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頁上饒衛生健康職業學院《數據結構與算法課設》

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15個小題，每小題1分，共15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、在一個字符串處理程序中，需要快速判斷一個字符串是否是另一個字符串的子串。以下哪種算法和數據結構的組合可能是最有效的？（）A.暴力匹配算法，使用數組存儲字符串B.KMP算法，基于有限自動機原理C.哈希算法，將字符串映射為哈希值D.二分查找算法，在有序字符串中查找2、設計一個數字溫度計液位計智能監測電路，能夠自動監測溫度和液位的變化，并給出預警提示。3、在數據結構中，散列表（哈希表）用于快速查找數據。以下關于散列表的描述，錯誤的是（）A.散列函數的設計對散列表的性能有很大影響B.處理沖突的方法有開放地址法和鏈地址法C.散列表的查找時間復雜度始終為O(1)D.散列表的裝填因子會影響其性能4、設計一個基于傳感器的環境監測系統，能夠同時監測溫度、濕度、光照強度等環境參數，并通過無線方式傳輸數據。5、隊列常用于實現廣度優先搜索算法。在廣度優先搜索過程中，以下關于隊列的操作，錯誤的是（）A.初始時將起始節點入隊B.取出隊頭節點進行擴展，并將其相鄰未訪問節點入隊C.隊列為空時，搜索結束D.節點入隊和出隊的順序不影響搜索結果6、運用數字信號處理技術，設計一個數字音頻均衡器，用戶可以根據自己的喜好調整不同頻段的音量。7、根據傳感器原理，設計一個用于火災預警的煙霧傳感器系統，能夠及時發出報警信號。8、設計一個提高通信系統信道容量的方案，考慮采用新的技術和方法，評估方案的可行性和有效性。9、設計一個基于單片機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。10、歸并排序是一種基于分治思想的排序算法。對于歸并排序的描述，不正確的是（）A.歸并排序將待排序序列不斷分成兩半，然后合并B.歸并排序在最壞、最好和平均情況下的時間復雜度均為O(nlogn)C.歸并排序需要額外的存儲空間來輔助排序D.歸并排序是一種不穩定的排序算法11、設計一個基于ARM處理器的智能家居控制系統，能夠實現對燈光、窗簾、空調等設備的遠程控制和智能調節，說明系統架構和通信協議。12、設計一個基于數字信號處理器（DSP）的音頻均衡器，能夠對不同頻段的音頻信號進行增益調整，改善音質。13、快速排序是一種高效的排序算法。對于快速排序的性能和特點，以下描述哪一項是不正確的？（）A.快速排序通過選擇一個基準元素，將數組分為小于基準和大于基準的兩部分，然后對這兩部分分別進行排序B.快速排序在平均情況下的時間復雜度為O(nlogn)，最壞情況下的時間復雜度為O(n^2)C.快速排序是一種不穩定的排序算法，可能會改變相同元素的相對順序D.快速排序的空間復雜度主要取決于遞歸調用的棧空間，最壞情況下為O(n)14、設計一個基于光電傳感器的自動化生產線質量檢測系統，能夠檢測產品的外觀缺陷和尺寸精度。15、在平衡二叉樹中，通過旋轉操作來保持樹的平衡。假設插入一個新節點后導致了不平衡，需要進行旋轉調整。以下哪種情況可能需要進行單向右旋操作？（）A.左子樹的高度比右子樹的高度大2，且新節點插入在左子樹的左子樹上B.左子樹的高度比右子樹的高度大2，且新節點插入在左子樹的右子樹上C.右子樹的高度比左子樹的高度大2，且新節點插入在右子樹的右子樹上D.右子樹的高度比左子樹的高度大2，且新節點插入在右子樹的左子樹上二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）對于一個用數組實現的隊列，解釋如何進行入隊和出隊操作，分析在隊列滿時的處理方式和可能存在的問題。2、（本題5分）詳細闡述在具有n個元素的循環隊列中，如何實現隊列元素的刪除操作，并保證隊列的正常運行，給出具體的算法步驟和代碼。3、（本題5分）詳細闡述B樹中如何進行節點的查找操作。4、（本題5分）鏈表的遍歷和數組的遍歷有哪些不同之處？各自的優缺點是什么？三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個大型企業的人力資源管理系統中，需要存儲員工的信息，包括員工編號、姓名、部門、職位、工資、績效評估等。設計數據結構來管理員工數據，能夠快速查找特定員工、按部門或職位分類、更新員工信息，并計算部門的平均工資。2、（本題5分）某電商平臺的商品推薦系統需要根據用戶的瀏覽和購買歷史為用戶推薦商品。系統需要存儲用戶的行為數據，包括用戶編號、商品編號、瀏覽時間、購買時間等。請設計合適的數據結構和算法，能夠快速分析用戶行為，為用戶生成個性化的商品推薦，并給出代碼實現和性能評估。3、（本題5分）一個文件系統需要對文件和目錄進行高效管理。文件和目錄信息以樹形結構存儲。請設計算法實現以下功能：（1）創建一個新目錄或文件；（2）刪除一個指定的目錄或文件；（3）查找指定文件或目錄的位置；（4）遍歷整個文件系統并輸出目錄和文件結構。分析所設計算法的時間復雜度和空間復雜度。4、（本題5分）某電商平臺的商品評價系統需要對大量的商品評價進行管理和分析。評價信息包括評價者ID、商品ID、評價內容、評價時間等。這些信息以跳表的形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）按評價時間順序輸出評價；（2）查找指定商品的所有評價；（3）刪除違規或無效的評價；（4）統計某個評價者的評價數量。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。5、（本題5分）一個在線心理咨詢平臺需要記錄咨詢者的問題、咨詢師的回答和咨詢進度。設計數據結構來保護用戶隱私，并支持咨詢記錄的查詢和統計。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設計一個算法，在一個鏈表中刪除所有值為給定值的節點。2、