西南醫(yī)科大學(xué)《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____________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頁西南醫(yī)科大學(xué)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2022-2023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2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、二分查找是一種在有序數(shù)組中進(jìn)行查找的高效算法。對于一個包含n個元素的有序數(shù)組，二分查找的最壞時間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(1)2、設(shè)計一個基于單片機(jī)的智能路燈控制系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境光照和時間自動控制路燈的開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)。3、設(shè)計一個基于USBType-C接口的電源適配器，能夠提供多種輸出電壓和電流，包括電路設(shè)計和協(xié)議支持。4、設(shè)計一個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。5、鏈表是一種常見的鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)，相比順序存儲，鏈表在插入和刪除操作上具有優(yōu)勢。在單向鏈表中，每個節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)域和指針域。如果要在鏈表的中間位置插入一個新節(jié)點(diǎn)，需要找到插入位置的前一個節(jié)點(diǎn)。以下關(guān)于在單向鏈表中查找插入位置前一個節(jié)點(diǎn)的描述，正確的是：（）A.時間復(fù)雜度為O(1)B.時間復(fù)雜度為O(logn)C.時間復(fù)雜度為O(n)D.時間復(fù)雜度與鏈表長度無關(guān)6、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)可以使用多種編程語言。以下關(guān)于不同編程語言中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.C語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常需要手動管理內(nèi)存B.Java中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有自動內(nèi)存管理和豐富的類庫支持C.Python中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用簡單，但性能可能不如其他語言D.不同編程語言中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)原理和效果完全相同7、設(shè)計一個數(shù)字電壓表高精度測量電路，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的直流電壓測量，精度達(dá)到±0.01V。8、設(shè)計一個基于Wi-Fi6的無線局域網(wǎng)（WLAN）系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接，給出系統(tǒng)組成和關(guān)鍵技術(shù)。9、選擇排序也是一種簡單的排序算法。以下關(guān)于選擇排序的特點(diǎn)，描述錯誤的是（）A.每一輪選擇未排序部分的最小元素與當(dāng)前位置交換B.時間復(fù)雜度始終為O(n^2)C.是一種不穩(wěn)定的排序算法D.不需要額外的存儲空間10、設(shè)計一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通信模塊，實(shí)現(xiàn)低功耗、短距離的數(shù)據(jù)傳輸，考慮節(jié)點(diǎn)的能耗管理。11、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的動態(tài)調(diào)整中，如動態(tài)數(shù)組和動態(tài)鏈表，需要注意一些問題。以下關(guān)于動態(tài)調(diào)整的描述，錯誤的是：（）A.動態(tài)數(shù)組在需要擴(kuò)展時，通常需要重新分配更大的連續(xù)內(nèi)存空間，并將原數(shù)據(jù)復(fù)制過去B.動態(tài)鏈表在插入和刪除節(jié)點(diǎn)時，只需要修改指針，不需要移動大量的數(shù)據(jù)，效率較高C.動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，需要考慮內(nèi)存分配和釋放的開銷，避免頻繁的操作導(dǎo)致性能下降D.動態(tài)調(diào)整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在任何情況下都能自動適應(yīng)數(shù)據(jù)的變化，不需要手動干預(yù)和優(yōu)化12、在一個用鄰接表表示的無向圖中，要判斷兩個頂點(diǎn)之間是否存在邊，時間復(fù)雜度為（）A.O(1)B.O(n)C.O(log?n)D.取決于頂點(diǎn)的度數(shù)13、設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的無線智能家居安防系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測門窗狀態(tài)、煙霧濃度、入侵情況等，并進(jìn)行報警。14、設(shè)計一個音頻濾波器參數(shù)優(yōu)化電路，能夠根據(jù)輸入音頻信號的特點(diǎn)自動優(yōu)化濾波器的參數(shù)，提高音頻質(zhì)量。15、設(shè)計一個基于DSP的語音識別系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)特定語音指令的識別和響應(yīng)，給出系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和識別算法。16、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，棧可以用于實(shí)現(xiàn)表達(dá)式求值。以下關(guān)于棧在表達(dá)式求值中的作用，正確的是：（）A.棧用于存儲操作數(shù)，按照先進(jìn)后出的原則進(jìn)行計算B.棧用于存儲運(yùn)算符，根據(jù)優(yōu)先級進(jìn)行計算C.棧在表達(dá)式求值中作用不大，主要依靠復(fù)雜的算法來實(shí)現(xiàn)D.表達(dá)式求值不需要使用棧，直接按照順序計算即可17、設(shè)計一個基于ADC和微控制器的氣體濃度檢測系統(tǒng)，能夠檢測多種常見氣體（如CO、CO?、CH?等）的濃度。18、設(shè)計一個基于單片機(jī)的智能水表系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)用水量的計量、數(shù)據(jù)存儲和遠(yuǎn)程抄表功能。19、設(shè)計一個音頻放大器，采用T類放大方式，在4Ω負(fù)載下輸出功率不小于50W，給出電路設(shè)計和電源管理。20、設(shè)計一個基于數(shù)字圖像處理的人臉識別系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲膱D像進(jìn)行人臉檢測、特征提取和識別，說明算法的選擇和優(yōu)化。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在拓?fù)渑判虻幕A(chǔ)上，如何進(jìn)一步判斷圖是否為有向無環(huán)圖。2、（本題5分）深入分析在一個具有n個元素的順序表中，如何進(jìn)行桶排序。3、（本題5分）詳細(xì)說明在平衡二叉樹中，如何通過旋轉(zhuǎn)操作保持樹的平衡，以及平衡因子的計算方法。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個程序，利用樹狀數(shù)組實(shí)現(xiàn)對動態(tài)數(shù)據(jù)的快速求和操作。2、（本題5分）設(shè)計一個算法，將一個二叉搜索樹轉(zhuǎn)換為雙向鏈表。3、（本題5分）設(shè)計一個算法，利用二叉樹的中序遍歷和先序遍歷結(jié)果重建二叉樹，并輸出其后序遍歷序列。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，在給定的無向圖中使用深度優(yōu)先搜索判斷是否存在哈密頓回路，輸出結(jié)果。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，判斷給定無向圖是否存在自環(huán)，輸出判斷結(jié)果。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）一個文件系統(tǒng)需要對文件和目錄進(jìn)行高效管理。文件和目錄信息以樹形結(jié)構(gòu)存儲。請設(shè)計算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）創(chuàng)建一個新目錄或文件；（2）刪除一個指定的目錄或文件；（3）查找指定文件或目錄的位置；（4）遍歷整個文件系統(tǒng)并輸出目錄和文件結(jié)構(gòu)。分析所設(shè)計算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題10分）一個在線訂餐平臺的廚房管理系統(tǒng)需要記錄菜品制作進(jìn)度、