裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁濰坊工商職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、設(shè)計一個基于微波技術(shù)的車載雷達測速系統(tǒng)，能夠準確測量車輛行駛速度。2、使用單片機設(shè)計一個智能火災(zāi)報警系統(tǒng)，能夠檢測火災(zāi)跡象并及時發(fā)出警報和通知相關(guān)人員。3、設(shè)計一個基于Wi-Fi技術(shù)的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r傳輸高清視頻，具備遠程控制和存儲功能，說明系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)配置。4、設(shè)計一個基于單片機的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，能夠監(jiān)測水的溫度、酸堿度、溶解氧等參數(shù)。5、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理器（DSP）的圖像識別系統(tǒng)，能夠識別簡單的物體形狀和顏色。6、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理的圖像壓縮系統(tǒng)，能夠?qū)D像進行高效壓縮，減少存儲空間和傳輸帶寬需求。7、在一個人工智能的模型訓(xùn)練過程中，需要存儲和處理大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和參數(shù)，并能夠快速地進行迭代和優(yōu)化。為了支持高效的模型訓(xùn)練，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)可能是最常用的？（）A.張量和并行計算B.鏈表和串行計算C.棧和遞歸計算D.隊列和分布式計算8、字符串在計算機程序中經(jīng)常被處理，也有相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作。以下關(guān)于字符串的存儲和操作，錯誤的是：（）A.字符串可以采用定長數(shù)組存儲，也可以采用動態(tài)分配的字符指針存儲B.字符串的比較操作可以逐個字符比較，也可以使用庫函數(shù)直接比較C.字符串的拼接操作通常需要重新分配內(nèi)存空間，以容納拼接后的結(jié)果D.字符串的查找操作只能從字符串的開頭開始，不能從中間位置開始9、在一個需要快速判斷兩個字符串是否具有相同字符集合的場景中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合可能是最有效的？（）A.利用哈希表統(tǒng)計每個字符串中字符的出現(xiàn)次數(shù)，然后比較B.對字符串進行排序，然后比較排序后的結(jié)果C.使用樹存儲字符串的字符，然后進行比較D.通過棧對字符串進行處理和比較10、考慮一個地理信息系統(tǒng)，需要存儲和管理地圖上的點、線、面等元素的信息，并能夠快速地進行空間查詢和分析，如判斷兩個區(qū)域是否相交。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于地理空間數(shù)據(jù)的處理？（）A.R樹，支持空間數(shù)據(jù)的索引和查詢B.B+樹，高效存儲和檢索空間數(shù)據(jù)C.紅黑樹，保持空間數(shù)據(jù)的平衡D.哈希樹，快速定位空間元素11、設(shè)計一個數(shù)字圖像處理中的圖像增強算法，并在不同類型的圖像上進行應(yīng)用和效果評估。12、AVL樹是一種平衡二叉搜索樹。假設(shè)我們正在使用一個AVL樹。以下關(guān)于AVL樹的描述，哪一項是不準確的？（）A.AVL樹通過旋轉(zhuǎn)操作保持左右子樹的高度差不超過1，從而保證平衡B.插入和刪除節(jié)點后，可能需要進行多次旋轉(zhuǎn)操作來恢復(fù)AVL樹的平衡C.AVL樹的查找、插入和刪除操作的時間復(fù)雜度在最壞情況下均為O(logn)D.AVL樹的空間復(fù)雜度比普通二叉搜索樹高很多，不適合在內(nèi)存受限的環(huán)境中使用13、設(shè)計一個簡單的數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)，采用差錯控制編碼提高傳輸可靠性，包括編碼和解碼電路設(shè)計以及性能測試。14、設(shè)計一個數(shù)字電路中的計數(shù)器擴展方案，實現(xiàn)更高進制的計數(shù)功能，進行功能驗證和性能測試。15、設(shè)計一個用于工業(yè)機器人的力傳感器接口電路，能夠準確測量力和力矩信息，給出電路設(shè)計和信號處理方法。16、考慮隊列這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它遵循先進先出的原則。假設(shè)一個銀行需要管理客戶的排隊等待服務(wù)，每個客戶按照到達的順序接受服務(wù)。為了有效地組織和管理客戶的等待過程，以下關(guān)于隊列的操作，哪個是最關(guān)鍵的（）A.隨機刪除隊列中的元素B.在隊列中間插入新的客戶C.讀取隊列頭部的客戶信息D.對隊列中的元素進行排序17、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評估中，除了時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，還有其他因素需要考慮。假設(shè)我們正在評估一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能。以下關(guān)于性能評估的描述，哪一項是不準確的？（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)細節(jié)、代碼的可讀性和可維護性也會影響其在實際應(yīng)用中的性能B.不同的硬件平臺和操作系統(tǒng)可能會對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能產(chǎn)生影響C.對于實時性要求高的系統(tǒng)，平均性能比最壞性能更重要D.只需要關(guān)注數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在理論上的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，實際的運行環(huán)境對性能影響不大18、在一個編譯器的符號表實現(xiàn)中，需要存儲變量名、類型、作用域等信息，并能夠快速查找、插入和刪除符號。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.紅黑樹，平衡的搜索結(jié)構(gòu)B.鏈表，動態(tài)操作方便C.棧，后進先出管理符號D.隊列，先進先出處理符號19、在一個長度為n的字符串中，使用樸素的模式匹配算法查找一個長度為m的子串，其最壞情況下的時間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(m)C.O(nm)D.O(n+m)20、設(shè)計一個數(shù)字圖像處理中的目標檢測系統(tǒng)，能夠準確檢測出特定目標，分析檢測的準確率和實時性。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋如何在一個具有n個元素的循環(huán)鏈表中，進行插入操作，并分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）論述伸展樹在處理隨機數(shù)據(jù)時的性能表現(xiàn)和優(yōu)化措施。3、（本題5分）解釋什么是基數(shù)樹（RadixTree）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，說明其特點和應(yīng)用場景，并闡述如何進行插入和查找操作。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）比較AVL樹和紅黑樹在實時系統(tǒng)中的應(yīng)用差異，設(shè)計實驗驗證。2、（本題5分）設(shè)計一個算法，在一個二叉樹中找出所有節(jié)點值的幾何平均數(shù)。3、（本題5分）設(shè)計一個歸并排序算法，對鏈表進行排序，分析其時間和空間復(fù)雜度，并與其他排序算法進行比較。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，利用平衡二叉樹存儲學(xué)生的學(xué)號和績點，實現(xiàn)績點的范圍查找和統(tǒng)計。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，在一個無向圖中判斷兩個頂點之間是否存在路徑。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）一個在線游戲的組隊系統(tǒng)需要對玩家的組隊信息進行管理。組隊信息包括隊伍編號、隊員列表、隊伍狀態(tài)等。這些信息以稀疏矩陣的形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）查詢某個隊伍的隊員信息；（2）玩家加入或退出隊伍時更新矩陣；（3）按照隊伍人數(shù)對隊伍進行排序；（4）統(tǒng)計空閑隊伍的數(shù)量。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題10分）一個視頻網(wǎng)站需要對用戶的觀看歷史