西安交通大学城市学院《数据结构实验》2021-2022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页西安交通大学城市学院《数据结构实验》

2021-2022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1分，共20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、二叉搜索树是一种特殊的二叉树，其左子树的所有节点值都小于根节点值，右子树的所有节点值都大于根节点值。在对二叉搜索树进行中序遍历时，得到的节点值序列是：（）A.无序的B.升序的C.降序的D.随机的2、设计一个简单的触摸显示屏控制系统，能够实现触摸操作的响应和显示内容的更新，阐述硬件电路和软件驱动的实现方法。3、设计一个简单的数字电压表，能够测量0-50V的直流电压，精度达到0.1V，并用液晶显示屏显示测量结果。4、基于通信中的多址接入技术设计一个无线通信网络，支持多个用户同时通信，分析网络容量和性能。5、设计一个基于数字电位器和运放的音频增益自动调节系统，根据输入信号强度自动调整增益。6、哈夫曼树是一种特殊的带权路径长度最短的二叉树，在数据压缩等领域有重要应用。以下关于哈夫曼树的描述，不准确的是：（）A.哈夫曼树的构建过程基于贪心算法，每次选择权值最小的两个节点合并B.通过哈夫曼树可以为字符编码，实现数据的高效压缩C.哈夫曼树的带权路径长度是所有叶子节点的权值乘以路径长度之和D.不同的字符集和权值分布会得到相同的哈夫曼树结构7、设计一个数字通信系统的误码性能测试方案，包括测试设备的选择、测试环境的搭建和数据的分析方法。8、二叉树在数据结构中具有重要地位。以下关于二叉树应用的叙述，不正确的是：（）A.二叉树可以用于实现二叉搜索树，提高查找效率B.二叉树可以用于表达式的存储和计算C.二叉树可以用于实现哈夫曼编码，进行数据压缩D.二叉树只能用于存储和处理数值型数据9、考虑到一个文件系统的目录结构管理，需要快速查找、插入和删除文件和文件夹，并能够方便地遍历整个目录层次。以下哪种数据结构适合用于实现文件系统的目录结构？（）A.三叉树B.四叉树C.N叉树D.线段树10、设计一个通信系统复用设备，能够实现时分复用、频分复用或波分复用功能，分析复用效率和资源利用率。11、在数据结构的性能评估中，以下关于时间复杂度和空间复杂度的说法，不正确的是：（）A.时间复杂度反映了算法执行时间与输入规模之间的关系B.空间复杂度反映了算法所需存储空间与输入规模之间的关系C.时间复杂度和空间复杂度越低越好，不需要考虑其他因素D.可以通过优化算法来降低时间复杂度和空间复杂度12、哈希表是一种用于快速查找的数据结构，通过哈希函数将关键字映射到表中的位置。假设使用一个简单的哈希函数h(key)=key%10来存储一系列整数：12、22、32、42、52。如果发生了哈希冲突，采用链地址法来解决。那么查找值为32时，平均比较次数大概是多少？（）A.1B.2C.3D.413、设计一个基于蓝牙Mesh技术的智能照明控制系统，实现对多个灯具的分组控制和场景切换。14、根据通信原理，设计一个卫星导航接收机的前端电路，能够接收和解码卫星导航信号。15、假设正在设计一个数据库的索引结构，需要支持快速的等值查询、范围查询和排序操作。在这种情况下，以下哪种索引结构可能是最优的选择？（）A.B树索引，平衡树结构，适用于多种查询B.哈希索引，快速等值查询，但不支持范围查询C.位图索引，适合处理布尔值属性的查询D.全文索引，用于文本内容的搜索16、设计一个基于数字图像处理的人脸识别系统，能够对输入的图像进行人脸检测、特征提取和识别，说明算法的选择和优化。17、设计一个电子密码锁电路，要求具有密码设置、密码输入、密码验证和开锁功能，密码长度为6位数字。18、假设在一个在线游戏的多人对战匹配系统中，需要根据玩家的等级和技能水平进行快速匹配，以保证游戏的公平性和趣味性。为了实现高效的匹配过程，以下哪种数据结构和算法可能会被运用？（）A.快速排序结合二分查找B.冒泡排序结合线性搜索C.归并排序结合哈希表D.桶排序结合双向链表19、设计一个图像处理中的图像质量主观评价实验方案，包括评价人员的选择和评价标准的制定。20、设计一个基于STM8的智能风扇控制系统，能够根据环境温度自动调节风扇转速，阐述系统组成和控制策略。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）阐述并查集中如何利用启发式合并策略提高整体性能。2、（本题5分）在一个具有n个节点的二叉树中，如何计算两个节点之间的最短路径长度，给出算法思路和时间复杂度分析。3、（本题5分）在图的存储中，如何表示稀疏图和稠密图？各有哪些适用的算法？4、（本题5分）阐述后缀树在基因序列分析中的应用可能性和挑战。5、（本题5分）比较归并排序和快速排序在对随机数据的排序效果。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，使用平衡二叉树存储整数，实现插入操作并保持树的平衡。2、（本题5分）设计一个程序，利用图的数据结构表示物流配送网络，实现货物的最优配送路径规划功能。3、（本题5分）设计一个程序，利用数组实现冒泡排序算法，输入一组数据进行排序并展示过程和结果。4、（本题5分）基于AVL树和双向链表的结合，设计一个程序，管理图书馆的图书预约系统，包括预约信息的添加、删除和查询。5、（本题5分）设计一个程序，使用选择排序算法对给定的浮点数数组进行排序，输出排序后的数组。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某电商平台需要对商品进行分类管理，并支持快速查询和更新商品信息。请设计合适的数据结构来存储商品分类信息，包括分类名称、编号、父分类等，并实现添加、删除、查找和修改分类的操作。同时，考虑如何优化数据结构以提高操作的效率。2、（本题10分）某电商平台的促销活动管理系统需要记录活动信息和参与用户信息，活动信息包括活动ID、活动名称、活动规则、开始时间、结束时间，参与用户信息包括用户ID、活动ID、参与时间。设计数据结构来存储这些数据，能够快速查询活动详情、统计参与人数、判断用户是否参与活动，并在活动结