學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共2頁湖南理工學(xué)院南湖學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中俄》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場景中，假設(shè)我們正在開發(fā)一個在線圖書館管理系統(tǒng)，需要高效地存儲和檢索大量的圖書信息，包括書名、作者、出版年份、分類等。為了能夠快速根據(jù)書名或作者查找特定的圖書，同時能夠方便地按照出版年份進(jìn)行排序和瀏覽，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于存儲這些圖書數(shù)據(jù)？（）A.數(shù)組B.鏈表C.二叉搜索樹D.哈希表2、在一個哈希表中，解決沖突的方法有多種，以下哪種方法在處理沖突時可能會導(dǎo)致“二次聚集”現(xiàn)象？（）A.線性探測法B.鏈地址法C.再哈希法D.建立公共溢出區(qū)3、設(shè)計一個基于FPGA的交通信號燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的時間段和車流量自動調(diào)整信號燈的時長，實現(xiàn)智能化交通控制。4、設(shè)計一個數(shù)字電路中計數(shù)器的級聯(lián)擴展和同步控制方案，分析計數(shù)范圍和同步性能。5、利用電力電子技術(shù)設(shè)計一個逆變電路，將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源，輸出符合特定要求的電壓和頻率。6、根據(jù)傳感器原理，設(shè)計一個用于橋梁健康監(jiān)測的應(yīng)變傳感器系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測橋梁的受力情況。7、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在圖的存儲方式中，鄰接矩陣和鄰接表是常見的方法。以下關(guān)于鄰接矩陣存儲的描述，錯誤的是（）A.適合存儲稠密圖B.存儲空間復(fù)雜度為O(V^2)，其中V是頂點數(shù)C.可以快速判斷任意兩個頂點之間是否有邊D.對于邊數(shù)較少的圖，存儲效率較高8、設(shè)計一個基于藍(lán)牙5.0技術(shù)的智能家居設(shè)備組網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通和協(xié)同工作。9、運用集成電路知識，設(shè)計一款用于智能手表的低功耗藍(lán)牙通信芯片，具備穩(wěn)定的連接和低能耗特性。10、設(shè)計一個數(shù)字信號處理器（DSP）圖像處理電路，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像的濾波、增強等處理功能。11、設(shè)計一個基于FPGA的圖像增強系統(tǒng)，能夠提高圖像的對比度和亮度，說明算法和硬件實現(xiàn)。12、設(shè)計一個數(shù)字鎖相環(huán)頻率合成器，能夠輸出頻率在1MHz至1GHz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的正弦波，給出系統(tǒng)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。13、設(shè)計一個通信系統(tǒng)中的分集接收方案，分析分集合并方式對系統(tǒng)性能的影響。14、設(shè)計一個基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，能夠連接云平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和下發(fā)，描述設(shè)備的硬件和軟件實現(xiàn)。15、設(shè)計一個直流穩(wěn)壓電源，能夠提供穩(wěn)定的輸出電壓，具有過流保護(hù)和短路保護(hù)功能，給出電路設(shè)計和性能測試分析。16、假設(shè)要實現(xiàn)一個文本編輯器中的撤銷和重做功能，需要能夠高效地存儲操作歷史，并支持快速的回退和前進(jìn)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最佳選擇？（）A.數(shù)組，存儲固定數(shù)量的操作歷史，擴展困難B.雙向鏈表，方便在兩端進(jìn)行插入和刪除操作，適合存儲操作歷史C.樹，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不太適合存儲簡單的操作歷史D.哈希表，查找效率高，但不便于維護(hù)操作的順序17、在排序算法的穩(wěn)定性方面，插入排序是一種穩(wěn)定的排序算法。這意味著在排序過程中（）A.相同元素的相對順序不會改變B.排序速度較快C.不需要額外的存儲空間D.以上都不是18、考慮哈希沖突的解決方法，開放定址法和鏈地址法是常見的策略。假設(shè)一個哈希表的負(fù)載較高，容易發(fā)生沖突。以下哪種方法在這種情況下可能表現(xiàn)更好（）A.開放定址法B.鏈地址法C.兩種方法效果相同D.無法確定19、設(shè)計一個基于DSP的語音合成系統(tǒng)，能夠?qū)⑽谋巨D(zhuǎn)換為自然流暢的語音，提供算法實現(xiàn)和性能評估。20、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機存儲、組織數(shù)據(jù)的方式。在研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，線性表是一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于線性表的描述，錯誤的是（）A.線性表可以順序存儲，也可以鏈?zhǔn)酱鎯.順序存儲的線性表可以隨機訪問任意元素，時間復(fù)雜度為O(1)C.鏈?zhǔn)酱鎯Φ木€性表在插入和刪除操作時，不需要移動大量元素，效率較高D.線性表的長度是固定的，不能動態(tài)變化二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在動態(tài)規(guī)劃的空間優(yōu)化中，如何通過滾動數(shù)組或狀態(tài)壓縮減少空間消耗。2、（本題5分）在一個具有n個元素的雙向循環(huán)鏈表中，如何實現(xiàn)將鏈表按照特定規(guī)則進(jìn)行分割，給出算法步驟和時間復(fù)雜度分析。3、（本題5分）解釋平衡二叉樹的定義和平衡調(diào)整方法，如LL、LR、RR、RL旋轉(zhuǎn)，舉例說明在插入操作中如何進(jìn)行平衡調(diào)整。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）構(gòu)建一個算法，將一個有序鏈表和一個無序鏈表合并成一個有序鏈表。2、（本題5分）使用棧結(jié)構(gòu)設(shè)計一個程序，實現(xiàn)中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)換為后綴表達(dá)式，并計算結(jié)果。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用鏈表實現(xiàn)隊列的優(yōu)先級排序功能，輸入一組帶有優(yōu)先級的元素進(jìn)行排序并展示結(jié)果。4、（本題5分）研究伸展樹在并發(fā)環(huán)境下的應(yīng)用挑戰(zhàn)，設(shè)計解決方案。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用鄰接矩陣存儲有向圖，判斷兩個頂點之間是否存在邊，并輸出結(jié)果。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某電商平臺的庫存管理系統(tǒng)需要實時監(jiān)控商品庫存數(shù)量，當(dāng)庫存低于閾值時自動補貨。設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實現(xiàn)庫存的準(zhǔn)確管理和及時補貨。2、