唐山學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Pthon）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第2頁(yè)，共2頁(yè)唐山學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Pthon）》2023-2024學(xué)年第一學(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Wi-FiDirect的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，描述系統(tǒng)的硬件組成和通信協(xié)議。2、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鏈表是一種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于鏈表的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.鏈表由一系列節(jié)點(diǎn)組成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)和指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針B.鏈表的插入和刪除操作在特定位置時(shí)，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)C.鏈表可以方便地進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配，無(wú)需事先確定存儲(chǔ)空間大小D.鏈表在查找特定元素時(shí)，時(shí)間復(fù)雜度總是優(yōu)于順序表3、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線遙控器語(yǔ)音控制電路，能夠通過(guò)語(yǔ)音指令控制電器設(shè)備的開(kāi)關(guān)和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)智能化控制。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的智能小車控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)避障、循跡和藍(lán)牙遙控功能，描述硬件選型和軟件編程思路。5、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)自動(dòng)測(cè)量電路，能夠自動(dòng)測(cè)量輸入信號(hào)的頻率，并將測(cè)量結(jié)果顯示出來(lái)。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信和協(xié)同控制，闡述總線協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)。7、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能工廠的5G專網(wǎng)方案，滿足工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)低延遲、高可靠通信的需求。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于音頻運(yùn)放的耳機(jī)放大器，輸出功率不小于500mW，失真度小于0.1%。9、考慮一個(gè)物流配送系統(tǒng)，需要根據(jù)客戶的地址和訂單需求規(guī)劃最優(yōu)的配送路線。同時(shí)，要能夠?qū)崟r(shí)更新路況信息，并重新計(jì)算最優(yōu)路線。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合最適合解決這個(gè)問(wèn)題？（）A.迪杰斯特拉算法和鄰接表B.弗洛伊德算法和矩陣C.廣度優(yōu)先搜索算法和鏈表D.深度優(yōu)先搜索算法和棧10、在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包處理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)包按照到達(dá)的順序被處理，但是某些高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包需要優(yōu)先處理。為了實(shí)現(xiàn)這種優(yōu)先級(jí)處理機(jī)制，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以被應(yīng)用？（）A.優(yōu)先級(jí)隊(duì)列B.單調(diào)隊(duì)列C.循環(huán)隊(duì)列D.有序數(shù)組11、在一個(gè)鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的棧中，進(jìn)行出棧操作時(shí)，如果棧為空，會(huì)發(fā)生什么情況？（）A.正常出棧，返回空值B.程序報(bào)錯(cuò)C.自動(dòng)添加一個(gè)默認(rèn)值D.等待用戶輸入值12、假設(shè)正在開(kāi)發(fā)一個(gè)股票交易系統(tǒng)，需要實(shí)時(shí)記錄每只股票的價(jià)格變化，并能夠快速地找出價(jià)格漲幅最大和跌幅最大的股票。同時(shí)，要支持對(duì)股票價(jià)格的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的搭配最適合這個(gè)系統(tǒng)？（）A.最大堆和最小堆，分別存儲(chǔ)漲幅和跌幅最大的股票信息B.紅黑樹(shù)和中序遍歷，獲取股票價(jià)格的排序C.跳表和插入排序，更新股票價(jià)格數(shù)據(jù)D.線段樹(shù)和歸并排序，分析股票價(jià)格歷史數(shù)據(jù)13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)放的音頻前置放大器，具有高輸入阻抗、低噪聲和一定的增益，用于提升音頻信號(hào)質(zhì)量。14、考慮一個(gè)地理信息系統(tǒng)，需要存儲(chǔ)和管理地圖上的點(diǎn)、線、面等元素的信息，并能夠快速地進(jìn)行空間查詢和分析，如判斷兩個(gè)區(qū)域是否相交。