學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)福建商學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中俄》2023-2024學(xué)年第一學(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、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估中，以下關(guān)于時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度的說(shuō)法，不正確的是：（）A.時(shí)間復(fù)雜度反映了算法執(zhí)行時(shí)間與輸入規(guī)模之間的關(guān)系B.空間復(fù)雜度反映了算法所需存儲(chǔ)空間與輸入規(guī)模之間的關(guān)系C.時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度越低越好，不需要考慮其他因素D.可以通過(guò)優(yōu)化算法來(lái)降低時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度2、在一個(gè)需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行頻繁插入和刪除操作，并且要求數(shù)據(jù)有序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能不太適合？（）A.紅黑樹(shù)B.鏈表C.平衡二叉樹(shù)D.有序數(shù)組3、假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)算法來(lái)計(jì)算表達(dá)式的值，例如“(2+3)*4-5”，需要一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)操作數(shù)和運(yùn)算符，并按照正確的順序進(jìn)行計(jì)算。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的？（）A.隊(duì)列，先進(jìn)先出，難以處理表達(dá)式的優(yōu)先級(jí)B.棧，能夠方便地處理運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和計(jì)算順序C.數(shù)組，存儲(chǔ)固定數(shù)量的元素，不利于表達(dá)式的靈活計(jì)算D.哈希表，主要用于快速查找，不適合表達(dá)式的計(jì)算4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ARMCortex-M7的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器，支持無(wú)刷直流電機(jī)和永磁同步電機(jī)，給出控制算法和硬件接口。5、設(shè)計(jì)一個(gè)光耦隔離電路，實(shí)現(xiàn)輸入輸出信號(hào)的電氣隔離，給出電路設(shè)計(jì)和性能測(cè)試結(jié)果。6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，測(cè)量范圍為0至50V，精度為0.1V，采用ADC芯片實(shí)現(xiàn)，說(shuō)明硬件電路和軟件算法。7、紅黑樹(shù)也是一種自平衡的二叉搜索樹(shù)。假設(shè)我們正在研究一個(gè)紅黑樹(shù)。以下關(guān)于紅黑樹(shù)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.紅黑樹(shù)通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)顏色的約束來(lái)保持一定程度的平衡B.紅黑樹(shù)的插入和刪除操作相對(duì)復(fù)雜，但能保證較好的性能C.紅黑樹(shù)的查找操作的時(shí)間復(fù)雜度在平均情況下優(yōu)于AVL樹(shù)D.紅黑樹(shù)在頻繁插入和刪除節(jié)點(diǎn)的情況下，性能比AVL樹(shù)更穩(wěn)定8、考慮一個(gè)在線購(gòu)物車(chē)系統(tǒng)，需要存儲(chǔ)用戶添加的商品信息，包括商品ID、數(shù)量和價(jià)格，并支持商品的添加、刪除和修改操作。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.二叉搜索樹(shù)，根據(jù)商品ID存儲(chǔ)B.鏈表，動(dòng)態(tài)管理商品信息C.數(shù)組，順序存儲(chǔ)購(gòu)物車(chē)內(nèi)容D.哈希表，快速定位商品9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的太陽(yáng)能路燈控制器，根據(jù)光照和時(shí)間自動(dòng)控制路燈的開(kāi)關(guān)和亮度。10、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)字典數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，支持快速的插入、刪除和查找操作，并且能夠存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)。以下哪種實(shí)現(xiàn)方式可能是最優(yōu)的？（）A.基于鏈表的實(shí)現(xiàn)B.基于數(shù)組的實(shí)現(xiàn)C.基于哈希表的實(shí)現(xiàn)D.基于樹(shù)的實(shí)現(xiàn)11、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于音頻功率放大器的保護(hù)電路，防止過(guò)載和短路損壞設(shè)備。