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頁襄陽職業技術學院

《數據結構及算法》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、插入排序也是一種基本的排序算法。關于插入排序的特點，以下描述正確的是：（）A.插入排序在每次迭代中，將待排序元素插入到已排序部分的合適位置B.插入排序在最壞情況下的時間復雜度為O(nlogn)，優于冒泡排序C.插入排序是一種不穩定的排序算法，可能改變相同元素的相對順序D.插入排序適用于大規模數據的排序，效率很高2、考慮到一個數據庫系統的索引結構，為了能夠快速地進行范圍查詢和隨機訪問，同時保持較好的空間利用率和插入、刪除性能，以下哪種數據結構可能會被采用？（）A.B+樹B.紅黑樹C.AVL樹D.字典樹3、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。4、設計一個基于數字信號處理的語音降噪系統，能夠有效降低環境噪聲對語音信號的影響，提高語音質量。5、設計一個簡單的數字存儲示波器，能夠采集和顯示輸入信號的波形，包括硬件采集電路和軟件顯示界面的設計。6、根據傳感器原理，設計一個用于智能家居的人體紅外感應系統，能夠實現自動開燈、關空調等智能控制。7、設計一個鋰電池充電管理電路，能夠實現恒流恒壓充電，具有過溫、過流保護功能，描述電路原理和芯片選型。8、快速排序是一種高效的排序算法。以下關于快速排序的描述，錯誤的是（）A.選擇一個基準元素，將數組分為小于基準和大于基準兩部分，然后對這兩部分分別排序B.快速排序的平均時間復雜度為O(nlog?n)，但在最壞情況下為O(n2)C.快速排序是一種不穩定的排序算法D.快速排序每次都能將數組均勻地分成兩部分9、設計一個基于藍牙Mesh網絡的智能照明系統，能夠實現群組控制和場景設置，說明系統組成和網絡配置。10、設計一個光耦隔離電路，實現輸入輸出信號的電氣隔離，給出電路設計和性能測試結果。11、設計一個數字信號處理中IIR濾波器和FIR濾波器的性能比較方案，在相同條件下分析濾波效果和資源消耗。12、設計一個音頻均衡器擴展電路，能夠增加均衡器的頻段數量和調節精度，并且具有預設模式。13、使用單片機設計一個智能空氣質量監測儀，能夠檢測多種污染物濃度并顯示，當空氣質量超標時進行報警。14、在圖的應用中，最小生成樹是一個重要的概念。關于最小生成樹的算法，以下說法錯誤的是（）A.Prim算法和Kruskal算法都可以用于求解最小生成樹B.Prim算法從一個頂點開始，逐步擴展生成樹C.Kruskal算法按照邊的權值從小到大選擇邊來構建生成樹D.最小生成樹是唯一的，無論使用哪種算法得到的結果都相同15、設計一個基于藍牙Mesh網絡的智能家居控制系統，實現多個設備的協同控制，描述網絡架構和控制策略。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個頂點的帶權有向圖中，如何使用迪杰斯特拉（Dijkstra）算法求解單源最短路徑，并分析其時間復雜度和空間復雜度。2、（本題5分）數組的排序算法中，快速排序的實現過程是怎樣的？時間復雜度和空間復雜度分別是多少？3、（本題5分）在一個雙向鏈表中，如何刪除指定區間內的結點？三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某在線論壇需要對帖子和回復進行管理。帖子和回復以雙向鏈表的形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）按照發布時間順序輸出帖子和回復；（2）將熱門帖子置頂；（3）刪除某個違規的帖子或回復；（4）統計每個帖子的回復數量。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。2、（本題5分）某在線招聘平臺需要管理企業的招聘信息、求職者簡歷和面試安排。設計合適的數據結構和算法，實現高效的人才匹配和招聘流程管理。3、（本題5分）某音樂播放平臺需要管理大量的音樂文件信息，包括歌曲ID、歌曲名稱、歌手、專輯、播放次數、下載次數等。設計數據結構來存儲這些音樂信息，能夠快速查找特定歌曲、按照歌手或專輯分類、更新播放和下載次數，并統計熱門歌曲。4、（本題5分）一個在線房產中介系統需要管理房源信息、房東信息、租客需求、租賃合同等。設計數據結構來實現房源的發布、租客需求的匹配、合同的簽訂和管理，能夠保障交易的安全和透明。5、（本題5分）某在線圖書館的圖書借閱系統需要記錄圖書的借閱者、借閱時間、應還時間、是否逾期等信息。設計數據結構來管理圖書借閱情況，支持借閱、歸還、續借等操作，能夠及時提醒借閱者歸還圖書并統計圖書的借閱頻率。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，在給定的帶權無向圖中計算所有頂點對之間的最大權值路徑，輸出