陇南师范高等专科学校《数据结构C》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数据结构C》2023-2024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、考虑一个计算机网络中的路由表存储，其中包含目标网络地址和对应的下一跳信息。为了能够快速查找路由表以确定数据包的转发路径，以下哪种数据结构可能是最合适的？（）A.二叉树，按地址大小排序存储B.哈希表，通过地址计算索引C.链表，顺序存储路由信息D.Trie树（字典树），高效匹配网络地址2、在一个数据压缩算法中，需要构建一个频率字典来存储字符出现的频率，以便进行编码。以下哪种数据结构适合用于实现这个频率字典？（）A.哈希表B.平衡二叉搜索树C.红黑树D.跳表3、在一个实时操作系统中，任务调度是一个关键问题，需要根据任务的优先级、截止时间等因素进行快速的调度决策。以下哪种数据结构和算法常用于实时任务调度？（）A.优先级队列和调度算法B.栈和后进先出调度C.队列和先进先出调度D.集合和随机调度4、在数据结构的性能评估中，除了时间复杂度和空间复杂度，还有其他因素需要考虑。假设我们正在评估一个数据结构的性能。以下关于性能评估的描述，哪一项是不准确的？（）A.数据结构的实现细节、代码的可读性和可维护性也会影响其在实际应用中的性能B.不同的硬件平台和操作系统可能会对数据结构的性能产生影响C.对于实时性要求高的系统，平均性能比最坏性能更重要D.只需要关注数据结构在理论上的时间复杂度和空间复杂度，实际的运行环境对性能影响不大5、设计一个基于单片机的太阳能充电控制器，能够实现对太阳能电池板的最大功率跟踪和蓄电池的充电管理。6、归并排序同样是一种分治算法，它将数组不断地分成两半，然后将两半合并成一个有序的数组。归并排序的空间复杂度主要取决于：（）A.数组的初始大小B.递归的深度C.合并操作的次数D.数据的分布情况7、设计一个用于雷达测距的收发电路，能够测量目标距离并显示，给出射频电路设计和信号处理算法。8、在一个人工智能的模型训练过程中，需要存储和处理大量的训练数据和参数，并能够快速地进行迭代和优化。为了支持高效的模型训练，以下哪种数据结构和技术可能是最常用的？（）A.张量和并行计算B.链表和串行计算C.栈和递归计算D.队列和分布式计算9、设计一个基于ZigBee技术的智能温室控制系统，能够调节温室内的温度、湿度、光照和二氧化碳浓度。10、设计一个基于超声波传感器的距离测量系统，能够测量物体与传感器之间的距离，并显示测量结果。11、利用电力电子技术设计一个交流-直流变换器（AC-DCConverter），实现将交流电源转换为稳定的直流电源输出。12、在处理复杂的数据结构时，可能会用到一些高级的技术和概念。以下关于高级数据结构技术的描述，错误的是：（）A.并查集是一种用于处理集合合并和查询的数据结构，常用于解决连通性问题B.线段树可以用于高效地处理区间查询和更新操作，例如求区间和、区间最大值等C.字典树（Trie树）适用于字符串的存储和查找，能够快速判断一个字符串是否存在D.高级数据结构技术通常只适用于特定的领域和问题，在一般的编程中很少用到13、设计一个数字温度计液位计智能监测电路，能够自动监测温度和液位的变化，并给出预警提示。14、在一个网络拓扑结构的分析中，需要确定网络中各个节点之间的连接关系和最短路径。为了表示网络的拓扑结构并进行相关计算，以下哪种数据结构是常用的？（）A.邻接矩阵B.邻接表C.十字链表D.边集数组15、设计一个直流稳压电源，能够输出稳定的直流电压，具有过压保护、过流保护等功能。16、设计一个音频均衡器的自动调节系统，能够根据输入音频信号自动调整均衡参数，给出系统设计和算法实现。17、设计一个移动通信系统中的切换控制模块，能够根据信号强度和质量实现平滑切换，分析切换成功率。18、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19、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20、在一个循环队列中，队头指针front指向队头元素的前一个位置，队尾指针rear指向队尾元素，若队列的最大容量为m，那么判断队列为满的条件是？（）A.(rear+1)%m==frontB.rear==frontC.rear+1==frontD.(rear-front+m)%m==0二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）深入分析在具有n个顶点和e条边的有向图中，如何计算图的传递闭包，并给出一种有效的算法和代码示例。2、（本题5分）论述在并查集的应用场景拓展中，如何解决动态图中的连通性问题。3、（本题5分）分析在字符串匹配问题中，BM算法的特点和优势。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，合并两个有序链表为一个有序链表，并输出合并后的链表。2、（本题5分）给定一个图和一个源顶点，设计算法使用A*算法寻找目标顶点的最优路径。3、（本题5分）设计一个桶排序算法，对给定的一定范围内的整数进行排序，分析其适用场景和局限性。4、（本题5分）设计一个算法，用邻接表表示一个无向图，判断图中是否存在完美匹配。5、（本题5分）设计一个程序，使用二叉树结构存储音乐文件的信息（如歌名、歌手、时长），实现按照时长进行查找和排序。四、综合题（本大题共2个小题，共2