遂宁工程职业学院《数据结构综合实践》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页遂宁工程职业学院

《数据结构综合实践》2023-2024学年第二学期期末试卷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、在数据结构中，查找操作也是常见的操作之一。顺序查找适用于无序数组，其平均时间复杂度为：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(1)2、队列也是一种常见的数据结构，遵循先进先出的原则。假设一个打印任务队列，有文档A、B、C依次进入队列，打印机每次只能处理一个任务。当打印机处理完当前任务后，会从队列头部取出下一个任务进行打印。如果文档A正在打印，此时文档D进入队列，那么接下来打印机将打印哪个文档？（）A.BB.CC.DD.不确定3、设计一个基于FPGA的图像识别加速系统，提高图像识别的速度和准确率，阐述硬件加速原理和实现。4、设计一个基于物联网技术的智能物流跟踪系统，能够实时跟踪货物的位置和状态，提供物流信息查询服务。5、在一个编译器的符号表实现中，需要存储变量名、类型、作用域等信息，并能够快速查找、插入和删除符号。以下哪种数据结构可能是最适合的？（）A.红黑树，平衡的搜索结构B.链表，动态操作方便C.栈，后进先出管理符号D.队列，先进先出处理符号6、二叉树是一种重要的数据结构。在二叉树的性质中，以下描述哪一项是不准确的？（）A.二叉树的每个节点最多有两个子节点，分别称为左子节点和右子节点B.满二叉树是一种特殊的二叉树，所有的叶子节点都在同一层C.完全二叉树中，除了最后一层，其他层的节点都是满的，且最后一层的节点从左到右依次排列D.对于一棵深度为h的二叉树，其节点总数最多为2^h-1，最少为h7、设计一个基于模拟开关和运放的音频混音系统，实现多个音频信号的混合输出。8、设计一个音频功率放大器保护电路，能够在功放出现故障时自动切断电源，保护扬声器和功放电路。9、设计一个基于PLC的自动化生产线物流输送系统，实现物料的自动搬运、存储和配送。10、设计一个基于ZigBee技术的智能仓储管理系统，能够实现货物的入库、出库、库存盘点等功能。11、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良好的线性度。12、在一个有n个顶点的无向图中，若要判断图中是否存在回路，使用深度优先遍历算法，其时间复杂度为？（）A.O(n)B.O(n+e)，其中e为边数C.O(n^2)D.O(logn)13、在数据结构中，链表是一种常见的数据结构。以下关于链表的描述，哪一项是不准确的？（）A.链表由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针B.链表的插入和删除操作在特定位置时，时间复杂度为O(1)C.链表可以方便地进行动态内存分配，无需事先确定存储空间大小D.链表在查找特定元素时，时间复杂度总是优于顺序表14、设计一个用于工业自动化的激光测距系统，测量精度达到毫米级，给出系统组成和测量算法。15、在一个大型电商网站的数据库中，需要存储和快速查找商品的信息，包括商品编号、名称、价格、库存数量等。为了实现高效的查找和操作，选择合适的数据结构至关重要。假设需要频繁地根据商品编号查找商品的详细信息，以下哪种数据结构可能是最合适的？（）A.链表，便于动态插入和删除元素B.数组，支持随机访问C.二叉搜索树，查找效率较高D.哈希表，能够快速定位特定键的值16、二叉树常用于实现查找操作，以下关于二叉树查找效率的描述，正确的是：（）A.二叉树的查找效率与树的高度成正比，树越高查找越慢B.平衡二叉树的查找效率一定高于普通二叉树C.满二叉树的查找效率最高，因为其结构最规整D.无论二叉树的结构如何，查找操作的时间复杂度都是O(n)17、堆是一种特殊的数据结构，常用于实现优先队列。以下关于堆的性质，正确的是：（）A.大根堆中，每个节点的值都大于或等于其孩子节点的值B.小根堆中，根节点的值一定是堆中最小的值C.堆可以用数组实现，通过特定的计算方式可以快速定位节点的父子关系D.对堆进行插入和删除操作后，不需要重新调整堆的结构以保持其性质18、设计一个基于ZigBee的智能家居控制系统，实现对家电的远程控制和状态监测，阐述网络拓扑和通信协议。19、数据结构是计算机存储、组织数据的方式，对算法的效率和程序的性能有着重要影响。以下关于数据结构的描述，哪一项是不准确的？（）A.数据结构可以分为线性结构和非线性结构，如数组、链表属于线性结构，而树和图属于非线性结构B.选择合适的数据结构取决于具体的应用场景和操作需求，例如频繁的插入和删除操作可能更适合使用链表C.数据结构的设计目标通常包括节省存储空间、提高操作效率和便于数据的管理与维护D.数据结构一旦确定，就不能根据实际情况进行修改和优化，否则会导致程序出现严重错误20、设计一个简单的光电编码器接口电路，能够准确读取编码器的输出信号，用于位置测量，阐述电路原理和接口程序。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述AVL树的旋转操作，包括单旋转和双旋转，以及在插入节点时如何进行平衡调整。2、（本题5分）详细说明在一个具有n个顶点和e条边的带权无向图中，如何使用克鲁斯卡尔算法构造最小生成树，并分析算法的时间复杂度。3、（本题5分）阐述如何在一个有序链表中查找中位数，分析所使用的算法和时间复杂度。4、（本题5分）论述队列的特点和基本操作，以及如何使用循环队列解决假溢出问题，并分析其时间复杂度。5、（本题5分）论述如何使用动态规划算法解决编辑距离问题。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，利用数组实现插入排序算法，输入一组数据进行排序并展示过程和结果。2、（本题5分）设计一个程序，用图结构表示计算机网络中的设备连接，实现故障检测和最短恢复路径规划。3、（本题5分）设计一个数据结构和算法，用于管理一个超市的促销商品组合信息，能够根据不同的促销策略，生成最优的商品组合方案。4、（本题5分）实现一个算法，计算一个图的最小生成森林。5、（本题5分）设计后缀数组的构建算法，并应用于字符串处理问题，与后缀树进行对比。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某在线学习平台需要管理课程的章节和学生的学习进度，课程章节包括章节ID、章节名称、课程ID、内容，学习进度包括学生ID、章节ID、学习时间、完成状态。设计数据结构来存储这些数据，能够快速查询学生的学习进度、统计章节的完成率，并为学生推荐未学习的章节。2、（本题10分）一个在线游戏的玩家信息管理系统需要存储玩家的信息，如玩家编号、玩家昵称、游戏等级、游戏积分、在线状态等。系统要实现快速查找特定玩家、按照游戏积分对玩家进行排名、新增玩家、删除玩家以及更新玩家的在线状态和游戏等级。请确