給出系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)。15、在一個(gè)哈希表中，解決沖突的方法有多種，以下哪種方法在處理沖突時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致“二次聚集”現(xiàn)象？（）A.線性探測(cè)法B.鏈地址法C.再哈希法D.建立公共溢出區(qū)16、樹(shù)的存儲(chǔ)方式有多種，如雙親表示法、孩子表示法、孩子兄弟表示法等。假設(shè)要快速找到一個(gè)節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)，以下哪種存儲(chǔ)方式可能最為合適？（）A.雙親表示法B.孩子表示法C.孩子兄弟表示法D.以上方式效果相同17、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中的圖像增強(qiáng)算法，并在不同類(lèi)型的圖像上進(jìn)行應(yīng)用和效果評(píng)估。18、考慮到一個(gè)圖像識(shí)別系統(tǒng)，需要對(duì)圖像中的像素進(jìn)行快速的鄰域訪問(wèn)和操作，以檢測(cè)圖像的特征。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地支持這種鄰域操作？（）A.二維數(shù)組B.十字鏈表C.鄰接表D.矩陣19、假設(shè)在一個(gè)基因序列分析程序中，需要快速比較兩個(gè)基因序列的相似性，并找出最長(zhǎng)的公共子序列。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法可以被應(yīng)用？（）A.動(dòng)態(tài)規(guī)劃結(jié)合二維數(shù)組B.貪心算法結(jié)合鏈表C.回溯算法結(jié)合棧D.分治算法結(jié)合樹(shù)20、隊(duì)列也是一種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與棧有不同的特點(diǎn)。對(duì)于隊(duì)列的操作，以下說(shuō)法正確的是：（）A.隊(duì)列的插入操作在隊(duì)尾進(jìn)行，刪除操作在隊(duì)頭進(jìn)行，遵循先進(jìn)先出原則B.隊(duì)列的插入和刪除操作都可以在隊(duì)頭或隊(duì)尾進(jìn)行，沒(méi)有固定限制C.隊(duì)列的元素存儲(chǔ)可以采用鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)，也可以采用順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，但鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)更優(yōu)D.隊(duì)列在進(jìn)行插入操作時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)隊(duì)滿但仍有存儲(chǔ)空間未被使用的情況21、根據(jù)傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于工業(yè)環(huán)境的粉塵濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)預(yù)警粉塵超標(biāo)情況。22、以下哪種排序算法在平均情況下和最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度差異最大？（）A.冒泡排序B.插入排序C.快速排序D.選擇排序23、跳表是一種可以替代平衡樹(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在使用跳表進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。以下關(guān)于跳表的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.跳表通過(guò)隨機(jī)增加索引層次來(lái)提高查找效率B.插入和刪除操作可能會(huì)影響跳表的索引結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整C.跳表的平均查找、插入和刪除時(shí)間復(fù)雜度均為O(logn)D.跳表的空間復(fù)雜度比平衡樹(shù)低，更適合內(nèi)存緊張的場(chǎng)景24、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.2的無(wú)線耳機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)音頻播放和降噪功能，續(xù)航時(shí)間不小于20小時(shí)。25、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像邊緣檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲膱D像進(jìn)行實(shí)時(shí)邊緣檢測(cè)，并輸出檢測(cè)結(jié)果。26、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號(hào)濾波系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)FIR和IIR濾波器，參數(shù)可在線調(diào)整。27、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率合成器擴(kuò)展電路，能夠增加頻率合成器的輸出頻率范圍和精度，并且具有相位調(diào)制功能。28、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)，采用熱電偶傳感器，能夠測(cè)量-50℃至150℃的溫度范圍，精度為0.5℃，說(shuō)明硬件連接和信號(hào)調(diào)理。29、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字示波器探頭電路，能夠?qū)⑤斎胄盘?hào)轉(zhuǎn)換為適合示波器測(cè)量的信號(hào)，并且具有衰減和補(bǔ)償功能。30、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)優(yōu)先隊(duì)列，其中元素的優(yōu)先級(jí)可以動(dòng)態(tài)改變，并且能夠快速調(diào)整隊(duì)列的順序。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以滿足這樣的需求？（）A.二叉堆B.斐波那契堆C.二項(xiàng)堆D.左偏樹(shù)二、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)在線游戲的玩家信息管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)玩家的信息，如玩家編號(hào)、玩家昵稱、游戲等級(jí)、游戲積分、在線狀態(tài)等。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)快速查找特定玩家、按照游戲積分對(duì)玩家進(jìn)行排名、新增玩家、刪除玩家以及更新玩家的在線狀態(tài)和游戲等級(jí)。請(qǐng)確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)說(shuō)明算法和代碼實(shí)現(xiàn)，同時(shí)討論性能優(yōu)化策略。2、（本題5分）某公司的員工信息（包括員工編號(hào)、姓名、年齡、部門(mén)、工資等）以哈希表的形式存儲(chǔ)。由于公司規(guī)模擴(kuò)大，員工數(shù)量急劇增加，導(dǎo)致哈希沖突頻繁。請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)方案，重新設(shè)計(jì)哈希函數(shù)和解決沖突的方法，并分析改進(jìn)后的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）查找特定員工的信息；（2）統(tǒng)計(jì)每個(gè)部門(mén)的員工人數(shù)。3、（本題5分）某公司的人力資源管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)員工的培訓(xùn)記錄，如員工編號(hào)、培訓(xùn)課程、培訓(xùn)時(shí)間、培訓(xùn)成績(jī)等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定員工的培訓(xùn)記錄、按照培訓(xùn)成績(jī)對(duì)員工進(jìn)行排序、新增培訓(xùn)記錄、修改培訓(xùn)信息、刪除無(wú)效記錄。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。4、（本題5分）某電商平臺(tái)的物流跟蹤系統(tǒng)需要記錄訂單的發(fā)貨信息、運(yùn)輸路徑、當(dāng)前位置和預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)物流信息的實(shí)時(shí)更新和查詢，能夠根據(jù)運(yùn)輸情況及時(shí)調(diào)整預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間，并為用戶提供準(zhǔn)確的物流跟蹤服務(wù)。5、（本題5分）假設(shè)一個(gè)社交平臺(tái)的活動(dòng)組織系統(tǒng)需要記錄活動(dòng)信息、參與者信息和活動(dòng)流程?；顒?dòng)信息包括活動(dòng)ID、活動(dòng)名稱、組織者ID、活動(dòng)時(shí)間、活動(dòng)地點(diǎn)，參與者信息包括參與者ID、活動(dòng)ID、報(bào)名時(shí)間，活動(dòng)流程包括流程ID、活動(dòng)ID、流程描述、時(shí)間安排。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理活動(dòng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)的創(chuàng)建、參與者管理、流程跟蹤，并生成活動(dòng)總結(jié)報(bào)告。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述在AVL樹(shù)中，插入操作導(dǎo)致失衡后，如何進(jìn)行單旋轉(zhuǎn)和雙旋轉(zhuǎn)調(diào)整。2、（本題5分）深入分析在具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的無(wú)向圖中，如何使用克魯斯卡爾（Kruskal）算法求解最小瓶頸生成樹(shù)，并說(shuō)明其特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。3、（本題5分）分析在字符串匹配中，如何結(jié)合多種算法提高匹配效率。4、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明如何在一個(gè)二叉搜索樹(shù)中刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并保持