云南艺术学院《数据结构与数据库应用》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页云南艺术学院《数据结构与数据库应用》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、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、设计一个基于单片机的智能水温控制系统，用于热水器或工业设备的水温控制。2、对于一个需要频繁合并和拆分的数据集合，假设我们正在设计一个数据库的存储结构。以下哪种数据结构可能比较合适？（）A.链表B.数组C.树D.哈希表3、设计一个基于无线通信技术的智能环境监测站，能够监测温度、湿度、气压、风速等多种环境参数。4、设计一个卫星导航系统中的卫星轨道参数计算和预测模块，分析轨道精度。5、设计一个基于无线通信技术的智能水质监测浮标系统，能够实时监测水域的水质参数并远程传输。6、设计一个基于FPGA的图像边缘检测系统，能够对输入的图像进行实时边缘检测，并输出检测结果。7、设计一个基于蓝牙的无线传感器网络节点，能够采集温度、湿度和光照强度数据，并传输到上位机，描述节点硬件和软件设计。8、设计一个数字电视信号的传输系统，包括调制、编码和发射模块，满足特定的传输标准和质量要求。9、设计一个太阳能路灯控制器电路，能够根据环境光照强度自动控制路灯的开关，并且具有过充过放保护功能。10、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。11、堆是一种特殊的树形数据结构，分为大顶堆和小顶堆。假设存在一个小顶堆，其数组表示为[1,3,5,7,9,11]。现在要插入一个值2，为了保持堆的性质，需要进行一系列调整操作。以下哪种调整方式是正确的？（）A.直接将2插入末尾，无需调整B.将2与父节点比较，若小于父节点则交换位置，直到满足堆的性质C.将2与子节点比较，若大于子节点则交换位置，直到满足堆的性质D.重新构建整个堆12、在一个用数组实现的小顶堆中，删除堆顶元素后，为了保持堆的性质，需要进行的调整操作的时间复杂度为？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)13、设计一个数字音频播放器电路，能够播放MP3、WAV等格式的音频文件，具有音量调节、播放/暂停、上一曲/下一曲等功能。14、在一个物流配送系统中，需要根据各个配送点的位置和货物需求，规划出最优的配送路线，以最小化运输成本和时间。以下哪种数据结构和算法常用于解决这类路径规划问题？（）A.蚁群算法使用的信息素矩阵B.模拟退火算法使用的随机数生成器C.遗传算法使用的染色体编码D.A*算法使用的优先级队列15、设计一个太阳能路灯控制器，能够根据环境光强自动控制路灯的开关和亮度，描述电路原理和控制策略。16、在一个用邻接表表示的无向图中，要判断两个顶点之间是否存在边，时间复杂度为（）A.O(1)B.O(n)C.O(log₂n)D.取决于顶点的度数17、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18、跳表是一种可以替代平衡树的数据结构。假设我们正在使用跳表进行数据存储。以下关于跳表的描述，哪一项是不准确的？（）A.跳表通过随机增加索引层次来提高查找效率B.插入和删除操作可能会影响跳表的索引结构，需要进行相应的调整C.跳表的平均查找、插入和删除时间复杂度均为O(logn)D.跳表的空间复杂度比平衡树低，更适合内存紧张的场景19、设计一个无线数据传输系统，采用蓝牙技术实现短距离数据传输，传输速率不低于1Mbps，有效传输距离不小于10米。20、设计一个数字鉴相器，能够测量两个输入信号的相位差，精度达到1度，给出电路结构和工作原理。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释关键路径的概念和求解方法，说明其在项目管理和网络规划中的作用，并举例说明如何计算关键路径。2、（本题5分）阐述后缀树在多模式匹配中的应用和实现思路。3、（本题5分）深入解释二叉树的先序遍历、中序遍历和后序遍历的定义，并分别举例说明它们在实际问题中的应用场景。4、（本题5分）数组的扩容和缩容是如何实现的？有哪些注意事项？5、（本题5分）详细阐述基数排序中如何处理不同进制的数据。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，使用循环队列存储物流订单信息，实现订单的处理和跟踪。2、（本题5分）使用链表结构设计一个程序，模拟实现停车场的车辆进出管理系统，记录车辆的车牌号、入场时间和出场时间。3、（本题5分）构建一个平衡二叉树（如AVL树或红黑树），实现插入、删除操作并保持树的平衡。4、（本题5分）设计一个程序，以二叉树的形式表示音乐播放列表的结构，实现歌曲的查找和播放顺序调整功能。5、（本题5分）设计一个算法，在一个森林中，将所有树转换为对应的二叉树。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某公司的员工管理系统需要存储员工的个人信息，如姓名、工号、部门、职位、薪资等。请设计合适的数据结构来存储员工信息，支持按部门、职位等条件进行快速查询和排序，并能够方便地进行员工信息的添加、删除和修改操作。2、（本题10分）一个在线音乐制作平台需要管理用户上传的音乐作品、音效素材和项目文件。设计数据结构来优化存储和检索，方便