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于地理空間數(shù)據(jù)的處理？（）A.R樹(shù)，支持空間數(shù)據(jù)的索引和查詢B.B+樹(shù)，高效存儲(chǔ)和檢索空間數(shù)據(jù)C.紅黑樹(shù)，保持空間數(shù)據(jù)的平衡D.哈希樹(shù)，快速定位空間元素15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的自動(dòng)化生產(chǎn)線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，能夠檢測(cè)產(chǎn)品的外觀缺陷和尺寸精度。16、在一個(gè)交通流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，需要實(shí)時(shí)記錄不同路段的車輛數(shù)量，并能夠快速地找出車輛數(shù)量最多的路段和最少的路段。此外，還需要能夠動(dòng)態(tài)地更新路段的車輛數(shù)量信息。對(duì)于這樣的需求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最為合適？（）A.優(yōu)先隊(duì)列，能夠快速獲取最大或最小元素B.紅黑樹(shù)，保持?jǐn)?shù)據(jù)的有序性并支持高效的插入和刪除C.跳表，實(shí)現(xiàn)快速的查找、插入和刪除操作D.線段樹(shù)，用于處理區(qū)間的統(tǒng)計(jì)和更新問(wèn)題17、樹(shù)是一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有層次關(guān)系。在二叉樹(shù)中，以下關(guān)于遍歷方式的描述中，不正確的是（）A.前序遍歷是先訪問(wèn)根節(jié)點(diǎn)，然后遍歷左子樹(shù)，最后遍歷右子樹(shù)B.中序遍歷是先遍歷左子樹(shù)，然后訪問(wèn)根節(jié)點(diǎn)，最后遍歷右子樹(shù)C.后序遍歷是先遍歷左子樹(shù)，然后遍歷右子樹(shù)，最后訪問(wèn)根節(jié)點(diǎn)D.無(wú)論采用哪種遍歷方式，得到的結(jié)果都是唯一的18、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信中均衡器訓(xùn)練和跟蹤模式的切換策略，分析對(duì)系統(tǒng)性能的影響。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字圖像處理的人臉識(shí)別系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲膱D像進(jìn)行人臉檢測(cè)、特征提取和識(shí)別，說(shuō)明算法的選擇和優(yōu)化。20、棧是一種特殊的線性表，遵循特定的操作原則。對(duì)于棧的操作，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.棧遵循先進(jìn)后出（FILO）的原則，只能在棧頂進(jìn)行插入和刪除操作B.可以使用數(shù)組或鏈表來(lái)實(shí)現(xiàn)棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C.棧的入棧和出棧操作的時(shí)間復(fù)雜度均為O(1)D.棧的應(yīng)用非常廣泛，例如在表達(dá)式求值和函數(shù)調(diào)用中二、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，闡述如何使用跳表進(jìn)行范圍查詢，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其性能特點(diǎn)。2、（本題5分）闡述隊(duì)列的隊(duì)頭和隊(duì)尾的含義，以及在入隊(duì)和出隊(duì)操作中如何維護(hù)隊(duì)頭和隊(duì)尾。3、（本題5分）探討在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的有向圖中，如何判斷是否存在回路，并說(shuō)明其算法思想。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)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)健身房會(huì)員的信息，包括會(huì)員姓名、會(huì)員類型、到期時(shí)間等，支持會(huì)員的續(xù)費(fèi)和查詢。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用線段樹(shù)和拓?fù)渑判蛩惴ǖ慕Y(jié)合，安排一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中各個(gè)功能模塊的集成順序。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用左偏樹(shù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)優(yōu)先隊(duì)列，支持插入、刪除和取出最大值操作。4、（本題5分）以鏈表為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個(gè)旅游景點(diǎn)門票預(yù)訂管理系統(tǒng)，支持門票的預(yù)訂和退票。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)一個(gè)學(xué)校的社團(tuán)成員活動(dòng)參與記錄信息，支持成員活躍度的評(píng)估。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）某電商平臺(tái)的推薦系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的購(gòu)買歷史、瀏覽記錄和收藏夾等信息為用戶推薦商品。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)用戶行為信息，實(shí)現(xiàn)商品的推薦算法，并能夠?qū)崟r(shí)更新推薦結(jié)果以適應(yīng)用戶興趣的變化。2、（本題10分）一個(gè)電商倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存管理系統(tǒng)需要對(duì)商品的庫(kù)存數(shù)量和出入庫(kù)記錄進(jìn)行管理。商品