皖西卫生职业学院《数据结构W》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、线段树是一种用于处理区间查询和更新的数据结构。关于线段树的应用，以下描述哪一项是不正确的？（）A.可以用于快速计算数组某一区间的和、最大值、最小值等B.对于频繁的区间更新操作，线段树能够高效地处理C.线段树的构建和查询操作的时间复杂度均为O(logn)D.线段树只能用于处理数值类型的数据，不能处理其他类型的数据2、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。3、设计一个数字频率计多功能电路，能够同时测量频率、周期、占空比等参数，并且具有数据存储和打印功能。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、设计一个基于蓝牙5.0技术的智能家居设备组网系统，实现设备之间的互联互通和协同工作。6、设计一个基于单片机的智能车库门控制系统，能够实现车库门的自动开关、远程控制和防夹保护功能。7、考虑到一个图的遍历问题，假设需要判断一个图是否存在环，并且找出所有的环。以下哪种数据结构和算法常用于解决这类问题？（）A.深度优先搜索结合栈B.广度优先搜索结合队列C.拓扑排序结合栈D.强连通分量算法结合并查集8、设计一个基于DSP的图像压缩系统，能够对彩色图像进行有损压缩，压缩比达到10:1，阐述算法原理和代码实现。9、设计一个基于蓝牙技术的无线数据传输模块，实现两个设备之间的可靠数据通信，包括蓝牙模块的选型和接口电路设计。10、想象一个需要对大量浮点数进行排序的任务，并且要求排序的稳定性（即相同值的元素相对顺序保持不变）。以下哪种排序算法可能是最合适的？（）A.冒泡排序，稳定但效率低B.快速排序，不稳定，效率较高C.归并排序，稳定且在大数据量时效率较好D.选择排序，不稳定且效率一般11、利用传感器技术，设计一个水质监测系统，能够实时检测水中的温度、酸碱度、溶解氧等参数。12、假设要实现一个可以动态调整大小并且能够快速查找最大元素的数据结构。以下哪种数据结构的扩展和修改可能是最合适的？（）A.最大堆B.最小堆C.链表D.数组13、设计一个基于音频运放的耳机放大器，输出功率不小于500mW，失真度小于0.1%。14、以下哪种排序算法在平均情况下和最坏情况下的时间复杂度差异最大？（）A.冒泡排序B.插入排序C.快速排序D.选择排序15、设计一个通信系统功率控制模块，能够根据信道条件动态调整发射功率，分析功率控制的精度和响应速度。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）深入分析在一个具有n个元素的链表中，如何判断两个链表是否相交。2、（本题5分）比较快速排序和归并排序在空间利用上的不同，并举例说明。3、（本题5分）解释图的强连通分量是什么，以及如何找出一个有向图的强连通分量。4、（本题5分）简述哈希表的负载因子是什么，以及它对哈希表性能的影响。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某医院的体检管理系统需要记录体检项目、体检人员信息、体检结果和建议等。设计一种数据结构来存储这些信息，实现体检项目的设置，体检人员信息的录入，体检结果的存储和分析，以及个性化的体检建议生成，并能够快速查询和统计体检数据。2、（本题5分）某城市的公交卡充值管理系统需要存储充值记录，包括充值编号、卡号、充值金额、充值时间等。系统要实现快速查找特定卡号的充值记录、按照充值金额对记录进行排序、新增充值、删除错误充值记录。请确定合适的数据结构，并详细阐述算法和代码实现，同时讨论性能优化策略。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）某电商平台的商家管理系统需要存储商家的信息，如商家编号、商家名称、主营商品、信誉评级、销售额等。系统要能够快速查找特定商家、按照销售额对商家进行排序、新增商家、修改商家信息、对违规商家进行处理。请设计合适的数据结构和算法，并给出代码实现和性能评估。5、（本题5分）一家在线医疗平台需要管理患者的病历信息、诊断结果和治疗方案。病历信息包括患者ID、基本信息、症状描述，诊断结果包括诊断ID、患者ID、诊断结论，治疗方案包括方案ID、患者ID、治疗步骤。设计数据结构来存储这些医疗数据，实现患者信息的快速查询、诊断结果的对比分析、治疗方案的跟踪，并保障数据的安全性和隐私性。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个程序，使用二叉树结构存储整数，实现前序、中序和后序遍历，并输出遍历结果。2、（本题10分）实现并查集数据结构，支持合并集合