自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共2頁(yè)西湖大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Ⅰ）》2024-2025學(xué)年第一學(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)字電視信號(hào)的傳輸系統(tǒng)，包括調(diào)制、編碼和發(fā)射模塊，滿足特定的傳輸標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求。2、在樹(shù)的遍歷方式中，前序遍歷、中序遍歷和后序遍歷是常見(jiàn)的三種方式。對(duì)于這三種遍歷方式，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.前序遍歷首先訪問(wèn)根節(jié)點(diǎn)，然后遞歸地遍歷左子樹(shù)和右子樹(shù)B.中序遍歷首先遞歸地遍歷左子樹(shù)，然后訪問(wèn)根節(jié)點(diǎn)，最后遞歸地遍歷右子樹(shù)C.后序遍歷首先遞歸地遍歷左子樹(shù)和右子樹(shù)，然后訪問(wèn)根節(jié)點(diǎn)D.對(duì)于同一棵樹(shù)，無(wú)論采用哪種遍歷方式，得到的節(jié)點(diǎn)序列都是相同的3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的音頻處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)音頻濾波、降噪和均衡等功能，提供算法實(shí)現(xiàn)和代碼優(yōu)化思路。4、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5、二叉樹(shù)是一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有多種遍歷方式。假設(shè)存在一個(gè)二叉樹(shù)，其先序遍歷的結(jié)果是ABDECF，中序遍歷的結(jié)果是DBEAFC。請(qǐng)問(wèn)該二叉樹(shù)的后序遍歷結(jié)果是什么？（）A.DEBFCAB.DBEFCAC.DEBCFAD.DFEBCA6、對(duì)于一個(gè)需要快速計(jì)算一個(gè)字符串的所有子串的問(wèn)題，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合可能是最有效的？（）A.后綴數(shù)組和相關(guān)算法B.前綴樹(shù)和遍歷C.鏈表和字符串操作D.數(shù)組和循環(huán)7、設(shè)計(jì)一個(gè)用于雷達(dá)測(cè)距的收發(fā)電路，能夠測(cè)量目標(biāo)距離并顯示，給出射頻電路設(shè)計(jì)和信號(hào)處理算法。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于鎖相環(huán)的頻率跟蹤系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)跟蹤輸入信號(hào)的頻率變化，并輸出與之同步的信號(hào)。9、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)多功能顯示電路，能夠同時(shí)顯示頻率、周期、占空比等參數(shù)，并且具有圖形顯示功能。10、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含多種類型和算法。以下關(guān)于圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，錯(cuò)誤的是：（）A.鄰接矩陣適合存儲(chǔ)稠密圖，能夠快速判斷兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間是否有邊B.鄰接表適合存儲(chǔ)稀疏圖，節(jié)省存儲(chǔ)空間C.十字鏈表是鄰接表和逆鄰接表的結(jié)合，適用于有向圖的存儲(chǔ)和操作D.圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)只影響存儲(chǔ)空間的使用，對(duì)圖的遍歷算法沒(méi)有影響11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的時(shí)間段和車流量自動(dòng)調(diào)整信號(hào)燈的時(shí)長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)智能化交通控制。12、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、組織數(shù)據(jù)的方式。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，不準(zhǔn)確的是（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)旨在提高數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)效率和操作效率B.它是算法設(shè)計(jì)和分析的基礎(chǔ)，影響著程序的性能C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只關(guān)注數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，不考慮數(shù)據(jù)的處理邏輯D.常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括數(shù)組、鏈表、棧、隊(duì)列等13、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)LRU（LeastRecentlyUsed）緩存，當(dāng)緩存滿時(shí)，刪除最近最少使用的元素。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.數(shù)組結(jié)合鏈表，通過(guò)移動(dòng)鏈表節(jié)點(diǎn)來(lái)標(biāo)記使用頻率B.哈希表結(jié)合雙向鏈表，能夠快速查找和調(diào)整元素順序C.棧，后進(jìn)先出，無(wú)法體現(xiàn)使用頻率D.隊(duì)列，先進(jìn)先出，不能區(qū)分元素的使用頻率14、設(shè)計(jì)一個(gè)高通數(shù)字濾波器，截止頻率為1kHz，采樣頻率為4kHz，采用雙線性變換法進(jìn)行設(shè)計(jì)。15、利用電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)光伏逆變器，將太陽(yáng)能板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并入電網(wǎng)。16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC的電壓測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量范圍為0-10V，精度為0.01V，通過(guò)數(shù)碼管顯示測(cè)量結(jié)果。17、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)多功能電路，能夠同時(shí)測(cè)量頻率、周期、占空比等參數(shù)，并且具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和打印功能。18、運(yùn)用電子信息工程知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能電網(wǎng)的監(jiān)控與管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力參數(shù)監(jiān)測(cè)、故障診斷和遠(yuǎn)程控制。