華中師范大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編程實(shí)踐》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷VIP

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《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編程實(shí)踐》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理的圖像識(shí)別系統(tǒng)，能夠識(shí)別特定的物體或圖案。2、在一個(gè)最小堆中，刪除堆頂元素后，需要重新調(diào)整堆以保持其性質(zhì)。以下哪種操作是正確的？（）A.將最后一個(gè)元素移到堆頂，然后向下調(diào)整B.將第一個(gè)元素移到末尾，然后向上調(diào)整C.重新構(gòu)建整個(gè)堆D.不進(jìn)行任何操作3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)放的求和放大器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)輸入信號(hào)的求和運(yùn)算，增益可調(diào)。4、想象一個(gè)需要存儲(chǔ)大量學(xué)生成績數(shù)據(jù)，并能夠快速找出最高成績和最低成績的應(yīng)用場景。同時(shí)，還需要支持成績的插入和更新操作。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能最為合適？（）A.二叉搜索樹，能快速查找、插入和刪除元素，但平衡情況影響性能B.堆，特別是最大堆和最小堆，能快速獲取最大或最小元素，插入和更新操作相對(duì)復(fù)雜C.哈希表，查找特定成績效率高，但不便于直接找出最大和最小成績D.紅黑樹，自平衡的二叉搜索樹，保證了較高的查找和插入效率5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的電子秤系統(tǒng)，能夠測量0-10kg的物體重量，精度達(dá)到1g。6、在圖的存儲(chǔ)中，鄰接多重表常用于無向圖的存儲(chǔ)。以下關(guān)于鄰接多重表的優(yōu)點(diǎn)，描述錯(cuò)誤的是（）A.便于刪除和插入邊B.節(jié)省存儲(chǔ)空間C.便于判斷兩個(gè)頂點(diǎn)之間是否有邊D.對(duì)有向圖的存儲(chǔ)效果更好7、基于通信糾錯(cuò)編碼和交織技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)抗衰落通信系統(tǒng)，提高在惡劣信道條件下的數(shù)據(jù)傳輸可靠性。8、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)中，理解算法的正確性和穩(wěn)定性是很重要的。以下關(guān)于算法正確性和穩(wěn)定性的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.算法的正確性是指對(duì)于任意合法的輸入，算法都能給出正確的輸出B.穩(wěn)定性是指在排序過程中，如果兩個(gè)元素的關(guān)鍵字相等，它們?cè)谂判蚯昂蟮南鄬?duì)順序不變C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法，而快速排序在默認(rèn)情況下是不穩(wěn)定的D.算法的正確性和穩(wěn)定性是相互獨(dú)立的，一個(gè)算法可以是正確的但不穩(wěn)定，也可以是穩(wěn)定的但不正確9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的語音信號(hào)處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)語音的采集、濾波、編碼和傳輸功能。10、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鏈表是一種常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于鏈表的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.鏈表由一系列節(jié)點(diǎn)組成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)和指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針B.鏈表的插入和刪除操作在特定位置時(shí)，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)C.鏈表可以方便地進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配，無需事先確定存儲(chǔ)空間大小D.鏈表在查找特定元素時(shí)，時(shí)間復(fù)雜度總是優(yōu)于順序表11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能溫室控制系統(tǒng)，能夠精確控制溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，提高作物產(chǎn)量。12、使用集成電路設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)算放大器，給出性能指標(biāo)要求和電路設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。13、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)電壓跟隨器，提高電路的輸入阻抗和輸出穩(wěn)定性。14、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)布線方案，確保高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。15、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估中，除了時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，平均情況下的性能也是重要的考慮因素。假設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在大多數(shù)情況下操作效率很高，但在某些特殊輸入下性能急劇下降。以下關(guān)于這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)，哪個(gè)是合理的（）A.是一種優(yōu)秀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況性能好B.不是一種好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因?yàn)榇嬖谛阅芷款iC.需要根據(jù)具體應(yīng)用場景來判斷其優(yōu)劣D.以上評(píng)價(jià)都不準(zhǔn)確二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）深入分析在具有n個(gè)元素的有序數(shù)組中，如何進(jìn)行二分查找的遞歸實(shí)現(xiàn)，并給出時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度的分析。2、（本題5分）論述在字符串匹配的高效實(shí)現(xiàn)中，如何利用位運(yùn)算或預(yù)處理技巧加快匹配速度。3、（本題5分）解釋什么是桶排序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，說明其原理和應(yīng)用場景，并闡述如何進(jìn)行排序操作。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某電商平臺(tái)的商家管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)商家的信息，如商家編號(hào)、商家名稱、主營商品、信譽(yù)評(píng)級(jí)、銷售額等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定商家、按照銷售額對(duì)商家進(jìn)行排序、新增商家、修改商家信息、對(duì)違規(guī)商家進(jìn)行處理。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能評(píng)估。2、（本題5分）某城市的垃圾分類管理系統(tǒng)需要記錄垃圾投放點(diǎn)信息、垃圾類型、分類情況和回收記錄等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)垃圾投放點(diǎn)的管理，垃圾類型的分類和統(tǒng)計(jì)，分類情況的監(jiān)督和回收記錄的查詢，并能夠提高垃圾分類的效率和準(zhǔn)確性。3、（本題5分）一個(gè)超市的促銷活動(dòng)管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)促銷活動(dòng)的信息，如活動(dòng)編號(hào)、活動(dòng)名稱、活動(dòng)時(shí)間、優(yōu)惠方式、參與商品等。系統(tǒng)要支持快速查找特定促銷活動(dòng)、按照活動(dòng)時(shí)間對(duì)活動(dòng)進(jìn)行排序、新增促銷活動(dòng)、修改活動(dòng)規(guī)則、結(jié)束活動(dòng)。請(qǐng)確定恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述算法和代碼實(shí)現(xiàn)，以及性能優(yōu)化策略。4、（本題5分）某醫(yī)院的體檢管理系統(tǒng)需要記錄體檢項(xiàng)目、體檢人員信息、體檢結(jié)果和建議等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)體檢項(xiàng)目的設(shè)置，體檢人員信息的錄入，體檢結(jié)果的存儲(chǔ)和分析，以及個(gè)性化的體檢建議生成，并能夠快速查詢和統(tǒng)計(jì)體檢數(shù)據(jù)。5、（本題5分）一個(gè)在線旅游預(yù)訂系統(tǒng)需要管理旅游線路、景點(diǎn)、酒店、游客預(yù)訂信息等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)旅游線路和景點(diǎn)的添加、刪除、查找和修改，酒店的預(yù)訂和評(píng)價(jià)管理，游客預(yù)訂信息的存儲(chǔ)和處理，并能夠根據(jù)游客的需求推薦合適的旅游線路和酒店。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30