學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁宜賓學院

《數據結構與算法》2021-2022學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、設計一個音頻信號頻譜分析儀，能夠顯示音頻信號的頻譜圖，給出硬件設計和頻譜分析算法。2、想象一個需要存儲和操作幾何圖形（如點、線、面）的系統，以下哪種數據結構可能是最適合的？（）A.空間索引（如R-tree），能夠高效地處理空間數據B.鏈表，對于復雜的幾何關系處理不便C.數組，存儲固定數量的幾何對象，不靈活D.棧，不適合存儲和操作幾何圖形3、堆是一種特殊的樹形數據結構，分為大頂堆和小頂堆。大頂堆的每個節點的值都大于或等于其子節點的值。在將一組無序的數據構建成大頂堆時，以下關于構建過程的描述，正確的是：（）A.從葉子節點開始，逐步向上調整B.從根節點開始，逐步向下調整C.隨機選擇節點進行調整D.不需要進行調整，直接就是大頂堆4、設計一個基于DSP的數字信號調制系統，支持多種調制方式，如QAM、OFDM等，給出算法實現和性能優化。5、設計一個基于Wi-Fi技術的無線視頻監控系統，實現視頻的采集、傳輸和實時觀看，描述系統的硬件組成和軟件實現。6、設計一個音頻濾波器參數優化電路，能夠根據輸入音頻信號的特點自動優化濾波器的參數，提高音頻質量。7、設計一個基于物聯網技術的智能停車場管理系統，能夠實現車位檢測、車輛引導和收費管理等功能。8、設計一個基于Wi-Fi的智能家居安防系統，實現入侵檢測、視頻監控和報警功能，闡述系統組成和網絡配置。9、設計一個基于數字電位器和濾波器的音頻均衡調節系統，實現對音頻各頻段的靈活均衡調節。10、在實際應用中，常常需要對數據結構進行優化。以下關于數據結構優化的描述，錯誤的是：（）A.可以通過選擇合適的存儲結構來提高性能B.可以通過改進算法來降低操作的時間復雜度C.優化數據結構一定會增加代碼的復雜性D.優化需要綜合考慮性能、可讀性和可維護性11、設計一個數字時鐘收音機電路，能夠顯示時間、接收廣播信號并播放音頻，具有鬧鐘和定時關機功能。12、在一個平衡二叉搜索樹中，進行插入操作后，可能會破壞平衡。為了恢復平衡，可能會進行多次旋轉操作。以下哪種情況可能導致最多的旋轉操作？（）A.插入的值總是大于當前節點的值B.插入的值總是小于當前節點的值C.插入的值隨機分布D.以上情況旋轉操作次數相同13、在樹的遍歷中，先序遍歷、中序遍歷和后序遍歷可以得到不同的節點訪問順序。以下關于這三種遍歷方式的應用場景，描述錯誤的是（）A.先序遍歷常用于創建二叉樹的副本B.中序遍歷常用于對二叉搜索樹進行排序操作C.后序遍歷常用于計算二叉樹中節點的數量D.這三種遍歷方式的應用場景是固定的，不能相互替代14、選擇排序也是一種基本的排序算法。以下關于選擇排序的描述，錯誤的是（）A.每一輪從待排序序列中選擇最小的元素，放到已排序序列的末尾B.選擇排序的時間復雜度為O(n2)，但在某些情況下比冒泡排序性能好C.選擇排序是一種不穩定的排序算法D.選擇排序不需要額外的存儲空間，空間復雜度為O(1)15、在一個編譯器的符號表管理中，需要快速插入、查找和更新變量、函數等符號的信息。為了實現高效的符號表操作，以下哪種數據結構通常會被選用？（）A.哈希表B.二叉搜索樹C.平衡二叉樹D.鏈表二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）深入解釋在具有n個頂點的有向圖中，如何判斷是否存在環，并給出一種有效的檢測算法和代碼示例。2、（本題5分）解釋什么是Trie樹，并說明其在字符串處理中的應用。3、（本題5分）論述如何使用貪心算法解決最優裝載問題。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某公司的會議安排管理系統需要存儲會議的信息，如會議編號、會議主題、會議時間、參會人員、會議室編號等。系統要能夠快速查找特定會議、按照會議時間對會議進行排序、新增會議安排、修改會議信息、取消會議。請設計合理的數據結構和算法，并提供代碼實現和性能分析。2、（本題5分）一個快遞物流跟蹤系統需要存儲快遞單號、發件人、收件人、收件地址、當前位置、預計到達時間等信息。系統要實現快速查找特定快遞單號的信息、按照預計到達時間對快遞進行排序、新增快遞單號、更新快遞的當前位置。請確定合適的數據結構，并詳細描述算法和代碼實現，同時考慮性能優化。3、（本題5分）某電商倉庫管理系統需要存儲貨物的種類、數量、存放位置和入庫出庫時間等信息。請設計合適的數據結構來存儲貨物信息，支持貨物的入庫、出庫、盤點和庫存查詢操作，并能夠根據貨物的入庫時間和保質期進行優先出庫處理。4、（本題5分）某電商平臺的物流配送路徑規劃系統需要存儲配送地點和路徑信息，包括地點編號、地點名稱、經度、緯度、相鄰地點等。系統要實現快速查找最短配送路徑、按照距離對配送地點進行排序、新增配送地點、修改路徑信息。請選擇恰當的數據結構，并詳細說明算法和代碼實現，以及性能評估。5、（本題5分）一個在線學習平臺需要管理課程信息，包括課程編號、課程名稱、授課教師、課程簡介、選課人數等。平臺要實現快速查找特定課程、按照選課人數對課程進行排序、新增和刪除課程，以及修改課程信息的功能。請設計相應的數據結構和算法，并給出完整的代碼實現，同時討論其時間和空間效率。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個程序，使用