站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁太原工業學院

《數據結構與數據庫》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1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、二叉樹是一種重要的數據結構，具有多種遍歷方式。假設存在一個二叉樹，其先序遍歷的結果是ABDECF，中序遍歷的結果是DBEAFC。請問該二叉樹的后序遍歷結果是什么？（）A.DEBFCAB.DBEFCAC.DEBCFAD.DFEBCA2、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。3、設計一個基于藍牙4.0技術的智能血壓計，能夠實時監測血壓變化，并提供健康建議。4、在使用鏈表實現棧的操作時，假設需要彈出棧頂元素。以下關于鏈表棧的操作，哪個是正確的（）A.直接刪除鏈表的頭節點B.從鏈表的尾部刪除節點C.遍歷鏈表找到棧頂節點并刪除D.以上操作都不正確5、在數據結構的學習中，理解算法的正確性和穩定性是很重要的。以下關于算法正確性和穩定性的描述，錯誤的是：（）A.算法的正確性是指對于任意合法的輸入，算法都能給出正確的輸出B.穩定性是指在排序過程中，如果兩個元素的關鍵字相等，它們在排序前后的相對順序不變C.冒泡排序是一種穩定的排序算法，而快速排序在默認情況下是不穩定的D.算法的正確性和穩定性是相互獨立的，一個算法可以是正確的但不穩定，也可以是穩定的但不正確6、設計一個基于CPLD的脈沖寬度調制（PWM）發生器，實現可調占空比的PWM信號輸出，給出電路設計和性能測試。7、設計一個數字示波器探頭電路，能夠將輸入信號轉換為適合示波器測量的信號，并且具有衰減和補償功能。8、設計一個基于數字信號處理的圖像壓縮與解壓縮系統，實現圖像的高效存儲和傳輸。9、設計一個音頻均衡器參數自動調整與存儲電路，能夠根據輸入音頻信號自動調整均衡器參數，并將參數存儲起來供下次使用。10、平衡二叉樹是為了改進二叉搜索樹在某些情況下性能不佳而提出的。以下關于平衡二叉樹的敘述中，不正確的是（）A.平衡二叉樹通過旋轉操作保持樹的平衡B.平衡二叉樹的左右子樹高度差絕對值不超過1C.插入和刪除操作可能會導致平衡二叉樹失去平衡D.平衡二叉樹的查找效率一定高于二叉搜索樹11、對于有向圖，其拓撲排序是一種重要的操作。以下關于拓撲排序的描述，錯誤的是（）A.結果不一定唯一B.可以用于判斷有向圖是否存在環C.若存在環，則無法進行拓撲排序D.拓撲排序的結果是一個有序的節點序列，反映了節點之間的先后關系12、設計一個基于微控制器的智能家電控制系統，能夠通過手機APP遠程控制家電的開關和工作模式，說明系統的硬件和軟件實現。13、已知一個棧的進棧序列為1，2，3，4，5。則下列序列中，不可能是出棧序列的是：（）A.5，4，3，2，1B.4，5，3，2，1C.4，3，5，1，2D.1，2，3，4，514、設計一個基于FPGA的數字信號解調系統，支持常見的調制方式（如QPSK、16QAM等）的解調。15、運用通信網絡技術，設計一個遠程醫療手術示教系統的網絡架構，實現高清視頻和數據的實時傳輸。16、設計一個基于單片機的智能電表系統，能夠準確測量電能消耗，并具有數據存儲、遠程通信等功能。17、在數據結構的實際應用中，優先隊列常用于處理具有優先級的任務。以下關于優先隊列的實現方式，錯誤的是：（）A.可以用堆來實現優先隊列，插入和刪除操作的時間復雜度都較低B.可以用有序數組來實現優先隊列，但插入操作的時間復雜度較高C.可以用無序數組來實現優先隊列，查找最大（或最小）元素的時間復雜度為O(1)D.無論采用哪種數據結構實現優先隊列，其性能都相同18、設計一個基于傳感器的環境監測系統，能夠實時監測溫度、濕度、光照強度、PM2.5等環境參數，并通過Wi-Fi將數據上傳到云平臺。19、設計一個基于霍爾傳感器的電流測量電路，能夠測量0-10A的直流電流，精度達到0.1A。20、在一個需要對大量整數進行排序的場景中，如果內存空間有限，不能一次性容納所有數據，以下哪種排序算法可能是最合適的？