云南藝術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)云南藝術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用》

2023-2024學(xué)年第二學(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20個(gè)小題，每小題1分，共20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)的智能水溫控制系統(tǒng)，用于熱水器或工業(yè)設(shè)備的水溫控制。2、對(duì)于一個(gè)需要頻繁合并和拆分的數(shù)據(jù)集合，假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能比較合適？（）A.鏈表B.數(shù)組C.樹D.哈希表3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線通信技術(shù)的智能環(huán)境監(jiān)測(cè)站，能夠監(jiān)測(cè)溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速等多種環(huán)境參數(shù)。4、設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道參數(shù)計(jì)算和預(yù)測(cè)模塊，分析軌道精度。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線通信技術(shù)的智能水質(zhì)監(jiān)測(cè)浮標(biāo)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)水域的水質(zhì)參數(shù)并遠(yuǎn)程傳輸。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像邊緣檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲膱D像進(jìn)行實(shí)時(shí)邊緣檢測(cè)，并輸出檢測(cè)結(jié)果。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，能夠采集溫度、濕度和光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，描述節(jié)點(diǎn)硬件和軟件設(shè)計(jì)。8、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。9、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能路燈控制器電路，能夠根據(jù)環(huán)境光照強(qiáng)度自動(dòng)控制路燈的開關(guān)，并且具有過充過放保護(hù)功能。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線通信技術(shù)的智能物流跟蹤與管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)貨物運(yùn)輸過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度。11、堆是一種特殊的樹形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，分為大頂堆和小頂堆。假設(shè)存在一個(gè)小頂堆，其數(shù)組表示為[1,3,5,7,9,11]?，F(xiàn)在要插入一個(gè)值2，為了保持堆的性質(zhì)，需要進(jìn)行一系列調(diào)整操作。以下哪種調(diào)整方式是正確的？（）A.直接將2插入末尾，無需調(diào)整B.將2與父節(jié)點(diǎn)比較，若小于父節(jié)點(diǎn)則交換位置，直到滿足堆的性質(zhì)C.將2與子節(jié)點(diǎn)比較，若大于子節(jié)點(diǎn)則交換位置，直到滿足堆的性質(zhì)D.重新構(gòu)建整個(gè)堆12、在一個(gè)用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的小頂堆中，刪除堆頂元素后，為了保持堆的性質(zhì)，需要進(jìn)行的調(diào)整操作的時(shí)間復(fù)雜度為？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)13、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻播放器電路，能夠播放MP3、WAV等格式的音頻文件，具有音量調(diào)節(jié)、播放/暫停、上一曲/下一曲等功能。14、在一個(gè)物流配送系統(tǒng)中，需要根據(jù)各個(gè)配送點(diǎn)的位置和貨物需求，規(guī)劃出最優(yōu)的配送路線，以最小化運(yùn)輸成本和時(shí)間。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于解決這類路徑規(guī)劃問題？（）A.蟻群算法使用的信息素矩陣B.模擬退火算法使用的隨機(jī)數(shù)生成器C.遺傳算法使用的染色體編碼D.A*算法使用的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列15、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能路燈控制器，能夠根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)自動(dòng)控制路燈的開關(guān)和亮度，描述電路原理和控制策略。16、在一個(gè)用鄰接表表示的無向圖中，要判斷兩個(gè)頂點(diǎn)之間是否存在邊，時(shí)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)17、假設(shè)正在實(shí)現(xiàn)一個(gè)文件系統(tǒng)，需要快速查找文件的目錄信息，并且支持文件和目錄的添加、刪除和修改操作。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合用于存儲(chǔ)目錄結(jié)構(gòu)的？（）A.平衡二叉樹，保持查找效率平衡B.紅黑樹，自平衡的二叉搜索樹C.B樹，適合外存存儲(chǔ)和大量數(shù)據(jù)查找D.哈希表，快速定位目錄項(xiàng)18、跳表是一種可以替代平衡樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在使用跳表進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。以下關(guān)于跳表的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.跳表通過隨機(jī)增加索引層次來提高查找效率B.插入和刪除操作可能會(huì)影響跳表的索引結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整C.跳表的平均查找、插入和刪除時(shí)間復(fù)雜度均為O(logn)D.跳表的空間復(fù)雜度比平衡樹低，更適合內(nèi)存緊張的場(chǎng)景19、設(shè)計(jì)一個(gè)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，采用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)短距離數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率不低于1Mbps，有效傳輸距離不小于10米。20、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鑒相器，能夠測(cè)量?jī)蓚€(gè)輸入信號(hào)的相位差，精度達(dá)到1度，給出電路結(jié)構(gòu)和工作原理。二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋關(guān)鍵路徑的概念和求解方法，說明其在項(xiàng)目管理和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的作用，并舉例說明如何計(jì)算關(guān)鍵路徑。2、（本題5分）闡述后綴樹在多模式匹配中的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)思路。3、（本題5分）深入解釋二叉樹的先序遍歷、中序遍歷和后序遍歷的定義，并分別舉例說明它們?cè)趯?shí)際問題中的應(yīng)用場(chǎng)景。4、（本題5分）數(shù)組的擴(kuò)容和縮容是如何實(shí)現(xiàn)的？有哪些注意事項(xiàng)？5、（本題5分）詳細(xì)闡述基數(shù)排序中如何處理不同進(jìn)制的數(shù)據(jù)。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，使用循環(huán)隊(duì)列存儲(chǔ)物流訂單信息，實(shí)現(xiàn)訂單的處理和跟蹤。2、（本題5分）使用鏈表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)程序，模擬實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的車輛進(jìn)出管理系統(tǒng)，記錄車輛的車牌號(hào)、入場(chǎng)時(shí)間和出場(chǎng)時(shí)間。3、（本題5分）構(gòu)建一個(gè)平衡二叉樹（如AVL樹或紅黑樹），實(shí)現(xiàn)插入、刪除操作并保持樹的平衡。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，以二叉樹的形式表示音樂播放列表的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)歌曲的查找和播放順序調(diào)整功能。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)森林中，將所有樹轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的二叉樹。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某公司的員工管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)員工的個(gè)人信息，如姓名、工號(hào)、部門、職位、薪資等。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)員工信息，支持按部門、職位等條件進(jìn)行快速查詢和排序，并能夠方便地進(jìn)行員工信息的添加、刪除和修改操作。2、（本題10分）一個(gè)在線音樂制作平臺(tái)需要管理用戶上傳的音樂作品、音效素材和項(xiàng)目文件。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化存儲(chǔ)和檢索，方便