學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁遂寧工程職業學院

《數據結構綜合實踐》2023-2024學年第二學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1分，共20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、在數據結構中，查找操作也是常見的操作之一。順序查找適用于無序數組，其平均時間復雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(1)2、隊列也是一種常見的數據結構，遵循先進先出的原則。假設一個打印任務隊列，有文檔A、B、C依次進入隊列，打印機每次只能處理一個任務。當打印機處理完當前任務后，會從隊列頭部取出下一個任務進行打印。如果文檔A正在打印，此時文檔D進入隊列，那么接下來打印機將打印哪個文檔？（）A.BB.CC.DD.不確定3、設計一個基于FPGA的圖像識別加速系統，提高圖像識別的速度和準確率，闡述硬件加速原理和實現。4、設計一個基于物聯網技術的智能物流跟蹤系統，能夠實時跟蹤貨物的位置和狀態，提供物流信息查詢服務。5、在一個編譯器的符號表實現中，需要存儲變量名、類型、作用域等信息，并能夠快速查找、插入和刪除符號。以下哪種數據結構可能是最適合的？（）A.紅黑樹，平衡的搜索結構B.鏈表，動態操作方便C.棧，后進先出管理符號D.隊列，先進先出處理符號6、二叉樹是一種重要的數據結構。在二叉樹的性質中，以下描述哪一項是不準確的？（）A.二叉樹的每個節點最多有兩個子節點，分別稱為左子節點和右子節點B.滿二叉樹是一種特殊的二叉樹，所有的葉子節點都在同一層C.完全二叉樹中，除了最后一層，其他層的節點都是滿的，且最后一層的節點從左到右依次排列D.對于一棵深度為h的二叉樹，其節點總數最多為2^h-1，最少為h7、設計一個基于模擬開關和運放的音頻混音系統，實現多個音頻信號的混合輸出。8、設計一個音頻功率放大器保護電路，能夠在功放出現故障時自動切斷電源，保護揚聲器和功放電路。9、設計一個基于PLC的自動化生產線物流輸送系統，實現物料的自動搬運、存儲和配送。10、設計一個基于ZigBee技術的智能倉儲管理系統，能夠實現貨物的入庫、出庫、庫存盤點等功能。11、設計一個基于運算放大器的差分放大器電路，具有高共模抑制比和良好的線性度。12、在一個有n個頂點的無向圖中，若要判斷圖中是否存在回路，使用深度優先遍歷算法，其時間復雜度為？（）A.O(n)B.O(n+e)，其中e為邊數C.O(n^2)D.O(logn)13、在數據結構中，鏈表是一種常見的數據結構。以下關于鏈表的描述，哪一項是不準確的？（）A.鏈表由一系列節點組成，每個節點包含數據和指向下一個節點的指針B.鏈表的插入和刪除操作在特定位置時，時間復雜度為O(1)C.鏈表可以方便地進行動態內存分配，無需事先確定存儲空間大小D.鏈表在查找特定元素時，時間復雜度總是優于順序表14、設計一個用于工業自動化的激光測距系統，測量精度達到毫米級，給出系統組成和測量算法。15、在一個大型電商網站的數據庫中，需要存儲和快速查找商品的信息，包括商品編號、名稱、價格、庫存數量等。為了實現高效的查找和操作，選擇合適的數據結構至關重要。假設需要頻繁地根據商品編號查找商品的詳細信息，以下哪種數據結構可能是最合適的？（）A.鏈表，便于動態插入和刪除元素B.數組，支持隨機訪問C.二叉搜索樹，查找效率較高D.哈希表，能夠快速定位特定鍵的值16、二叉樹常用于實現查找操作，以下關于二叉樹查找效率的描述，正確的是：（）A.二叉樹的查找效率與樹的高度成正比，樹越高查找越慢B.平衡二叉樹的查找效率一定高于普通二叉樹C.滿二叉樹的查找效率最高，因為其結構最規整D.無論二叉樹的結構如何，查找操作的時間復雜度都是O(n)17、堆是一種特殊的數據結構，常用于實現優先隊列。以下關于堆的性質，正確的是：（）A.大根堆中，每個節點的值都大于或等于其孩子節點的值B.小根堆中，根節點的值一定是堆中最小的值C.堆可以用數組實現，通過特定的計算方式可以快速定位節點的父子關系D.對堆進行插入和刪除操作后，不需要重新調整堆的結構以保持其性質18、設計一個基于ZigBee的智能家居控制系統，實現對家電的遠程控制和狀態監測，闡述網絡拓撲和通信協議。19、數據結構是計算機存儲、組織數據的方式，對算法的效率和程序的性能有著重要影響。以下關于數據結構的描述，哪一項是不準確的？（）A.數據結構可以分為線性結構和非線性結構，如數組、鏈表屬于線性結構，而樹和圖屬于非線性結構B.選擇合適的數據結構取決于具體的應用場景和操作需求，例如頻繁的插入和刪除操作可能更適合使用鏈表C.數據結構的設計目標通常包括節省存儲空間、提高操作效率和便于數據的管理與維護D.數據結構一旦確定，就不能根據實際情況進行修改和優化，否則會導致程序出現嚴重錯誤20、設計一個簡單的光電編碼器接口電路，能夠準確讀取編碼器的輸出信號，用于位置測量，闡述電路原理和接口程序。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述AVL樹的旋轉操作，包括單旋轉和雙旋轉，以及在插入節點時如何進行平衡調整。2、（本題5分）詳細說明在一個具有n個頂點和e條邊的帶權無向圖中，如何使用克魯斯卡爾算法構造最小生成樹，并分析算法的時間復雜度。3、（本題5分）闡述如何在一個有序鏈表中查找中位數，分析所使用的算法和時間復雜度。4、（本題5分）論述隊列的特點和基本操作，以及如何使用循環隊列解決假溢出問題，并分析其時間復雜度。5、（本題5分）論述如何使用動態規劃算法解決編輯距離問題。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個程序，利用數組實現插入排序算法，輸入一組數據進行排序并展示過程和結果。2、（本題5分）設計一個程序，用圖結構表示計算機網絡中的設備連接，實現故障檢測和最短恢復路徑規劃。3、（本題5分）設計一個數據結構和算法，用于管理一個超市的促銷商品組合信息，能夠根據不同的促銷策略，生成最優的商品組合方案。4、（本題5分）實現一個算法，計算一個圖的最小生成森林。5、（本題5分）設計后綴數組的構建算法，并應用于字符串處理問題，與后綴樹進行對比。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某在線學習平臺需要管理課程的章節和學生的學習進度，課程章節包括章節ID、章節名稱、課程ID、內容，學習進度包括學生ID、章節ID、學習時間、完成狀態。設計數據結構來存儲這些數據，能夠快速查詢學生的學習進度、統計章節的完成率，并為學生推薦未學習的章節。2、（本題10分）一個在線游戲的玩家信息管理系統需要存儲玩家的信息，如玩家編號、玩家昵稱、游戲等級、游戲積分、在線狀態等。系統要實現快速查找特定玩家、按照游戲積分對玩家進行排名、新增玩家、刪除玩家以及更新玩家的在線狀態和游戲等級。請確