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于紅外傳感器的自動(dòng)感應(yīng)水龍頭控制系統(tǒng)，當(dāng)檢測(cè)到人手時(shí)自動(dòng)出水，一段時(shí)間后自動(dòng)停水。13、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)資源分配系統(tǒng)，需要管理有限的資源，并根據(jù)請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)和時(shí)間進(jìn)行分配。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地支持資源的分配和管理？（）A.最小堆，獲取最小優(yōu)先級(jí)的請(qǐng)求B.最大堆，處理最高優(yōu)先級(jí)的請(qǐng)求C.鏈表，順序分配資源D.數(shù)組，通過(guò)索引分配資源14、若對(duì)一棵二叉排序樹(shù)進(jìn)行中序遍歷，得到的序列是一個(gè)有序序列，這是因?yàn)槎媾判驑?shù)的定義具有以下哪個(gè)特性？（）A.左子樹(shù)節(jié)點(diǎn)值小于根節(jié)點(diǎn)值，右子樹(shù)節(jié)點(diǎn)值大于根節(jié)點(diǎn)值B.根節(jié)點(diǎn)值大于左子樹(shù)所有節(jié)點(diǎn)值，小于右子樹(shù)所有節(jié)點(diǎn)值C.每個(gè)節(jié)點(diǎn)的左子樹(shù)和右子樹(shù)的高度差不超過(guò)1D.所有節(jié)點(diǎn)的值互不相同15、插入排序在小規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)性能較好。以下關(guān)于插入排序的描述，正確的是（）A.對(duì)于近乎有序的數(shù)組，效率很高B.最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn)C.平均情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)D.是一種空間復(fù)雜度較高的排序算法16、根據(jù)通信原理，設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電視廣播發(fā)射系統(tǒng)，能夠?qū)⒁曨l和音頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并發(fā)射出去。17、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率合成器，能夠輸出頻率在100kHz至10MHz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的正弦波，給出系統(tǒng)架構(gòu)和鎖相環(huán)參數(shù)計(jì)算。18、考慮一個(gè)文本編輯程序，需要實(shí)現(xiàn)撤銷(xiāo)和重做的功能。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于存儲(chǔ)操作的歷史記錄，以支持高效的撤銷(xiāo)和重做操作？（）A.隊(duì)列B.棧C.鏈表D.樹(shù)19、考慮一個(gè)圖的最短路徑問(wèn)題，迪杰斯特拉（Dijkstra）算法是一種常見(jiàn)的求解方法。假設(shè)圖中存在負(fù)權(quán)邊，以下關(guān)于Dijkstra算法的適用性，哪個(gè)說(shuō)法是正確的（）A.仍然適用，可以求出最短路徑B.可能會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)果C.無(wú)法運(yùn)行D.會(huì)自動(dòng)將負(fù)權(quán)邊轉(zhuǎn)換為正權(quán)邊20、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能電子秤系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量物體重量，并具有去皮、計(jì)價(jià)等功能。21、動(dòng)態(tài)數(shù)組是一種可以動(dòng)態(tài)調(diào)整大小的數(shù)組。以下關(guān)于動(dòng)態(tài)數(shù)組的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.動(dòng)態(tài)數(shù)組可以根據(jù)需要自動(dòng)增加或減少存儲(chǔ)空間B.動(dòng)態(tài)數(shù)組在插入元素時(shí)可能需要重新分配內(nèi)存C.動(dòng)態(tài)數(shù)組的實(shí)現(xiàn)通?；陟o態(tài)數(shù)組D.動(dòng)態(tài)數(shù)組的性能一定優(yōu)于靜態(tài)數(shù)組22、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字電壓表，能夠測(cè)量0-50V的直流電壓，精度達(dá)到0.1V，并用液晶顯示屏顯示測(cè)量結(jié)果。23、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的有源濾波器電路，實(shí)現(xiàn)低通、高通、帶通或帶阻濾波功能，參數(shù)可調(diào)節(jié)。24、在樹(shù)型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，二叉樹(shù)是一種重要的類(lèi)型。關(guān)于二叉樹(shù)的性質(zhì)，以下正確的是：（）A.一棵深度為k的滿二叉樹(shù)，其節(jié)點(diǎn)總數(shù)為2^k-1B.二叉樹(shù)的中序遍歷結(jié)果是節(jié)點(diǎn)值的升序排列（假設(shè)節(jié)點(diǎn)值為整數(shù)）C.任何一棵二叉樹(shù)，其葉子節(jié)點(diǎn)數(shù)一定等于度為2的節(jié)點(diǎn)數(shù)加1D.