站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)黑龍江林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Java）》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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)太陽(yáng)能熱水器控制器智能控制電路，能夠根據(jù)天氣情況和用戶需求自動(dòng)調(diào)節(jié)熱水器的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)智能化控制。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于集成電路的溫度傳感器電路，能夠精確測(cè)量環(huán)境溫度，并將溫度值以數(shù)字形式輸出。3、基于通信編碼技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)糾錯(cuò)編碼系統(tǒng)，能夠?qū)鬏數(shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行編碼和糾錯(cuò)，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度自動(dòng)控制灌溉設(shè)備的開啟和關(guān)閉。5、假設(shè)正在實(shí)現(xiàn)一個(gè)股票交易系統(tǒng)，需要實(shí)時(shí)記錄每只股票的最新價(jià)格，并能夠快速獲取價(jià)格最高和最低的股票。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以滿足這個(gè)需求？（）A.平衡二叉搜索樹，存儲(chǔ)股票價(jià)格信息B.鏈表，順序更新股票價(jià)格C.哈希表，映射股票代碼和價(jià)格D.棧，存儲(chǔ)價(jià)格變化6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和微控制器的風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)，能夠測(cè)量0-30m/s的風(fēng)速，精度達(dá)到0.1m/s。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理的圖像識(shí)別系統(tǒng)，能夠識(shí)別特定的物體或圖案。8、利用射頻電路設(shè)計(jì)一個(gè)Wi-Fi信號(hào)放大器，增強(qiáng)特定區(qū)域內(nèi)的Wi-Fi信號(hào)覆蓋。9、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)中，動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配是常見的操作。假設(shè)我們正在動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.使用動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配可以根據(jù)實(shí)際需求靈活地調(diào)整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的大小B.動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配需要注意內(nèi)存泄漏和內(nèi)存碎片的問題C.釋放動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存時(shí)，必須使用對(duì)應(yīng)的釋放函數(shù)，否則會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏D.只要程序正常結(jié)束，動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存會(huì)自動(dòng)釋放，不需要手動(dòng)處理10、設(shè)計(jì)一個(gè)無線遙控器智能學(xué)習(xí)電路，能夠?qū)W習(xí)其他遙控器的編碼，實(shí)現(xiàn)一個(gè)遙控器控制多個(gè)設(shè)備。11、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)地鐵自動(dòng)檢票系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車票驗(yàn)證、扣費(fèi)和閘機(jī)控制功能。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的SPI通信接口模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)與外部設(shè)備的高速數(shù)據(jù)傳輸，給出硬件描述和測(cè)試方法。13、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)傳輸中的同步恢復(fù)電路，能夠從接收信號(hào)中準(zhǔn)確恢復(fù)出同步信息，分析恢復(fù)的精度和穩(wěn)定性。14、在一個(gè)長(zhǎng)度為n的字符串中，使用樸素的模式匹配算法查找一個(gè)長(zhǎng)度為m的子串，其最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(m)C.O(nm)D.O(n+m)15、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻處理中的音頻編碼碼率控制策略，分析對(duì)音質(zhì)和帶寬的影響。16、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能充電器擴(kuò)展電路，能夠提高太陽(yáng)能充電器的充電效率和輸出功率，并且具有智能充電功能。17、哈希表是一種高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于哈希表的描述，不正確的是：（）A.哈希表通過哈希函數(shù)將關(guān)鍵字映射到存儲(chǔ)位置B.哈希表的查找、插入和刪除操作的平均時(shí)間復(fù)雜度都接近O(1)C.哈希沖突是指不同的關(guān)鍵字映射到了相同的存儲(chǔ)位置D.哈希表不需要處理哈希沖突18、考慮一個(gè)任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)，有多個(gè)任務(wù)按照優(yōu)先級(jí)和提交時(shí)間進(jìn)行調(diào)度執(zhí)行。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地管理這些任務(wù)，并保證高優(yōu)先級(jí)或早提交的任務(wù)先執(zhí)行？（）A.優(yōu)先隊(duì)列，根據(jù)優(yōu)先級(jí)和時(shí)間排序B.數(shù)組，通過索引訪問任務(wù)C.鏈表，按照提交順序存儲(chǔ)任務(wù)D.棧，先進(jìn)后出執(zhí)行任務(wù)19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)的智能照明系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)群組控制和場(chǎng)景設(shè)置，說明系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)配置。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的電子秤系統(tǒng)，能夠測(cè)量0-10kg的物體重量，精度達(dá)到1g。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的無向圖，如何使用廣度優(yōu)先搜索算法計(jì)算各個(gè)頂點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度？2、（本題5分）在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，闡述如何使用線段樹解決區(qū)間查詢和更新問題，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其性能優(yōu)勢(shì)。3、（本題5分）解釋線段樹在處理區(qū)間查詢時(shí)的時(shí)間復(fù)雜度優(yōu)化方法。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示電路圖，實(shí)現(xiàn)電路中兩點(diǎn)之間的連通性檢查功能。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，利用平衡二叉樹存儲(chǔ)城市的經(jīng)緯度和名稱，實(shí)現(xiàn)快速定位和查找。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用AC自動(dòng)機(jī)處理多個(gè)模式字符串在給定文本中的匹配，輸出匹配位置。4、（本題5分）研究AVL樹在空間利用效率方面的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)優(yōu)化存儲(chǔ)的方案。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的棧結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)入棧、出棧和獲取棧頂元素的功能，并測(cè)試其在多組數(shù)據(jù)下的性能。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）某學(xué)校的課程管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)課程的相關(guān)信息，包括課程編號(hào)、課程名稱、授課教師、選課學(xué)生名單等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)課程信息，實(shí)現(xiàn)課程的添加、刪除、查找和修改操作，并能夠快速獲取某門課程的選課學(xué)生名單和授課教師信息。2、（本題10分）某城市的公交系統(tǒng)需要對(duì)公交線路和站點(diǎn)進(jìn)行管理。線路和站點(diǎn)信息以有