蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》

2022-2023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ZigBee技術(shù)的智能消防報(bào)警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)火災(zāi)參數(shù)（如煙霧、溫度等）并及時(shí)報(bào)警。2、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)圖的遍歷算法沒有影響3、當(dāng)使用快速排序算法對(duì)一個(gè)數(shù)組進(jìn)行排序時(shí)，選擇基準(zhǔn)元素的策略對(duì)算法的性能有很大影響。假設(shè)總是選擇數(shù)組的第一個(gè)元素作為基準(zhǔn)，在某些特殊情況下可能會(huì)導(dǎo)致算法的性能變差。以下哪種情況可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象（）A.數(shù)組已經(jīng)是有序的B.數(shù)組元素的值都相同C.數(shù)組元素隨機(jī)分布D.以上情況都不會(huì)4、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，能夠通過改變輸入電壓實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，并保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。5、想象一個(gè)地圖應(yīng)用，需要存儲(chǔ)不同地點(diǎn)之間的距離信息，并能夠快速找到兩個(gè)地點(diǎn)之間的最短路徑。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.鄰接矩陣結(jié)合深度優(yōu)先搜索算法，能表示完整的圖結(jié)構(gòu)，但對(duì)于大規(guī)模圖效率較低B.鄰接表結(jié)合廣度優(yōu)先搜索算法，節(jié)省空間，適合查找最短路徑C.十字鏈表結(jié)合迪杰斯特拉算法，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)難度大D.哈希圖結(jié)合A*算法，適用于復(fù)雜的啟發(fā)式搜索，但對(duì)簡單地圖可能過于復(fù)雜6、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GPS的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)獲取位置信息并進(jìn)行路徑規(guī)劃，提供系統(tǒng)的硬件選型和軟件實(shí)現(xiàn)方案。8、在一個(gè)實(shí)時(shí)交通監(jiān)控系統(tǒng)中，需要快速更新道路的擁堵狀態(tài)，并能夠查詢某條道路的當(dāng)前狀態(tài)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.二叉平衡樹，能夠保持平衡，查找和更新效率較高，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜B.跳表，通過多層索引提高查找和更新效率，實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡單C.線段樹，常用于區(qū)間查詢和更新，但對(duì)于單個(gè)元素的操作相對(duì)復(fù)雜D.紅黑樹，自平衡的二叉搜索樹，保證了較好的性能9、設(shè)計(jì)一個(gè)5V轉(zhuǎn)1.8V的DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器，輸出電流不小于1A，效率達(dá)到90%以上，給出原理圖和元件選型。10、根據(jù)傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于農(nóng)業(yè)的土壤濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)土壤濕度并自動(dòng)控制灌溉設(shè)備。11、插入排序也是一種基本的排序算法。關(guān)于插入排序的特點(diǎn)，以下描述正確的是：（）A.插入排序在每次迭代中，將待排序元素插入到已排序部分的合適位置B.插入排序在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn)，優(yōu)于冒泡排序C.插入排序是一種不穩(wěn)定的排序算法，可能改變相同元素的相對(duì)順序D.插入排序適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)的排序，效率很高12、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用中，可能需要對(duì)不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合和改進(jìn)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組合和改進(jìn)的描述，不正確的是：（）A.可以將哈希表和鏈表結(jié)合起來，解決哈希沖突時(shí)采用鏈表存儲(chǔ)沖突元素，提高空間利用率B.可以在二叉搜索樹的基礎(chǔ)上增加平衡機(jī)制，如AVL樹或紅黑樹，提高查找和插入的效率C.對(duì)圖進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，可以使用鄰接多重表來代替鄰接表，以減少存儲(chǔ)空間和提高操作效率D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組合和改進(jìn)是沒有限制的，可以隨意創(chuàng)造新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而不需要考慮其合理性和實(shí)用性13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖場內(nèi)的溫度、濕度、氨氣濃度等參數(shù)。14、設(shè)計(jì)一個(gè)LED點(diǎn)陣顯示屏電路，能夠顯示文字和圖形，顯示顏色為紅色和綠色。15、在使用鏈表實(shí)現(xiàn)棧的操作時(shí)，假設(shè)需要彈出棧頂元素。以下關(guān)于鏈表?xiàng)５牟僮?，哪個(gè)是正確的（）A.直接刪除鏈表的頭節(jié)點(diǎn)B.從鏈表的尾部刪除節(jié)點(diǎn)C.遍歷鏈表找到棧頂節(jié)點(diǎn)并刪除D.以上操作都不正確16、根據(jù)電子電路原理，設(shè)計(jì)一個(gè)用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）控制器，提高太陽能的利用效率。17、隨著技術(shù)的發(fā)展，新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)。以下關(guān)于新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，不正確的是：（）A.新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常是為了解決特定的問題或提高性能而提出的B.新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一定比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更優(yōu)秀，應(yīng)完全取代傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C.了解新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有助于拓展思維和應(yīng)對(duì)復(fù)雜的應(yīng)用場景D.新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用需要根據(jù)具體需求進(jìn)行評(píng)估和選擇18、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)算跨導(dǎo)放大器（OTA），給出其性能特點(diǎn)和應(yīng)用場景。19、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)，采用等精度測(cè)量法，測(cè)量范圍為10Hz至100MHz，給出系統(tǒng)方案和誤差分析。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Zigbee和藍(lán)牙的融合通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的無縫通信，描述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和通信協(xié)議。二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述桶排序在處理均勻分布數(shù)據(jù)時(shí)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何使用棧實(shí)現(xiàn)表達(dá)式求值，包括中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)后綴表達(dá)式的過程。3、（本題5分）解釋在平衡二叉搜索樹中，如何通過平衡因子判斷是否需要進(jìn)行調(diào)整。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，使用堆結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)一組任務(wù)的截止時(shí)間和重要程度，實(shí)現(xiàn)任務(wù)的合理安排。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用最大堆實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生考試成績的降序排序和排名。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用斐波那契堆優(yōu)化Dijkstra算法，求解給定圖的最短路徑，輸出路徑和距離。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用數(shù)組實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法解決背包問題，輸入物品的重量和價(jià)值以及背包容量，輸出最大價(jià)值。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，利用二叉搜索樹存儲(chǔ)單詞字典，能夠快速查找單詞的釋義。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）一個(gè)醫(yī)院的掛號(hào)系統(tǒng)需要記錄患者的掛號(hào)信息，包括患者姓名、身份證號(hào)、掛號(hào)科室、醫(yī)生姓名、掛號(hào)時(shí)間、就診狀態(tài)等。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理這些掛號(hào)數(shù)據(jù)，支持快速查找患