學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁廣東女子職業(yè)技術學院《數據結構與算法實踐》

2023-2024學年第二學期期末試卷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、運用電子電路知識，設計一個具有過流保護和短路保護功能的直流電源電路。2、利用電力電子技術設計一個不間斷電源（UPS）系統(tǒng)，在市電中斷時能夠為負載提供持續(xù)的電力供應。3、設計一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)中上行鏈路和下行鏈路的功率分配方案，考慮鏈路預算和干擾情況。4、設計一個集成電路制造工藝中的離子注入工藝參數優(yōu)化方案，提高注入的均勻性和準確性。5、假設要實現一個函數，判斷一個字符串是否是另一個字符串的子序列。例如，“ace”是“abcde”的子序列。以下哪種數據結構和算法的組合可能是最有效的？（）A.雙指針法，分別在兩個字符串上移動指針進行比較，簡單直接B.哈希表，將字符串的字符存儲并進行查找，效率較低C.棧，存儲已匹配的字符，操作復雜D.隊列，用于存儲待匹配的字符，不太適合此場景6、在一個大型企業(yè)的員工管理系統(tǒng)中，需要存儲員工的基本信息，如姓名、工號、部門、職位等，并且能夠按照部門快速查找和統(tǒng)計員工數量。為了實現這樣的功能，以下哪種數據結構是比較合適的選擇？（）A.字典樹B.堆C.跳表D.并查集7、以下哪種數據結構適合用于實現LRU（最近最少使用）頁面置換算法？（）A.隊列B.棧C.哈希表D.雙向鏈表8、設計一個基于STM8的智能車庫門控制系統(tǒng)，能夠實現自動開關、遙控和防夾功能，闡述系統(tǒng)組成和控制策略。9、運用集成電路設計方法，設計一款用于電動汽車的電池管理芯片，具備電池狀態(tài)監(jiān)測、充電控制和均衡功能。10、設計一個基于CPLD的數字信號發(fā)生器，能夠產生多種復雜的數字信號，包括信號類型選擇和參數設置。11、假設要實現一個高效的緩存淘汰策略，除了LRU之外，還有一種常見的策略是FIFO（FirstInFirstOut）。以下哪種數據結構可以方便地實現FIFO策略？（）A.隊列，先進先出的特性符合FIFO要求B.棧，后進先出，不符合FIFO策略C.堆，用于優(yōu)先級排序，不適合FIFOD.鏈表，需要額外的邏輯來實現FIFO12、設計一個基于PLC的工業(yè)機器人控制系統(tǒng)，能夠實現機器人的運動控制、軌跡規(guī)劃和任務執(zhí)行。13、設計一個基于傳感器的智能車位檢測系統(tǒng)，能夠實時檢測車位的占用情況，并將信息顯示在顯示屏上。14、設計一個基于運放的儀表放大器電路，增益可調范圍為1-1000倍，共模抑制比不小于80dB，輸入阻抗不小于1MΩ。15、在數據結構的實際應用中，優(yōu)先隊列常用于處理具有優(yōu)先級的任務。以下關于優(yōu)先隊列的實現方式，錯誤的是：（）A.可以用堆來實現優(yōu)先隊列，插入和刪除操作的時間復雜度都較低B.可以用有序數組來實現優(yōu)先隊列，但插入操作的時間復雜度較高C.可以用無序數組來實現優(yōu)先隊列，查找最大（或最?。┰氐臅r間復雜度為O(1)D.無論采用哪種數據結構實現優(yōu)先隊列，其性能都相同二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋堆的概念，包括大根堆和小根堆，給出堆的調整算法步驟，并說明堆在排序算法中的應用。2、（本題5分）在數據結構中，闡述如何使用跳表進行范圍查詢，給出算法步驟和實現代碼，并分析其性能特點。3、（本題5分）簡述數據結構中棧的定義、特點及基本操作，并舉例說明棧在實際中的應用。4、（本題5分）對于一個用鏈表實現的棧，如何實現獲取棧中元素的最小值操作，要求時間復雜度為O(1)，給出算法思路和實現代碼。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某城市的公交卡充值管理系統(tǒng)需要存儲充值記錄，包括充值編號、卡號、充值金額、充值時間等。系統(tǒng)要實現快速查找特定卡號的充值記錄、按照充值金額對記錄進行排序、新增充值、刪除錯誤充值記錄。請確定合適的數據結構，并詳細闡述算法和代碼實現，同時討論性能優(yōu)化策略。2、（本題5分）一個超市的促銷活動管理系統(tǒng)需要存儲促銷活動的信息，如活動編號、活動名稱、活動時間、優(yōu)惠方式、參與商品等。系統(tǒng)要支持快速查找特定促銷活動、按照活動時間對活動進行排序、新增促銷活動、修改活動規(guī)則、結束活動。請確定恰當的數據結構，并詳細闡述算法和代碼實現，以及性能優(yōu)化策略。3、（本題5分）一個在線心理咨詢平臺需要管理咨詢師信息、咨詢案例、用戶問題和咨詢記錄等。設計一種數據結構來存儲這些信息，支持咨詢師的注冊和信息管理，咨詢案例的分類和存儲，用戶問題的提交和咨詢記錄的保存，并能夠保護用戶隱私和提供咨詢效果的評估。4、（本題5分）某電商平臺的售后服務系統(tǒng)需要記錄用戶的售后申請、處理進度、解決方案和用戶反饋等。設計一種數據結構來存儲這些信息，支持售后申請的提交和受理，處理進度的更新，解決方案的記錄和用戶反饋的收集，并能夠分析售后數據以改進服務質量。5、（本題5分）在一個物流配送系統(tǒng)中，需要記錄每個訂單的詳細信息，包括訂單號、客戶信息、商品清單、配送地址、預計送達時間等。設計一種數據結構來存儲訂單信息，實現訂單的添加、刪除、查找和更新操作，并能夠根據配送地址和預計送達時間進行高效的排序和查詢。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設計一個程序，使用深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷算法對給定的圖進行遍歷，并輸出遍歷結果。2、（本題10分）設計一個程序，模擬B樹的插入、刪除操作