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，共3頁賀州學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與C語言》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)基于單片機(jī)的智能車庫(kù)照明系統(tǒng)，根據(jù)車輛進(jìn)出自動(dòng)控制燈光的開啟和關(guān)閉。2、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)3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能工廠環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度、濕度、粉塵濃度等環(huán)境參數(shù)。4、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，解決沖突是一個(gè)常見的問題。以下關(guān)于沖突解決的描述，不正確的是：（）A.在哈希表中，當(dāng)多個(gè)元素映射到同一個(gè)位置時(shí)就會(huì)發(fā)生沖突B.除了開放尋址法和鏈地址法，還有其他一些沖突解決方法，如再哈希法C.沖突解決的好壞直接影響哈希表的性能，但對(duì)其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)沒有影響D.選擇合適的沖突解決方法需要綜合考慮數(shù)據(jù)分布、操作頻率等因素5、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以動(dòng)態(tài)調(diào)整大小并且能夠快速查找最大元素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展和修改可能是最合適的？（）A.最大堆B.最小堆C.鏈表D.數(shù)組6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)電路，能夠測(cè)量輸入信號(hào)的頻率，測(cè)量范圍為1Hz到1MHz，精度為±1Hz。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線射頻識(shí)別（RFID）的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的自動(dòng)識(shí)別、入庫(kù)、出庫(kù)和庫(kù)存管理。8、設(shè)計(jì)一個(gè)用于電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)（BMS），能夠監(jiān)測(cè)電池電壓、電流、溫度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)均衡充電和過充過放保護(hù)，闡述系統(tǒng)架構(gòu)和控制策略。9、考慮到一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的索引結(jié)構(gòu)，為了能夠快速地進(jìn)行范圍查詢和隨機(jī)訪問，同時(shí)保持較好的空間利用率和插入、刪除性能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能會(huì)被采用？（）A.B+樹B.紅黑樹C.AVL樹D.字典樹10、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻處理中的音頻特效生成和控制模塊，分析特效的多樣性和可控性。11、在一個(gè)大型電商平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，需要高效地存儲(chǔ)和檢索商品信息，包括商品名稱、價(jià)格、庫(kù)存數(shù)量等。同時(shí)，要能夠快速地根據(jù)價(jià)格范圍、庫(kù)存狀態(tài)等條件進(jìn)行查詢和排序。為了實(shí)現(xiàn)這些功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的選擇？（）A.鏈表，便于動(dòng)態(tài)地插入和刪除商品信息B.棧，按照后進(jìn)先出的原則存儲(chǔ)商品數(shù)據(jù)C.隊(duì)列，先進(jìn)入的商品信息先被處理D.二叉搜索樹，能夠快速地進(jìn)行查找、插入和刪除操作，并支持排序12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和DAC的模擬信號(hào)采集與回放系統(tǒng)，能夠?qū)σ纛l范圍內(nèi)的模擬信號(hào)進(jìn)行采集、數(shù)字化處理和回放，給出系統(tǒng)架構(gòu)和性能指標(biāo)分析。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的差分放大器電路，具有高共模抑制比和良好的線性度。14、設(shè)計(jì)一個(gè)無線通信模塊抗干擾電路，能夠提高無線通信的抗干擾能力，保證通信的穩(wěn)定性。15、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，能夠產(chǎn)生正弦波、方波和三角波等常見信號(hào)，且頻率和幅度可調(diào)。16、設(shè)計(jì)一個(gè)集成電路工藝中蝕刻工藝的參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)，保證蝕刻質(zhì)量。17、在圖的遍歷算法中，深度優(yōu)先搜索（DFS）和廣度優(yōu)先搜索（BFS）是兩種基本方法。關(guān)于這兩種算法，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.DFS從起始節(jié)點(diǎn)開始，沿著一條路徑盡可能深地訪問節(jié)點(diǎn)，然后回溯B.BFS從起始節(jié)點(diǎn)開始，逐層地訪問相鄰節(jié)點(diǎn)C.DFS和BFS的時(shí)間復(fù)雜度均與圖的節(jié)點(diǎn)數(shù)量和邊的數(shù)量有關(guān)，通常為O(n+m)，其中n是節(jié)點(diǎn)數(shù)量，m是邊的數(shù)量D.DFS適合用于查找最短路徑，BFS適合用于判斷圖是否連通18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32H7的高性能嵌入式系統(tǒng)，能夠運(yùn)行復(fù)雜的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，給出硬件架構(gòu)和軟件環(huán)境搭建。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙的智能門鎖系統(tǒng)，能夠通過手機(jī)藍(lán)牙開鎖，并記錄開鎖日志，描述系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)。20、對(duì)于一個(gè)順序存儲(chǔ)的線性表，要在表頭插入一個(gè)新元素，需要移動(dòng)的元素個(gè)數(shù)為？（）A.0B.1C.nD.n-1二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，闡述線性表的順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的優(yōu)缺點(diǎn)，并舉例說明在何種情況下更適合使用哪種存儲(chǔ)方式。2、（本題5分）詳細(xì)說明如何在一個(gè)圖中計(jì)算兩點(diǎn)之間的所有簡(jiǎn)單路徑（不包含回路），給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個(gè)元素的有序數(shù)組中，如何使用二分查找算法查找特定元素，并給出時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度的分析。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）利用歸并排序算法對(duì)一個(gè)整數(shù)數(shù)組進(jìn)行排序，分析其時(shí)間和空間復(fù)雜度，并與其他排序算法比較。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)一個(gè)快遞公司的快遞員配送區(qū)域信息，能夠合理分配配送任務(wù)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)字符串中找出滿足特定模式的所有子串。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)無向圖中找出所有的橋。5、（本題5分）實(shí)現(xiàn)AC自動(dòng)機(jī)進(jìn)行多模式字符串匹配，分析其性能和應(yīng)用場(chǎng)景。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）一個(gè)在線健身平臺(tái)需要管理用戶的健身計(jì)劃、運(yùn)動(dòng)記錄、飲食記錄和身體指標(biāo)等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，支持健身計(jì)劃的制定和修改，運(yùn)動(dòng)和飲食記錄的錄入，身體指標(biāo)的測(cè)量和分析，并能夠根據(jù)用戶數(shù)據(jù)提供個(gè)性