苏州大学应用技术学院《数据结构》2022-2023学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页苏州大学应用技术学院《数据结构》

2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、设计一个基于ZigBee技术的智能消防报警系统，能够实时监测火灾参数（如烟雾、温度等）并及时报警。2、图是一种复杂的数据结构，包含多种类型和算法。以下关于图的存储结构，错误的是：（）A.邻接矩阵适合存储稠密图，能够快速判断两个节点之间是否有边B.邻接表适合存储稀疏图，节省存储空间C.十字链表是邻接表和逆邻接表的结合，适用于有向图的存储和操作D.图的存储结构只影响存储空间的使用，对图的遍历算法没有影响3、当使用快速排序算法对一个数组进行排序时，选择基准元素的策略对算法的性能有很大影响。假设总是选择数组的第一个元素作为基准，在某些特殊情况下可能会导致算法的性能变差。以下哪种情况可能导致这种现象（）A.数组已经是有序的B.数组元素的值都相同C.数组元素随机分布D.以上情况都不会4、采用模拟电子技术设计一个直流电机调速系统，能够通过改变输入电压实现电机转速的调节，并保证系统的稳定性。5、想象一个地图应用，需要存储不同地点之间的距离信息，并能够快速找到两个地点之间的最短路径。以下哪种数据结构和算法的组合可能是最有效的？（）A.邻接矩阵结合深度优先搜索算法，能表示完整的图结构，但对于大规模图效率较低B.邻接表结合广度优先搜索算法，节省空间，适合查找最短路径C.十字链表结合迪杰斯特拉算法，结构复杂，实现难度大D.哈希图结合A*算法，适用于复杂的启发式搜索，但对简单地图可能过于复杂6、基于通信编码技术设计一个纠错编码系统，能够对传输的数据进行编码和纠错，提高数据传输的可靠性。7、设计一个基于GPS的定位导航系统，能够实时获取位置信息并进行路径规划，提供系统的硬件选型和软件实现方案。8、在一个实时交通监控系统中，需要快速更新道路的拥堵状态，并能够查询某条道路的当前状态。以下哪种数据结构可能是最适合的？（）A.二叉平衡树，能够保持平衡，查找和更新效率较高，但结构较复杂B.跳表，通过多层索引提高查找和更新效率，实现相对简单C.线段树，常用于区间查询和更新，但对于单个元素的操作相对复杂D.红黑树，自平衡的二叉搜索树，保证了较好的性能9、设计一个5V转1.8V的DC-DC降压转换器，输出电流不小于1A，效率达到90%以上，给出原理图和元件选型。10、根据传感器技术，设计一个用于农业的土壤湿度监测系统，能够实时监测土壤湿度并自动控制灌溉设备。11、插入排序也是一种基本的排序算法。关于插入排序的特点，以下描述正确的是：（）A.插入排序在每次迭代中，将待排序元素插入到已排序部分的合适位置B.插入排序在最坏情况下的时间复杂度为O(nlogn)，优于冒泡排序C.插入排序是一种不稳定的排序算法，可能改变相同元素的相对顺序D.插入排序适用于大规模数据的排序，效率很高12、在数据结构的实际应用中，可能需要对不同的数据结构进行组合和改进。以下关于数据结构组合和改进的描述，不正确的是：（）A.可以将哈希表和链表结合起来，解决哈希冲突时采用链表存储冲突元素，提高空间利用率B.可以在二叉搜索树的基础上增加平衡机制，如AVL树或红黑树，提高查找和插入的效率C.对图进行优化时，可以使用邻接多重表来代替邻接表，以减少存储空间和提高操作效率D.数据结构的组合和改进是没有限制的，可以随意创造新的数据结构，而不需要考虑其合理性和实用性13、设计一个基于ZigBee技术的智能养殖环境监测系统，能够实时监测养殖场内的温度、湿度、氨气浓度等参数。14、设计一个LED点阵显示屏电路，能够显示文字和图形，显示颜色为红色和绿色。15、在使用链表实现栈的操作时，假设需要弹出栈顶元素。以下关于链表栈的操作，哪个是正确的（）A.直接删除链表的头节点B.从链表的尾部删除节点C.遍历链表找到栈顶节点并删除D.以上操作都不正确16、根据电子电路原理，设计一个用于太阳能发电系统的最大功率点跟踪（MPPT）控制器，提高太阳能的利用效率。17、随着技术的发展，新的数据结构不断涌现。以下关于新型数据结构的描述，不正确的是：（）A.新型数据结构通常是为了解决特定的问题或提高性能而提出的B.新型数据结构一定比传统数据结构更优秀，应完全取代传统数据结构C.了解新型数据结构有助于拓展思维和应对复杂的应用场景D.新型数据结构的应用需要根据具体需求进行评估和选择18、采用模拟电子技术设计一个运算跨导放大器（OTA），给出其性能特点和应用场景。19、设计一个数字频率计，采用等精度测量法，测量范围为10Hz至100MHz，给出系统方案和误差分析。20、设计一个基于Zigbee和蓝牙的融合通信系统，实现不同设备之间的无缝通信，描述系统的硬件架构和通信协议。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细阐述桶排序在处理均匀分布数据时的优势和特点。2、（本题5分）详细阐述如何使用栈实现表达式求值，包括中缀表达式转后缀表达式的过程。3、（本题5分）解释在平衡二叉搜索树中，如何通过平衡因子判断是否需要进行调整。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序，使用堆结构存储一组任务的截止时间和重要程度，实现任务的合理安排。2、（本题5分）设计一个程序，使用最大堆实现对学生考试成绩的降序排序和排名。3、（本题5分）设计一个程序，使用斐波那契堆优化Dijkstra算法，求解给定图的最短路径，输出路径和距离。4、（本题5分）设计一个程序，利用数组实现动态规划算法解决背包问题，输入物品的重量和价值以及背包容量，输出最大价值。5、（本题5分）设计一个算法，利用二叉搜索树存储单词字典，能够快速查找单词的释义。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）一个医院的挂号系统需要记录患者的挂号信息，包括患者姓名、身份证号、挂号科室、医生姓名、挂号时间、就诊状态等。请设计数据结构来管理这些挂号数据，支持快速查找患