（）A.冒泡排序，簡單但效率低，不適合大數據量B.快速排序，通常在內存中進行，不適合內存受限情況C.歸并排序，可以采用外部排序的方式處理大數據量D.插入排序，適用于少量數據，不適合大規模數據21、二叉樹在數據結構中具有重要地位。以下關于二叉樹應用的敘述，不正確的是：（）A.二叉樹可以用于實現二叉搜索樹，提高查找效率B.二叉樹可以用于表達式的存儲和計算C.二叉樹可以用于實現哈夫曼編碼，進行數據壓縮D.二叉樹只能用于存儲和處理數值型數據22、歸并排序同樣是一種分治算法，它將數組不斷地分成兩半，然后將兩半合并成一個有序的數組。歸并排序的空間復雜度主要取決于：（）A.數組的初始大小B.遞歸的深度C.合并操作的次數D.數據的分布情況23、基于通信中的頻譜資源管理技術設計一個動態頻譜分配系統，提高頻譜利用率。24、二叉搜索樹是一種特殊的二叉樹，具有特定的性質。對于二叉搜索樹的特點和操作，以下說法錯誤的是（）A.左子樹上所有節點的值均小于根節點的值B.右子樹上所有節點的值均大于根節點的值C.插入和查找操作的平均時間復雜度為O(logn)D.二叉搜索樹一定是完全二叉樹25、設計一個基于D/A轉換器的正弦波信號發生器電路，輸出頻率范圍為10Hz-10kHz，幅度可調，失真度小于5%。26、設計一個電子血壓計數據分析與預警電路，能夠對血壓計測量的數據進行分析，當血壓異常時發出預警信號。27、假設正在設計一個公交換乘系統，需要存儲各個公交站點之間的線路和換乘信息，并且能夠快速規劃出最優的換乘路線。以下哪種數據結構和算法可能是最有用的？（）A.圖結構，結合迪杰斯特拉算法求解最短路徑B.樹結構，通過深度優先搜索規劃路線C.鏈表，順序存儲換乘信息D.哈希表，快速查找站點之間的連接28、設計一個基于藍牙模塊的智能體重秤，能夠測量體重、體脂率、肌肉量等身體指標，并將數據上傳至云端。29、設計一個光控開關電路，當環境光照強度低于一定值時，自動打開照明設備，當光照強度高于一定值時，自動關閉照明設備。30、在一個有n個頂點的無向圖中，若要判斷圖中是否存在回路，使用深度優先遍歷算法，其時間復雜度為？（）A.O(n)B.O(n+e)，其中e為邊數C.O(n^2)D.O(logn)二、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某企業的員工績效考核系統需要記錄員工的工作任務、完成情況、績效得分、考核評語等信息。設計數據結構來實現績效考核的流程管理，支持考核數據的錄入、統計和分析，能夠為企業提供員工績效的綜合評估和發展建議。2、（本題5分）一個健身房的會員管理系統需要存儲會員信息，如會員編號、會員姓名、會員類型、會員期限、消費記錄等。系統要能夠快速查找特定會員、按照消費金額對會員進行排序、新增會員、修改會員信息以及刪除會員。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。3、（本題5分）在一個大型企業的項目管理系統中，需要記錄項目信息、任務分配和進度情況。項目信息包括項目ID、項目名稱、負責人、開始時間、結束時間，任務分配包括任務ID、項目ID、責任人、任務描述，進度情況包括任務ID、完成百分比、更新時間。請設計數據結構來管理項目數據，實現項目的查詢、任務的跟蹤、進度的更新，并生成項目進度報告。4、（本題5分）一個健身房管理系統需要記錄會員的信息、鍛煉計劃、課程預約和消費記錄。設計數據結構來優化會員管理和服務提供。5、（本題5分）一家快遞公司需要管理大量的快遞包裹信息，包括包裹單號、發件人信息、收件人信息、重量、運輸狀態等。請設計合適的數據結構來存儲這些包裹數據，實現包裹的快速錄入、跟蹤查詢、狀態更新，以及統計不同地區的包裹數量和運輸情況。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述在具有n個頂點的圖中，如何使用深度優先搜索算法找出所有的簡單回路，并給出具體的算法步驟和代碼實現。2、（本題5分）論述在貪心算法的局限性分析中，舉例說明在哪些情況下貪心算法不能得到最優解。3、（本題5分）論述在樹的遍歷中，如何實現先序遍歷的非遞歸算法，并分