山东中医药高等专科学校《数据结构Ⅰ》2023-2024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2页，共2页山东中医药高等专科学校《数据结构Ⅰ》

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、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2、设计一个基于数字信号处理器（DSP）的实时图像处理系统，能够快速处理视频流中的图像。3、对于一个经常需要在头部和尾部进行插入和删除操作的线性数据结构，假设我们正在设计一个程序来管理一个排队系统。以下哪种数据结构最为合适？（）A.栈B.队列C.双端队列D.循环队列4、利用模拟电路技术，设计一个用于医疗成像设备的高压电源电路，提供稳定的高电压输出。5、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。6、设计一个无线通信中的认知无线电频谱感知和接入方案，分析频谱利用效率。7、使用电力电子器件设计一个降压型直流-直流变换器（BuckConverter），给出电路参数设计和效率分析。8、使用单片机设计一个智能空气质量监测仪，能够检测多种污染物浓度并显示，当空气质量超标时进行报警。9、设计一个程控滤波器，带宽和中心频率可程控调节，给出电路实现和控制逻辑。10、对于一个具有n个节点的二叉搜索树，其平均查找长度的期望值在什么量级？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)11、在排序算法中，冒泡排序是一种简单的排序方法。以下关于冒泡排序的描述，错误的是：（）A.冒泡排序通过不断比较相邻元素并交换位置来实现排序B.冒泡排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)C.冒泡排序是一种稳定的排序算法D.冒泡排序每次都能将最大的元素移动到数组的末尾12、根据通信原理，设计一个卫星通信地面接收站的前端电路，能够接收和解调卫星信号。13、设计一个音频功率放大器的保护电路，能够在过流、过压、过热等情况下保护放大器和扬声器，给出电路设计和保护机制。14、根据数字信号处理知识，设计一个音频回声消除系统，消除语音通信中的回声干扰。15、设计一个模拟乘法器电路，能够实现两个模拟信号的相乘运算，并且具有较高的精度和稳定性。16、运用集成电路知识，设计一款用于智能门锁的指纹识别芯片，具备快速准确的识别能力和高安全性。17、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。18、递归是一种编程技术，在数据结构和算法中经常用到。以下关于递归的描述，错误的是：（）A.递归函数直接或间接调用自身B.递归算法通常比非递归算法更简洁易懂C.递归算法的执行效率总是高于非递归算法D.递归在处理某些问题时，如树和图的遍历，非常方便19、设计一个基于数字温度传感器和无线模块的室内温度监测系统，实现多点温度采集和远程监控。20、平衡二叉树是为了改进二叉搜索树在某些情况下退化为链表的情况而设计的。AVL树是一种常见的平衡二叉树，通过旋转操作来保持树的平衡。当在AVL树中插入一个新节点导致失衡时，可能需要进行单旋转或双旋转操作来恢复平衡。以下关于AVL树旋转操作的描述，错误的是：（）A.旋转操作可以保持二叉树的性质B.旋转操作的目的是调整节点的位置，使树重新平衡C.单旋转和双旋转操作一定能使树的高度降低D.旋转操作的时间复杂度为O(1)二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）阐述后缀树在模式识别中的应用和相关算法。2、（本题5分）深入分析在利用哈希表存储字符串时，如何选择合适的哈希函数，以及如何处理冲突以提高查找效率。3、（本题5分）阐述如何使用字典树（Trie树）存储字符串集合，并实现字符串的查找操作，分析其时间复杂度和空间复杂度。4、（本题5分）解释如何在一个具有n个元素的数组中，查找第k小的元素，分析不同算法的实现思路和时间复杂度。5、（本题5分）解释数据结构中栈的压栈和弹栈操作的含义，并举例说明其在实际中的应用。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于链表的存储结构来存储航班信息，实现航班的添加、删除和按起飞时间查询操作。2、（本题5分）设计一个基于顺序表的存储结构来管理图书信息，实现图书的借阅、归还和查询操作。3、（本题5分）设计一个算法，在一个二叉树中找出所有节点的堂兄弟节点。4、（本题5分）设计一个程序，使用合适的数据结构存储一个在线教育平台的课程评论信息，包括评论内容、用户ID、课程ID等，支持评论的展示和筛选功能。5、（本题5分）设计一个程序，在给定的数组中找出所有不重复的元素，输出这些元素。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个股票交易系统需要实时处理大量的股票交易数据，包括股票代码、交易时间、交易价格、交易数量、买卖方向等。请设计数据结构来存储和管理这些交易数据，能够快速查询特定股票的交易记录、按时间排序交易、计算某段时间内的股票均价，并支持新交易的插入和旧交易的删除。2、（本题10分）一个在线考试系统需要记录学生的答题情况、得分