學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁圖木舒克職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法實(shí)驗(yàn)（Python）》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、運(yùn)用電子電路知識，設(shè)計一個用于工業(yè)自動化的壓力傳感器信號調(diào)理電路，將傳感器輸出信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號。2、設(shè)計一個音頻混音器，能夠?qū)⒍嗦芬纛l信號進(jìn)行混合，給出系統(tǒng)方案和電路實(shí)現(xiàn)。3、考慮一個文本編輯程序，需要實(shí)現(xiàn)撤銷和重做的功能。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于存儲操作的歷史記錄，以支持高效的撤銷和重做操作？（）A.隊(duì)列B.棧C.鏈表D.樹4、設(shè)計一個數(shù)字鎖相環(huán)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入信號的頻率和相位跟蹤，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計算。5、設(shè)計一個溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控電路，能夠通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。6、設(shè)計一個光通信收發(fā)系統(tǒng)，包括光源的驅(qū)動電路、光探測器的接收電路以及信號處理電路，評估系統(tǒng)的性能指標(biāo)。7、在圖的遍歷算法中，深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索是兩種常見的方法。以下關(guān)于這兩種算法的描述，正確的是：（）A.深度優(yōu)先搜索總是先訪問距離起始節(jié)點(diǎn)最近的未訪問節(jié)點(diǎn)B.廣度優(yōu)先搜索使用棧來保存待訪問節(jié)點(diǎn)，深度優(yōu)先搜索使用隊(duì)列C.對于同一個圖和起始節(jié)點(diǎn)，深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索得到的遍歷結(jié)果一定不同D.深度優(yōu)先搜索適合用于查找圖中的連通分量，廣度優(yōu)先搜索適合用于求解最短路徑問題8、設(shè)計一個具有自動校準(zhǔn)功能的模擬信號采集系統(tǒng)，提高采集精度，給出系統(tǒng)的設(shè)計方案和校準(zhǔn)算法。9、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)中，動態(tài)內(nèi)存分配是常見的操作。假設(shè)我們正在動態(tài)分配內(nèi)存來存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于動態(tài)內(nèi)存分配的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.使用動態(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.釋放動態(tài)分配的內(nèi)存時，必須使用對應(yīng)的釋放函數(shù)，否則會導(dǎo)致內(nèi)存泄漏D.只要程序正常結(jié)束，動態(tài)分配的內(nèi)存會自動釋放，不需要手動處理10、設(shè)計一個基于射頻識別（RFID）技術(shù)的倉庫管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)貨物的自動識別、入庫和出庫管理。11、利用電力電子技術(shù)設(shè)計一個充電樁控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對電動汽車的充電管理和保護(hù)功能。12、設(shè)計一個數(shù)字圖像處理中的目標(biāo)檢測系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確檢測出特定目標(biāo)，分析檢測的準(zhǔn)確率和實(shí)時性。13、以下哪種排序算法在平均情況下和最壞情況下的時間復(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14、設(shè)計一個音頻均衡器電路，能夠?qū)Σ煌l段的音頻信號進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計算。15、設(shè)計一個基于Wi-Fi的智能家電控制系統(tǒng)，能夠通過手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制家中的電視、空調(diào)、冰箱等家電設(shè)備的開關(guān)和工作模式。16、在哈希表的性能優(yōu)化中，處理哈希沖突是關(guān)鍵。以下關(guān)于哈希沖突處理方法的比較，錯誤的是（）A.開放地址法在裝填因子較小時性能較好B.鏈地址法在處理沖突時不需要探查空閑位置C.開放地址法的空間利用率通常高于鏈地址法D.鏈地址法在刪除元素時比開放地址法更復(fù)雜17、設(shè)計一個基于無線通信技術(shù)的智能環(huán)境監(jiān)測站，能夠監(jiān)測溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速等多種環(huán)境參數(shù)。18、設(shè)計一個基于ZigBee的智能農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)，能夠監(jiān)測土壤溫度、濕度、酸堿度等參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)自動灌溉和施肥控制。19、設(shè)計一個簡單的數(shù)字信號調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)ASK、FSK、PSK等調(diào)制方式，給出系統(tǒng)的硬件電路和軟件實(shí)現(xiàn)。20、基于通信中的多天線技術(shù)設(shè)計一個MIMO通信系統(tǒng)，提高通信容量和可靠性。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述在一個具有n個元素的鏈表中，如何實(shí)現(xiàn)鏈表的復(fù)制操作。2、（本題5分）論述在AVL樹中，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。3、（本題5分）探討在一個具有n個頂點(diǎn)的有向圖中，如何進(jìn)行圖的強(qiáng)連通分量的縮點(diǎn)操作。4、（本題5分）詳細(xì)論述在具有n個頂點(diǎn)的圖中，如何使用深度優(yōu)先搜索算法查找所有的連通分量，并給出具體的算法步驟和代碼實(shí)現(xiàn)。5、（本題5分）詳細(xì)說明如何利用并查集解決集合合并和查詢問題，給出其算法步驟和應(yīng)用場景。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個最大堆或最小堆，實(shí)現(xiàn)插入、刪除操作，并能輸出堆排序后的數(shù)組。2、（本題5分）實(shí)現(xiàn)RK算法進(jìn)行字符串匹配，分析其性能特點(diǎn)和適用場景。3、（本題5分）設(shè)計一個算法，利用哈希表存儲音樂的風(fēng)格和歌手，實(shí)現(xiàn)歌手的快速查找和風(fēng)格統(tǒng)計。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲一個學(xué)校的社團(tuán)成員活動參與記錄信息，支持成員活躍度的評估。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，在字符串中查找所有長度為k的子串，并判斷是否為回文串，輸出結(jié)果。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某電商平臺的售后服務(wù)系統(tǒng)需要記錄用戶的售后申請、處理進(jìn)度、解決方案和用戶反饋等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持售后申請的提交和受理，處理進(jìn)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(shù)據(jù)以改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量。2、（本題10分）某電商平臺的促銷活動管理系統(tǒng)需要記錄活動信息、參與商品、優(yōu)惠規(guī)則和用戶參與情況等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實(shí)現(xiàn)活動的創(chuàng)建、修改和刪除，參與商品的添加和刪除，優(yōu)惠規(guī)則的設(shè)置和計算，以及用戶參與情況的記錄和統(tǒng)計，