北京农学院《数据结构与算法》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《数据结构与算法》2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、设计一个电子秤扩展电路，能够增加电子秤的测量范围和精度，并且具有去皮和累计功能。2、利用射频技术设计一个无线充电器，能够为特定设备进行高效的无线充电，分析充电效率和安全性。3、考虑一个图的最短路径问题，迪杰斯特拉（Dijkstra）算法是一种常见的求解方法。假设图中存在负权边，以下关于Dijkstra算法的适用性，哪个说法是正确的（）A.仍然适用，可以求出最短路径B.可能会得到错误的结果C.无法运行D.会自动将负权边转换为正权边4、设计一个程控衰减器，衰减量可在0至60dB范围内程控调节，精度为1dB，给出电路实现和控制逻辑。5、设计一个音频混音器，能够处理8路音频输入，实现音量、平衡和效果调节，给出系统方案和电路实现。6、设计一个基于编码器和驱动器的伺服电机控制系统，实现高精度的位置和速度控制。7、设计一个基于USBType-C接口的电源传输系统，支持PD快充协议，能够提供不同的电压和电流输出，给出硬件设计和协议实现。8、设计一个基于单片机的智能电表系统，能够测量电压、电流、功率、电量等参数，并具备远程抄表功能。9、哈希表的装填因子越大，发生冲突的可能性就越大。假设一个哈希表的容量为10，当前存储了8个元素，装填因子是多少？（）A.0.8B.0.2C.8D.210、在一个大型电商平台的数据库中，需要高效地存储和检索商品信息，包括商品名称、价格、库存数量等。同时，要能够快速地根据价格范围、库存状态等条件进行查询和排序。为了实现这些功能，以下哪种数据结构可能是最合适的选择？（）A.链表，便于动态地插入和删除商品信息B.栈，按照后进先出的原则存储商品数据C.队列，先进入的商品信息先被处理D.二叉搜索树，能够快速地进行查找、插入和删除操作，并支持排序11、在数据结构的学习中，实践是非常重要的。以下关于数据结构实践的描述，错误的是：（）A.通过实际编程实现数据结构可以加深对其理解B.可以通过解决实际问题来应用所学的数据结构知识C.实践只需要在电脑上完成，不需要在现实场景中思考D.实践过程中可以发现数据结构的优点和不足12、设计一个基于蓝牙的智能门锁系统，能够通过手机蓝牙开锁，并记录开锁日志，描述系统硬件和软件设计。13、设计一个基于光电传感器的生产线产品计数与分拣系统，能够自动计数和分拣不同规格的产品。14、插入排序也是一种基本的排序算法。对于插入排序的特点和性能，以下描述错误的是（）A.插入排序将待排序元素插入到已排序序列的合适位置B.插入排序在平均情况下的时间复杂度为O(n^2)C.插入排序在数据基本有序时性能较好D.插入排序是一种不稳定的排序算法15、利用电子信息工程知识，设计一个智能家居安防系统，包括入侵检测、火灾报警和远程监控等功能。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细论述在具有n个节点的完全二叉树中，如何通过节点编号快速计算其父节点和子节点的编号。2、（本题5分）描述二叉树的层次遍历方法，并说明其实现思路。3、（本题5分）详细阐述图的深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）算法的步骤和特点，并举例说明它们的应用。4、（本题5分）详细阐述在图的广度优先遍历算法中，如何使用队列来实现，并说明其应用场景。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某电商平台的推荐系统需要根据用户的购买历史、浏览记录和收藏夹等信息为用户推荐商品。设计一种数据结构来存储用户行为信息，实现商品的推荐算法，并能够实时更新推荐结果以适应用户兴趣的变化。2、（本题5分）某在线招聘网站需要记录职位信息和求职者的简历信息。职位信息包括职位ID、职位名称、公司名称、工作地点、薪资范围等，简历信息包括求职者ID、姓名、联系方式、教育背景、工作经历等。设计数据结构来存储这些信息，能够快速匹配职位和简历、查询特定职位和求职者信息、更新职位状态和简历内容，并统计热门职位。3、（本题5分）某物流企业的货物跟踪系统需要记录货物的发货地、收货地、运输路径、当前位置、预计到达时间等信息。设计数据结构来实时更新货物运输状态，支持按发货地、收货地等条件进行查询，能够及时处理运输过程中的异常情况。4、（本题5分）在一个在线考试系统中，需要管理考试科目、试题、考生答案和成绩等信息。设计一种数据结构来存储这些信息，实现考试科目的添加、删除、查找和修改，试题的录入和更新，考生答案的存储和成绩的计算，并能够快速查询考生的成绩和排名。5、（本题5分）在一个大型在线游戏中，需要管理玩家的角色信息、装备信息和游戏进程。设计合适的数据结构来存储这些数据，使得能够快速地查询玩家状态、更新装备属性，并处理大量玩家同时进行的操作。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）实现一个算法，计算一个图的团。2、（本题10分）使用顺序存储的方式设计一个循环队列，模拟