二叉樹(shù)的前序遍歷和后序遍歷結(jié)果一定不同25、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻的多聲道處理系統(tǒng)，如5.1聲道或7.1聲道，實(shí)現(xiàn)音頻的空間定位和效果增強(qiáng)。26、根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理理論，設(shè)計(jì)一個(gè)圖像壓縮編碼系統(tǒng)，能夠?qū)D像進(jìn)行高效壓縮，同時(shí)保持較好的圖像質(zhì)量。27、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℃。28、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)程序，需要存儲(chǔ)已經(jīng)訪問(wèn)過(guò)的網(wǎng)頁(yè)URL，并快速判斷一個(gè)新的URL是否已經(jīng)被訪問(wèn)過(guò)。由于需要處理大量的URL，內(nèi)存使用效率也很重要。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于解決這個(gè)問(wèn)題？（）A.集合，快速判斷元素是否存在B.鏈表，順序存儲(chǔ)訪問(wèn)過(guò)的URLC.棧，按照訪問(wèn)順序存儲(chǔ)URLD.隊(duì)列，先進(jìn)先出地處理URL29、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器，要求具有一定的增益、低失真和寬頻帶，給出放大器的電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算以及性能測(cè)試方案。30、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理的語(yǔ)音增強(qiáng)系統(tǒng)，能夠在噪聲環(huán)境下提高語(yǔ)音的清晰度和可懂度。二、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某在線旅游平臺(tái)的景點(diǎn)評(píng)價(jià)系統(tǒng)需要記錄景點(diǎn)信息、評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。景點(diǎn)信息包括景點(diǎn)ID、景點(diǎn)名稱(chēng)、景點(diǎn)介紹，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括評(píng)價(jià)ID、景點(diǎn)ID、用戶ID、評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)時(shí)間，評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)包括分?jǐn)?shù)ID、景點(diǎn)ID、用戶ID、分?jǐn)?shù)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)景點(diǎn)評(píng)價(jià)的查詢、統(tǒng)計(jì)平均分?jǐn)?shù)、篩選優(yōu)質(zhì)評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)推薦景點(diǎn)。2、（本題5分）某城市的公共自行車(chē)租賃管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)自行車(chē)的信息，如自行車(chē)編號(hào)、租賃點(diǎn)編號(hào)、是否可用、租賃時(shí)間、歸還時(shí)間等。系統(tǒng)要能夠快速查找可用自行車(chē)、按照租賃時(shí)間對(duì)自行車(chē)進(jìn)行排序、記錄自行車(chē)的租賃和歸還操作、統(tǒng)計(jì)租賃次數(shù)。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。3、（本題5分）在一個(gè)銀行的賬戶管理系統(tǒng)中，需要存儲(chǔ)客戶的賬戶信息，包括賬戶ID、客戶姓名、身份證號(hào)、賬戶余額、交易記錄等。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理賬戶數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)賬戶的快速查詢、存款、取款、轉(zhuǎn)賬操作，并生成交易報(bào)表。4、（本題5分）一個(gè)在線教育平臺(tái)的作業(yè)批改系統(tǒng)需要記錄學(xué)生的作業(yè)提交情況、批改結(jié)果和教師評(píng)語(yǔ)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)方便教師查閱和統(tǒng)計(jì)學(xué)生的作業(yè)表現(xiàn)。5、（本題5分）在一個(gè)在線課程平臺(tái)上，有大量的課程信息需要管理，包括課程ID、課程名稱(chēng)、授課教師、課程簡(jiǎn)介、學(xué)生報(bào)名列表等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)課程數(shù)據(jù)，能夠快速查詢特定課程、按教師或課程類(lèi)型分類(lèi)、添加或刪除課程、更新學(xué)生報(bào)名情況，并統(tǒng)計(jì)每門(mén)課程的報(bào)名人數(shù)。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）闡述后綴樹(shù)在圖像處理中的潛在應(yīng)用和相關(guān)技術(shù)。2、（本題5分）分析在字符串匹配中，如何處理多語(yǔ)言字符集的匹配問(wèn)題。3、（本題5分）如何在二叉搜索樹(shù)中進(jìn)行插入和刪除操作？請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明操作步驟。4、（