自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁廣東工貿職業技術學院

《數據結構A》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、插入排序也是一種簡單的排序算法，它將未排序的元素逐個插入到已排序的部分中。在平均情況下，插入排序的時間復雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(logn)2、設計一個基于ZigBee技術的智能倉儲貨物定位系統，能夠實時獲取貨物的位置信息。3、設計一個基于光電傳感器的自動化生產線質量檢測系統，能夠檢測產品的外觀缺陷和尺寸精度。4、在一個算法中，需要快速找到一組數中的最大值和最小值。以下哪種數據結構和算法的組合能夠以最少的比較次數完成這個任務？（）A.有序數組和遍歷B.鏈表和遍歷C.二叉搜索樹和中序遍歷D.堆和堆操作5、設計一個液晶顯示的背光源系統，能夠提供均勻、穩定的光照，具有亮度調節和色彩控制功能。6、設計一個數字信號處理器（DSP）圖像處理電路，能夠實現圖像的濾波、增強等處理功能。7、設計一個通信系統功率控制模塊，能夠根據信道條件動態調整發射功率，分析功率控制的精度和響應速度。8、設計一個鎖相環（PLL）頻率合成器，輸出特定頻率的穩定信號，分析其相位噪聲和鎖定時間。9、設計一個基于物聯網技術的智能電表抄表系統，實現遠程自動抄表和數據管理。10、設計一個數字圖像處理中的圖像分割算法，如閾值分割或區域生長分割，在實際圖像上進行測試和優化。11、設計一個數字圖像處理中圖像特征提取和分類系統，分析特征的有效性和分類準確率。12、設計一個基于藍牙5.0技術的智能家居設備組網系統，實現設備之間的互聯互通和協同工作。13、跳表是一種基于鏈表的數據結構。關于跳表的特點，以下描述哪一項是不正確的？（）A.跳表通過在鏈表中增加多層索引來提高查找效率B.插入和刪除操作在平均情況下的時間復雜度為O(logn)C.跳表的空間復雜度比普通鏈表高，但低于平衡二叉搜索樹D.跳表的性能不受數據分布的影響，始終保持較好的查找效率14、設計一個基于模擬濾波器和數字濾波器的組合濾波系統，有效濾除復雜噪聲。15、哈夫曼樹是一種特殊的帶權路徑長度最短的二叉樹，在數據壓縮等領域有重要應用。以下關于哈夫曼樹的描述，不準確的是：（）A.哈夫曼樹的構建過程基于貪心算法，每次選擇權值最小的兩個節點合并B.通過哈夫曼樹可以為字符編碼，實現數據的高效壓縮C.哈夫曼樹的帶權路徑長度是所有葉子節點的權值乘以路徑長度之和D.不同的字符集和權值分布會得到相同的哈夫曼樹結構二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述并查集中如何利用啟發式合并策略提高整體性能。2、（本題5分）論述如何使用貪心算法解決活動選擇的最早結束時間優先策略。3、（本題5分）解釋圖的連通性問題的變體，如弱連通圖、橋和割點等概念及檢測方法。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個城市的公共交通系統需要實時跟蹤公交車的位置和行駛路線，為乘客提供準確的到站時間預測。設計一種數據結構和算法，能夠高效地處理車輛位置信息，計算到站時間。2、（本題5分）一個在線論壇需要管理帖子、回復、用戶信息和板塊分類等。設計一種數據結構來存儲這些信息，支持帖子的發布、刪除、查找和排序，回復的管理，用戶信息的存儲和權限設置，以及板塊的分類和管理，并能夠實現熱門帖子和最新回復的展示。3、（本題5分）一家酒店的預訂系統需要記錄房間信息和預訂記錄，房間信息包括房間號、房間類型、價格、可預訂狀態，預訂記錄包括預訂ID、房間號、入住時間、退房時間、客人姓名。請設計數據結構來管理預訂數據，實現房間的快速預訂、取消預訂、查詢房間可用性，并統計不同時間段的預訂率。4、（本題5分）某在線教育平臺需要對課程的章節內容和學生的學習進度進行管理。課程信息包括課程編號、章節標題、內容、學習進度等，學生信息包括學生編號、學習的課程等。這些信息以塊狀鏈表的形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）查詢某個學生在某門課程中的學習進度；（2）更新學生的學習進度；（3）按照學習進度對學生進行排序；（4）統計某門課程的學習完成率。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。5、（本題5分）一家電商平臺的物流跟蹤系統需要記錄包裹的運輸軌跡，包括包裹單號、運輸節點、到達時間、運輸狀態。請設計數據結構來存儲運輸軌跡數據，能夠快速查詢包裹的當前位置、歷史軌跡、預計到達時間，并統計不同運輸節點的處理效率。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個程序，對一個二叉樹進行鏡像反轉，并輸出反轉后的先序遍歷