浙江万里学院《数据结构与算法》2023-2024学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页浙江万里学院《数据结构与算法》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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、在数据结构的发展中，不断有新的研究成果和应用出现。以下关于数据结构发展趋势的描述，不正确的是：（）A.随着数据量的不断增大和处理需求的日益复杂，对高效数据结构和算法的研究将持续进行B.结合硬件特性，如多核处理器、GPU等，优化数据结构的并行处理能力是一个重要方向C.数据结构将越来越复杂和难以理解，只有专业的研究人员才能掌握和应用D.跨领域的应用，如生物信息学、金融工程等，将推动数据结构的创新和发展2、设计一个数字图像处理中的图像增强算法，并在不同类型的图像上进行应用和效果评估。3、设计一个基于FPGA的高速数据采集系统，能够采集高速的模拟或数字信号，给出硬件设计和数据处理方法。4、设计一个基于ADC和微控制器的风速测量系统，能够测量0-30m/s的风速，精度达到0.1m/s。5、在数据结构的存储方式中，除了顺序存储和链式存储，还有其他方式。以下关于存储方式的描述，不准确的是：（）A.索引存储通过建立索引表来加快数据的查找和访问速度，适用于数据量大且查找频繁的情况B.散列存储利用哈希函数将数据映射到存储位置，具有快速查找的特点，但可能会出现冲突C.顺序存储和链式存储是最基本的存储方式，其他存储方式都是在此基础上发展而来的D.不同的存储方式适用于不同的场景，没有一种存储方式可以适用于所有情况6、字符串在计算机编程中经常被使用。以下关于字符串操作的描述，不正确的是：（）A.字符串的比较可以通过逐个字符比较来实现B.字符串的连接操作可能会导致较高的时间复杂度C.字符串的查找可以使用暴力匹配算法或更高效的算法D.字符串一旦创建，其长度就不能改变7、在处理大规模数据时，数据结构的性能尤为重要。以下关于数据结构性能优化的描述，不准确的是：（）A.合理选择数据结构和算法可以显著提高程序的性能，例如在频繁插入和删除的场景中使用链表而不是数组B.调整数据结构的存储方式，如使用压缩存储可以减少存储空间，但可能会增加操作的时间复杂度C.利用缓存机制可以提高数据访问的速度，但需要考虑缓存的命中率和替换策略D.数据结构的性能优化只需要关注时间复杂度，空间复杂度可以忽略不计8、设计一个基于射频识别（RFID）技术的仓库管理系统，能够实现货物的自动识别、入库和出库管理。9、在一个需要对大量数据进行频繁插入和删除操作，并且要求数据有序的数据结构中。以下哪种数据结构可能不太适合？（）A.红黑树B.链表C.平衡二叉树D.有序数组10、设计一个数字电路中计数器的级联扩展和同步控制方案，分析计数范围和同步性能。11、利用电力电子技术设计一个充电桩控制系统，实现对电动汽车的充电管理和保护功能。12、设计一个基于A/D转换器的电压测量系统，能够高精度测量直流或交流电压，并进行数字显示。13、设计一个用于太阳能路灯的控制器，能够根据光照强度自动控制路灯开关和亮度调节，给出电路原理和控制策略。14、设计一个简单的光通信收发模块，工作波长为850nm，传输速率为1Gbps，说明模块的组成和关键技术。15、运用通信网络技术，设计一个智能工厂的工业以太网网络架构，满足生产设备的高速通信和协同工作需求。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明如何在一个具有n个顶点的有向图中，使用Dijkstra算法求解单源最短路径问题，并分析其时间复杂度和空间复杂度。2、（本题5分）解释在平衡二叉搜索树中，插入操作导致不平衡时的单旋转和双旋转的适用情况。3、（本题5分）详细阐述在具有n个元素的链表中，如何实现链表的复制操作，并给出具体的算法步骤和代码实现。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个在线游戏的玩家信息管理系统需要存储玩家的信息，如玩家编号、玩家昵称、游戏等级、游戏积分、在线状态等。系统要实现快速查找特定玩家、按照游戏积分对玩家进行排名、新增玩家、删除玩家以及更新玩家的在线状态和游戏等级。请确定合适的数据结构，并详细说明算法和代码实现，同时讨论性能优化策略。2、（本题5分）一个在线订餐系统需要处理餐厅的菜单信息、用户订单、配送地址和支付状态。设计合适的数据结构和算法，实现订单的快速处理和配送优化。3、（本题5分）一家电商平台的评论管理系统需要记录商品的评论信息，包括评论ID、商品ID、用户ID、评论内容、评论时间、评分等。设计数据结构来存储评论数据，能够快速查找商品的评论、按评分排序、删除不良评论，并统计商品的平均评分。4、（本题5分）一个学校的实验室设备管理系统需要存储设备的信息，如设备编号、设备名称、设备类型、购买日期、使用状态等。系统要支持快速查找特定设备、按照购买日期对设备进行排序、新增设备、维修设备、报废设备。请确定恰当的数据结构，并详细阐述算法和代码实现，以及性能优化策略。5、（本题5分）在一个在线教育平台中，需要管理课程资源、学生学习进度、作业和考试成绩等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持课程资源的上传、下载和更新，学生学习进度的跟踪，作业的布置和批改，考试成绩的记录和分析，并能够根据学生学习情况提供个性化的学习建议。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（