裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁遼寧體育運(yùn)動(dòng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編程實(shí)踐》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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、在圖的存儲結(jié)構(gòu)中，鄰接矩陣和鄰接表各有優(yōu)缺點(diǎn)，以下關(guān)于它們的比較，錯(cuò)誤的是：（）A.鄰接矩陣適合表示稠密圖，存儲空間開銷較大；鄰接表適合表示稀疏圖，存儲空間較節(jié)省B.對于判斷兩個(gè)節(jié)點(diǎn)是否有邊相連，鄰接矩陣的效率高于鄰接表C.在進(jìn)行圖的遍歷操作時(shí)，鄰接表的效率總是高于鄰接矩陣D.鄰接矩陣的空間復(fù)雜度為O(n^2)，鄰接表的空間復(fù)雜度與邊的數(shù)量有關(guān)2、快速排序是一種高效的排序算法。對于快速排序的性能和特點(diǎn)，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.快速排序通過選擇一個(gè)基準(zhǔn)元素，將數(shù)組分為小于基準(zhǔn)和大于基準(zhǔn)的兩部分，然后對這兩部分分別進(jìn)行排序B.快速排序在平均情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn)，最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)C.快速排序是一種不穩(wěn)定的排序算法，可能會(huì)改變相同元素的相對順序D.快速排序的空間復(fù)雜度主要取決于遞歸調(diào)用的棧空間，最壞情況下為O(n)3、設(shè)計(jì)一個(gè)用于雷達(dá)系統(tǒng)的中頻放大器，帶寬為10MHz，增益為50dB，噪聲系數(shù)小于5dB，闡述電路結(jié)構(gòu)和器件選擇。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的電梯控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電梯的上升、下降、停靠、開門、關(guān)門等邏輯控制和安全保護(hù)功能。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率等參數(shù)的監(jiān)測和控制。6、設(shè)計(jì)一個(gè)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。7、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包過濾系統(tǒng)，需要根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址、協(xié)議類型等信息進(jìn)行快速的過濾和處理。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合最適合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的高效過濾？（）A.決策樹和分類算法B.位圖和位運(yùn)算C.圖和最短路徑算法D.數(shù)組和遍歷算法8、在一個(gè)數(shù)據(jù)壓縮算法中，需要構(gòu)建一個(gè)頻率表來統(tǒng)計(jì)字符出現(xiàn)的頻率。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合存儲字符及其頻率信息？（）A.二叉樹，根據(jù)頻率構(gòu)建B.哈希表，快速查找字符頻率C.棧，按順序存儲頻率D.隊(duì)列，先進(jìn)先出處理字符9、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以快速查找兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間是否存在路徑的圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下哪種表示方法和搜索算法的組合最適合？（）A.鄰接矩陣和深度優(yōu)先搜索B.鄰接表和廣度優(yōu)先搜索C.鄰接矩陣和廣度優(yōu)先搜索D.鄰接表和深度優(yōu)先搜索10、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人的前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等基本動(dòng)作，并可通過遙控器進(jìn)行控制。11、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻的多聲道處理系統(tǒng)，如5.1聲道或7.1聲道，實(shí)現(xiàn)音頻的空間定位和效果增強(qiáng)。12、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)，采用差錯(cuò)控制編碼提高傳輸可靠性，包括編碼和解碼電路設(shè)計(jì)以及性能測試。13、插入排序也是一種基本的排序算法。對于插入排序的特點(diǎn)和性能，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.插入排序?qū)⒋判蛟夭迦氲揭雅判蛐蛄械暮线m位置B.插入排序在平均情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)C.插入排序在數(shù)據(jù)基本有序時(shí)性能較好D.插入排序是一種不穩(wěn)定的排序算法14、使用運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器電路，能夠?qū)⑤斎氲奈⑷跻纛l信號進(jìn)行放大，同時(shí)具有一定的帶寬和低失真度，給出詳細(xì)的電路設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.0的音頻傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的無線音頻傳輸，傳輸距離不小于20米，支持雙聲道。二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）闡述如何在一個(gè)具有n個(gè)元素的循環(huán)鏈表中，進(jìn)行查找操作，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何使用計(jì)數(shù)排序算法對一個(gè)具有n個(gè)元素的數(shù)組進(jìn)行排序，給出算法步驟和適用條件。3、（本題5分）詳細(xì)說明如何在一個(gè)具有n個(gè)元素的數(shù)組中，進(jìn)行荷蘭國旗問題的劃分，分析所使用的算法和時(shí)間復(fù)雜度。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某醫(yī)院的藥品庫存管理系統(tǒng)需要對藥品的種類、數(shù)量和有效期進(jìn)行管理。藥品信息包括藥品編號、名稱、數(shù)量、有效期等。這些信息以哈希桶的形式存儲。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）查詢某種藥品的庫存數(shù)量和有效期；（2）藥品入庫時(shí)添加信息；（3）藥品過期時(shí)刪除信息；（4）統(tǒng)計(jì)即將過期的藥品數(shù)量。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）某物流企業(yè)的貨物跟蹤系統(tǒng)需要記錄貨物的發(fā)貨地、收貨地、運(yùn)輸路徑、當(dāng)前位置、預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間等信息。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)時(shí)更新貨物運(yùn)輸狀態(tài)，支持按發(fā)貨地、收貨地等條件進(jìn)行查詢，能夠及時(shí)處理運(yùn)輸過程中的異常情況。3、（本題5分）某金融機(jī)構(gòu)需要對客戶的交易記錄進(jìn)行分析，以檢測異常交易行為。交易記錄包括交易時(shí)間、金額、交易類型等。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠快速地篩選出異常交易，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估。4、（本題5分）某城市的交通流量監(jiān)測系統(tǒng)需要對各個(gè)路口的車流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。路口信息和車流量數(shù)據(jù)以廣義表的形式存儲。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）統(tǒng)計(jì)某個(gè)時(shí)間段內(nèi)某個(gè)路口的車流量；（2）找出車流量最大的路口；（3）當(dāng)路口設(shè)置發(fā)生變化時(shí)，更新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；（4）按照車流量對路口進(jìn)行排序。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。5、（本題5分）某旅游預(yù)訂平臺需要管理酒店的房間信息、預(yù)訂狀態(tài)和價(jià)格。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠快速地查詢可預(yù)訂房間、處理預(yù)訂操作，并根據(jù)預(yù)訂情況動(dòng)態(tài)調(diào)整價(jià)格。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一