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5頁鄭州信息工程職業學院《數據結構與算法Ⅱ》

2023-2024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、在數據結構的性能評估中，時間復雜度和空間復雜度是重要的指標，以下關于它們的說法，錯誤的是：（）A.時間復雜度反映了算法執行所需的時間與輸入規模之間的關系B.空間復雜度反映了算法執行所需的存儲空間與輸入規模之間的關系C.優先考慮時間復雜度較低的算法，空間復雜度可以忽略不計D.對于一些特殊的應用場景，可能需要在時間復雜度和空間復雜度之間進行權衡2、設計一個基于ZigBee技術的無線智能家居安防系統，能夠檢測門窗入侵、煙霧和燃氣泄漏等情況，并及時報警，說明系統組成和網絡配置。3、二分查找是一種在有序數組中進行查找的高效算法。以下關于二分查找的描述，錯誤的是（）A.每次將查找范圍縮小一半，逐步逼近目標元素B.二分查找的時間復雜度為O(log?n)C.二分查找要求數組必須是有序的，且只能用于數組，不能用于鏈表D.二分查找在所有情況下都比順序查找快4、設計一個無線傳感器網絡的節點定位系統，能夠確定節點的位置信息，描述系統的原理和實現方法。5、設計一個高通橢圓濾波器電路，截止頻率為500Hz，通帶波紋小于0.3dB，阻帶衰減不小于50dB，輸入信號頻率范圍為0-1kHz。6、設計一個數字鑒頻器，能夠測量輸入信號的頻率變化，精度達到10Hz，給出電路結構和工作原理。7、運用電子電路知識，設計一個用于工業自動化的壓力傳感器信號調理電路，將傳感器輸出信號轉換為標準電壓或電流信號。8、設計一個基于數字信號處理器（DSP）的圖像邊緣檢測系統，能夠快速準確地檢測出圖像的邊緣信息。9、設計一個電子秤擴展電路，能夠增加電子秤的測量范圍和精度，并且具有去皮和累計功能。10、在一個循環隊列中，隊頭指針指向隊頭元素的前一個位置，隊尾指針指向隊尾元素。假設隊列的最大容量為10，當前隊頭指針為5，隊尾指針為8。此時，如果進行入隊操作，新元素應該存儲在哪個位置？（）A.9B.0C.8D.711、插入排序在小型數據集上表現較好。以下關于插入排序的描述，不正確的是（）A.將待排序元素插入到已排序部分的合適位置B.插入排序的平均時間復雜度為O(n2)，但在近乎有序的情況下性能較好C.插入排序是一種穩定的排序算法D.插入排序在處理大規模數據時效率很高12、設計一個低通濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于1dB，阻帶衰減大于40dB，采用無源或有源濾波器實現，并比較兩者的優缺點。13、設計一個基于數字信號處理的語音加密與解密系統，保障語音通信的安全。14、設計一個基于運算放大器的儀表放大器，具有高共模抑制比和高增益，用于測量小信號。15、設計一個通信系統中均衡器收斂速度和失調的優化方案，分析對系統性能的改善。16、設計一個太陽能路燈控制器電路，能夠根據環境光照強度自動控制路燈的開關，并且具有過充過放保護功能。17、設計一個基于藍牙的智能手表，能夠顯示時間、計步、監測心率和接收手機通知，描述硬件和軟件設計。18、數據結構是計算機科學中重要的研究領域，它對程序的性能和效率有著關鍵影響。以下關于數據結構的描述，錯誤的是：（）A.數據結構是指相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合B.數據結構主要研究數據的邏輯結構、存儲結構以及對數據的操作C.數據結構只關注數據的存儲方式，不考慮數據的處理效率D.選擇合適的數據結構可以提高程序的運行速度和節省存儲空間19、考慮隊列這種數據結構，它遵循先進先出的原則。假設一個銀行需要管理客戶的排隊等待服務，每個客戶按照到達的順序接受服務。為了有效地組織和管理客戶的等待過程，以下關于隊列的操作，哪個是最關鍵的（）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20、設計一個通信系統中的調制解調器，能夠實現對模擬信號的數字化調制（如ASK、FSK、PSK）和相應的解調功能，并分析其性能。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋如何使用拓撲排序判斷一個有向無環圖是否存在多個拓撲序列，分析其思路和時間復雜度。2、（本題5分）對于一個用鏈表實現的棧，如何實現獲取棧中元素的最大值操作，要求時間復雜度為O(1)，給出算法思路和實現代碼。3、（本題5分）論述如何使用哈希表存儲字符串集合，并實現字符串的查找、插入和刪除操作。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個算法，在一個字符串中找出滿足特定模式的所有子串。2、（本題5分）設計一個程序，使用合適的數據結構存儲一個在線學習平臺的課程章節信息，如章節標題、內容、時長、學習進度等，支持學習進度的記錄和查詢功能。3、（本題5分）設計一個程序，使用圖的數據結構表示城市規劃中的資源分配系統，實現資源的合理分配和優化功能。4、（本題5分）設計一個程序，使用貪心算法解決背包問題的不同變種，如0-1背包和部分背包問題。5、（本題5分）設計一個二叉樹的遍歷程序，包括前序、中序和后序遍歷，能夠輸入一棵二叉樹的節點信息，輸出相應的遍歷結果。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某學校的社團管理系統需要管理社團信息、成員信息、活動安排和經費使用等。設計一種數據結構來存儲這些信息，實現社團的創建、注銷和信息修改，成員的加入、退出和管理，活動的組織和記錄，以及經費的收支和統計，并能夠評估社團的活躍度和發展情況。2、（本題10分）一個在線訂餐平臺的廚房管理系統需要記錄菜品制作