19、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。20、對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)元素的有序數(shù)組，采用二分查找算法查找一個(gè)特定元素，其最壞情況下的比較次數(shù)為（）A.log?nB.nC.n/2D.log?n-121、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的自動(dòng)化生產(chǎn)線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，能夠檢測(cè)產(chǎn)品的外觀缺陷和尺寸精度。22、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字濾波器，能夠?qū)斎氲臄?shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理，如低通、高通、帶通等，闡述硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)程和仿真結(jié)果。23、根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)視頻編碼解碼器，支持高清視頻的壓縮和解壓縮。24、設(shè)計(jì)一個(gè)電子指南針電路，能夠指示方向，精度為±1°，并且具有校準(zhǔn)功能。25、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，文件操作也是一個(gè)重要方面。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與文件操作的描述，不正確的是：（）A.可以將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到文件中，以便長(zhǎng)期保存和后續(xù)使用B.在從文件中讀取數(shù)據(jù)并構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，需要考慮數(shù)據(jù)的格式和轉(zhuǎn)換C.對(duì)于大型文件，可以采用分塊讀取和處理的方式，避免一次性將全部數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存D.文件操作與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇和使用無(wú)關(guān)，只需要關(guān)注文件的讀寫方法和權(quán)限26、在排序算法中，冒泡排序是一種簡(jiǎn)單的排序方法。以下關(guān)于冒泡排序的敘述中，不正確的是（）A.冒泡排序通過(guò)不斷比較相鄰元素并交換位置來(lái)排序B.冒泡排序在最好情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)C.冒泡排序在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)D.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法27、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能小車控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)小車的自動(dòng)避障、循跡和遠(yuǎn)程控制功能。28、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表故障診斷電路，能夠自動(dòng)檢測(cè)電壓表的故障，并給出故障提示。29、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)，能夠快速處理視頻流中的圖像。30、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于表示對(duì)象之間的關(guān)系。在圖的存儲(chǔ)方式中，鄰接矩陣和鄰接表是常見(jiàn)的兩種方法。對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的無(wú)向圖，如果采用鄰接矩陣存儲(chǔ)，其空間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)二、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（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。2、（本題5分）某醫(yī)院的病歷管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)患者的病歷信息，包含患者編號(hào)、姓名、性別、年齡、病癥、診斷結(jié)果、治療方案等。系統(tǒng)要支持快速檢索特定患者的病歷、按照病癥的嚴(yán)重程度對(duì)病歷進(jìn)行排序、添加新的病歷、刪除舊病歷以及更新病歷內(nèi)容。請(qǐng)選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)這些功能，包括算法思路和代碼實(shí)現(xiàn)，以及性能評(píng)估。3、（本題5分）某公司的項(xiàng)目任務(wù)分配系統(tǒng)需要對(duì)多個(gè)項(xiàng)目的任務(wù)和員工分配情況進(jìn)行管理。任務(wù)信息包括任務(wù)編號(hào)、任務(wù)描述、負(fù)責(zé)人、截止日期等，員工信息包括員工編號(hào)、姓名、負(fù)責(zé)任務(wù)等?？紤]使用線索二叉樹(shù)來(lái)存儲(chǔ)這些信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）插入新的任務(wù)或員工信息；（2）刪除已完成的任務(wù)或離職員工信息；（3）按照截止日期對(duì)任務(wù)進(jìn)行排序；（4）查找某個(gè)員工負(fù)責(zé)的所有任務(wù)。分析所設(shè)計(jì)算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）某電商平臺(tái)的物流配送路徑規(guī)劃系統(tǒng)需要存儲(chǔ)配送地點(diǎn)和路徑信息，包括地點(diǎn)編號(hào)、地點(diǎn)名稱、經(jīng)度、緯度、相鄰地點(diǎn)等。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)快速查找最短配送路徑、按照距離對(duì)配送地點(diǎn)進(jìn)行排序、新增配送地點(diǎn)、修改路徑信息。請(qǐng)選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)說(shuō)明算法和代碼實(shí)現(xiàn)，以及性能評(píng)估。5、（本題5分）某城市的智能停車系統(tǒng)需要記錄停車場(chǎng)的位置、車位數(shù)量、占用情況和收費(fèi)信息。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，幫助用戶快速找到空閑車位并計(jì)算停車費(fèi)用。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)鏈表中，如何刪除所有值為指定值的結(jié)點(diǎn)？2、（本題5分）深入分析在具有n個(gè)元素的有序鏈表中，如何刪除重復(fù)元素，使鏈表中每個(gè)元素只出現(xiàn)一次，并給出具體的算法步驟和代碼實(shí)現(xiàn)。3、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明如何在一個(gè)圖中進(jìn)行最大流的計(jì)算，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。4、（