裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁濰坊工商職業學院《數據結構理論》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、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、設計一個基于微波技術的車載雷達測速系統，能夠準確測量車輛行駛速度。2、使用單片機設計一個智能火災報警系統，能夠檢測火災跡象并及時發出警報和通知相關人員。3、設計一個基于Wi-Fi技術的無線視頻監控系統，能夠實時傳輸高清視頻，具備遠程控制和存儲功能，說明系統組成和網絡配置。4、設計一個基于單片機的水質監測系統，能夠監測水的溫度、酸堿度、溶解氧等參數。5、設計一個基于數字信號處理器（DSP）的圖像識別系統，能夠識別簡單的物體形狀和顏色。6、設計一個基于數字信號處理的圖像壓縮系統，能夠對圖像進行高效壓縮，減少存儲空間和傳輸帶寬需求。7、在一個人工智能的模型訓練過程中，需要存儲和處理大量的訓練數據和參數，并能夠快速地進行迭代和優化。為了支持高效的模型訓練，以下哪種數據結構和技術可能是最常用的？（）A.張量和并行計算B.鏈表和串行計算C.棧和遞歸計算D.隊列和分布式計算8、字符串在計算機程序中經常被處理，也有相應的數據結構和操作。以下關于字符串的存儲和操作，錯誤的是：（）A.字符串可以采用定長數組存儲，也可以采用動態分配的字符指針存儲B.字符串的比較操作可以逐個字符比較，也可以使用庫函數直接比較C.字符串的拼接操作通常需要重新分配內存空間，以容納拼接后的結果D.字符串的查找操作只能從字符串的開頭開始，不能從中間位置開始9、在一個需要快速判斷兩個字符串是否具有相同字符集合的場景中，以下哪種數據結構和算法的組合可能是最有效的？（）A.利用哈希表統計每個字符串中字符的出現次數，然后比較B.對字符串進行排序，然后比較排序后的結果C.使用樹存儲字符串的字符，然后進行比較D.通過棧對字符串進行處理和比較10、考慮一個地理信息系統，需要存儲和管理地圖上的點、線、面等元素的信息，并能夠快速地進行空間查詢和分析，如判斷兩個區域是否相交。以下哪種數據結構最適合用于地理空間數據的處理？（）A.R樹，支持空間數據的索引和查詢B.B+樹，高效存儲和檢索空間數據C.紅黑樹，保持空間數據的平衡D.哈希樹，快速定位空間元素11、設計一個數字圖像處理中的圖像增強算法，并在不同類型的圖像上進行應用和效果評估。12、AVL樹是一種平衡二叉搜索樹。假設我們正在使用一個AVL樹。以下關于AVL樹的描述，哪一項是不準確的？（）A.AVL樹通過旋轉操作保持左右子樹的高度差不超過1，從而保證平衡B.插入和刪除節點后，可能需要進行多次旋轉操作來恢復AVL樹的平衡C.AVL樹的查找、插入和刪除操作的時間復雜度在最壞情況下均為O(logn)D.AVL樹的空間復雜度比普通二叉搜索樹高很多，不適合在內存受限的環境中使用13、設計一個簡單的數字信號傳輸系統，采用差錯控制編碼提高傳輸可靠性，包括編碼和解碼電路設計以及性能測試。14、設計一個數字電路中的計數器擴展方案，實現更高進制的計數功能，進行功能驗證和性能測試。15、設計一個用于工業機器人的力傳感器接口電路，能夠準確測量力和力矩信息，給出電路設計和信號處理方法。16、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17、在數據結構的性能評估中，除了時間復雜度和空間復雜度，還有其他因素需要考慮。假設我們正在評估一個數據結構的性能。以下關于性能評估的描述，哪一項是不準確的？（）A.數據結構的實現細節、代碼的可讀性和可維護性也會影響其在實際應用中的性能B.不同的硬件平臺和操作系統可能會對數據結構的性能產生影響C.對于實時性要求高的系統，平均性能比最壞性能更重要D.只需要關注數據結構在理論上的時間復雜度和空間復雜度，實際的運行環境對性能影響不大18、在一個編譯器的符號表實現中，需要存儲變量名、類型、作用域等信息，并能夠快速查找、插入和刪除符號。以下哪種數據結構可能是最適合的？（）A.紅黑樹，平衡的搜索結構B.鏈表，動態操作方便C.棧，后進先出管理符號D.隊列，先進先出處理符號19、在一個長度為n的字符串中，使用樸素的模式匹配算法查找一個長度為m的子串，其最壞情況下的時間復雜度為：（）A.O(n)B.O(m)C.O(nm)D.O(n+m)20、設計一個數字圖像處理中的目標檢測系統，能夠準確檢測出特定目標，分析檢測的準確率和實時性。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋如何在一個具有n個元素的循環鏈表中，進行插入操作，并分析其時間復雜度和空間復雜度。2、（本題5分）論述伸展樹在處理隨機數據時的性能表現和優化措施。3、（本題5分）解釋什么是基數樹（RadixTree）數據結構，說明其特點和應用場景，并闡述如何進行插入和查找操作。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）比較AVL樹和紅黑樹在實時系統中的應用差異，設計實驗驗證。2、（本題5分）設計一個算法，在一個二叉樹中找出所有節點值的幾何平均數。3、（本題5分）設計一個歸并排序算法，對鏈表進行排序，分析其時間和空間復雜度，并與其他排序算法進行比較。4、（本題5分）設計一個算法，利用平衡二叉樹存儲學生的學號和績點，實現績點的范圍查找和統計。5、（本題5分）設計一個程序，在一個無向圖中判斷兩個頂點之間是否存在路徑。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）一個在線游戲的組隊系統需要對玩家的組隊信息進行管理。組隊信息包括隊伍編號、隊員列表、隊伍狀態等。這些信息以稀疏矩陣的形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）查詢某個隊伍的隊員信息；（2）玩家加入或退出隊伍時更新矩陣；（3）按照隊伍人數對隊伍進行排序；（4）統計空閑隊伍的數量。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。2、（本題10分）一個視頻網站需要對用戶的觀看歷史