湖北医药学院《数据结构与数据库》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1页，共3页湖北医药学院《数据结构与数据库》

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、设计一个基于运算放大器的差分放大器电路，具有高共模抑制比和低噪声特性。2、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3、设计一个基于无线通信技术的智能物流跟踪与管理系统，实现货物运输过程的实时监控和调度。4、假设在一个实时交通监控系统中，需要不断地接收车辆的位置信息，并快速判断某一区域内车辆的拥堵情况。为了有效地存储和处理这些实时数据，以下哪种数据结构可以提供快速的查询和更新操作？（）A.红黑树B.线段树C.B树D.图5、设计一个通信系统中的软件定义无线电（SDR）平台，实现灵活的调制解调功能。6、在链表这种数据结构中，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。假设存在一个单向链表，包含元素10、20、30、40、50，其中头节点存储的值为10。如果要删除值为30的节点，需要对链表进行相应的操作。以下哪种操作步骤是正确的？（）A.从头节点开始遍历，找到值为30的节点，将其直接删除B.从头节点开始遍历，找到值为30的节点，将其前一个节点的指针指向其后一个节点C.从尾节点开始遍历，找到值为30的节点，将其删除D.无需遍历，直接删除值为30的节点7、设计一个基于ADC的电压测量系统，测量范围为0-10V，精度为0.01V，通过数码管显示测量结果。8、链表是另一种重要的数据结构，与数组相比具有不同的特点。以下关于链表的描述，不正确的是：（）A.链表中的元素通过指针链接在一起，存储位置可以是不连续的，插入和删除操作只需修改指针，效率较高B.单向链表只能从表头向表尾遍历，而双向链表可以从表头和表尾双向遍历，更加灵活C.链表的查找操作需要从头节点依次遍历，效率相对较低，但在不知道元素位置的情况下仍能进行插入和删除D.链表不需要预先分配连续的存储空间，因此不会出现存储空间浪费的情况，且其内存使用效率总是高于数组9、设计一个基于模拟乘法器和运放的有效值测量电路，能够测量交流信号的有效值。10、设计一个通信系统中的信道编码模块，实现某种纠错编码算法，分析其纠错能力和编码效率。11、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12、假设正在实现一个文件系统，需要快速查找文件的目录信息，并且支持文件和目录的添加、删除和修改操作。以下哪种数据结构可能是最适合用于存储目录结构的？（）A.平衡二叉树，保持查找效率平衡B.红黑树，自平衡的二叉搜索树C.B树，适合外存存储和大量数据查找D.哈希表，快速定位目录项13、平衡二叉树是为了改进二叉搜索树可能存在的不平衡问题而提出的。以下关于平衡二叉树的说法，正确的是：（）A.平衡二叉树在插入和删除操作后，通过旋转等操作始终保持树的高度平衡B.平衡二叉树的查找效率一定高于普通二叉搜索树C.平衡二叉树的构建和维护比较简单，不需要复杂的算法D.所有的平衡二叉树都是完全二叉树14、设计一个具有温度补偿功能的压力传感器测量电路，提高测量精度，给出电路设计和温度补偿算法。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。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明在一棵二叉树中，如何进行前序遍历、中序遍历和后序遍历，并分别给出它们的递归算法和非递归算法的实现思路。2、（本题5分）描述二叉树的后序遍历在二叉树的计算节点高度、平衡检查等操作中的应用。3、（本题5分）对于一个具有n个元素的数组，如何使用计数排序算法进行排序？请详细说明其适用条件和步骤。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个在线旅游行程规划系统中，用户可以自定义旅游行程，包括景点、住宿、交通等安排。设计数据结构来存储用户的行程规划，支持行程的修改、分享和评价，能够根据用户需求提供合理的行程建议和优化方案。2、（本题5分）某物流仓库需要对货物的存储位置和出入库记录进行管理。货物信息和位置以图的邻接矩阵形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）查找某类货物的存储位置；（2）记录货物的出入库时间和数量；（3）当仓库布局调整时，更新货物的存储位置；（4）统计某种货物在一段时间内的出入库总量。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。3、（本题5分）某航空公司的订票系统需要对航班信息和乘客订票情况进行管理。航班信息包括航班号、起降时间、起降地点、座位数量等，乘客订票信息包括乘客姓名、身份证号、航班号、座位号等。这些信息以哈希表和链表的组合形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）查询某个航班的剩余座位数量；（2）为乘客预订指定航班的座位；（3）取消乘客的订票；（4）统计每个航班的订票人数。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。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）一家物流公司的配送中心需要管理货物的配送信息，包括配送单号、货物信息、收件人信息、配送员信息、配送状态、预计送达时间等。设计合适的数据结构来存储配送数据，实现配送信息的快速查询、状态更新、人员调度，并统计按时送达率。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个程序，使用数据结