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頁山東建筑大學《數據結構與算法導論》

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、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。以下關于冒泡排序的說法，不正確的是：（）A.冒泡排序通過反復比較相鄰元素并交換位置，將最大（或最小）元素逐步“浮”到數組的一端B.冒泡排序在最好情況下的時間復雜度為O(n)，在最壞情況下的時間復雜度為O(n^2)C.冒泡排序是一種穩定的排序算法，即相同元素的相對順序在排序前后保持不變D.冒泡排序的空間復雜度較高，需要額外的大量存儲空間2、設計一個數字溫度計液位計擴展電路，能夠增加溫度計液位計的測量精度和穩定性，并且具有遠程監測功能。3、在數組實現的順序隊列中，front指針指向隊頭元素，rear指針指向隊尾元素的下一個位置。假設隊列的最大容量為10，初始時front=rear=0。進行了5次入隊操作和3次出隊操作后，隊列中的元素個數是多少？（）A.2B.3C.5D.84、設計一個音頻功率放大器的散熱系統，保證放大器在高功率輸出時的穩定工作，給出散熱系統的設計和熱分析。5、AVL樹是一種平衡二叉搜索樹。假設我們正在使用一個AVL樹。以下關于AVL樹的描述，哪一項是不準確的？（）A.AVL樹通過旋轉操作保持左右子樹的高度差不超過1，從而保證平衡B.插入和刪除節點后，可能需要進行多次旋轉操作來恢復AVL樹的平衡C.AVL樹的查找、插入和刪除操作的時間復雜度在最壞情況下均為O(logn)D.AVL樹的空間復雜度比普通二叉搜索樹高很多，不適合在內存受限的環境中使用6、樹狀數組是一種用于高效計算前綴和的數據結構。假設我們正在使用樹狀數組進行計算。以下關于樹狀數組的描述，哪一項是不準確的？（）A.樹狀數組通過二進制的位運算來實現快速的更新和查詢操作B.對于一個大規模數組，樹狀數組的空間復雜度比直接計算前綴和的方法低C.樹狀數組可以用于解決動態的區間更新和查詢問題D.樹狀數組的查詢和更新操作的時間復雜度都為O(n)7、利用數字邏輯電路設計一個數據選擇器和分配器，能夠根據控制信號選擇和分配輸入數據。8、設計一個通信系統中的軟件定義無線電（SDR）平臺，實現靈活的調制解調功能。9、設計一個數字示波器，帶寬為100MHz，采樣率為1GSa/s，具備基本的測量功能，如峰峰值、頻率等，說明硬件架構和軟件界面設計。10、根據傳感器技術，設計一個用于工業環境的粉塵濃度監測系統，及時預警粉塵超標情況。11、設計一個基于藍牙mesh技術的智能照明控制系統，能夠實現多個燈具的分組控制和場景切換。12、考慮一個在線游戲中的玩家對戰匹配系統，需要根據玩家的等級和等待時間來進行匹配。以下哪種數據結構可以高效地實現這個匹配過程？（）A.優先隊列，按照等級和等待時間排序B.數組，隨機選擇匹配對象C.鏈表，逐個比較進行匹配D.二叉樹，根據等級劃分存儲13、二分查找是一種效率較高的查找算法。以下關于二分查找的條件，錯誤的是：（）A.數組必須是有序的B.每次查找都能將查找范圍縮小一半C.二分查找適用于任何類型的數據D.二分查找的時間復雜度為O(logn)14、在排序算法的改進和優化中，常常結合多種算法的優點。以下關于混合排序算法的敘述，錯誤的是（）A.可以將快速排序和插入排序結合，在小規模數據時使用插入排序B.混合排序算法能夠在不同情況下發揮不同算法的優勢，提高整體性能C.設計混合排序算法時，需要考慮不同算法之間的切換時機和條件D.混合排序算法一定比單一的排序算法性能更好15、設計一個低通濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于1dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號頻率范圍為0-5kHz。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述在具有n個元素的雙向鏈表中，如何實現節點的插入和刪除操作，并給出具體的算法步驟和代碼實現。2、（本題5分）探討在一個具有n個頂點的有向圖中，如何判斷是否存在回路，并說明其算法思想。3、（本題5分）請說明二叉搜索樹的定義和性質，闡述其插入、刪除操作的過程，并分析在最壞情況下二叉搜索樹的性能。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某公司的員工管理系統需要存儲員工的個人信息，如姓名、工號、部門、職位、薪資等。請設計合適的數據結構來存儲員工信息，支持按部門、職位等條件進行快速查詢和排序，并能夠方便地進行員工信息的添加、刪除和修改操作。2、（本題5分）某旅游公司的旅游線路管理系統需要存儲旅游線路的信息，如線路編號、線路名稱、行程安排、價格、成團人數等。系統要能夠快速查找特定線路、按照價格對線路進行排序、新增旅游線路、修改線路信息、刪除冷門線路。請設計合適的數據結構和算法，并給出代碼實現和性能評估。3、（本題5分）某醫院的病歷管理系統需要對患者的病歷信息進行高效存儲和檢索。病歷信息包括患者編號、姓名、病癥、治療方案、主治醫師等。考慮使用B樹或B+樹來存儲這些信息。請設計數據結構并實現以下功能：（1）插入一個新的病歷；（2）刪除一個指定的病歷；（3）根據患者編號快速查找病歷；（4）按病癥對病歷進行排序并輸出。分析所設計數據結構和算法的性能。4、（本題5分）某企業的員工績效考核系統需要記錄員工的工作任務、完成情況、績效得分、考核評語等信息。設計數據結構來實現績效考核的流程管理，支持考核數據的錄入、統計和分析，能夠為企業提供員工績效的綜合評估和發展建議。5、（本題5分）某醫院的藥品庫存管理系統需要存儲藥品信息，如藥品編號、藥品名稱、藥品規格、庫存數量、有效期等。系統要能夠快速查找特定藥品、按照庫存數量對藥品進行排序、進行藥品的入庫和出庫操作、提醒即將過期藥品。請設計合理的數據結構和算法，并提供代碼實現和性能分析。四、設計題（本大題共3個小題，共