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頁湖南警察學院《數據結構與算法（基于Python）》

2023-2024學年第二學期期末試卷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Wi-Fi的智能家居網關，能夠實現不同智能家居設備之間的互聯互通和集中控制。2、在圖的存儲中，鄰接多重表常用于無向圖的存儲。以下關于鄰接多重表的優點，描述錯誤的是（）A.便于刪除和插入邊B.節省存儲空間C.便于判斷兩個頂點之間是否有邊D.對有向圖的存儲效果更好3、設計一個基于單片機的溫度控制系統，能夠實時采集溫度數據，通過PID算法進行控制，使溫度穩定在設定值的±1℃范圍內，給出硬件設計和軟件流程。4、設計一個電源適配器，輸入為交流220V，輸出為直流5V/2A，具有過壓保護和短路保護功能，給出電路設計和變壓器參數計算。5、在圖的算法中，Floyd-Warshall算法用于求解所有頂點對之間的最短路徑。以下關于Floyd-Warshall算法的描述，不正確的是（）A.算法基于動態規劃的思想B.算法可以處理帶負權邊的圖C.算法的時間復雜度為O(n^3)，空間復雜度為O(n^2)D.算法在求解過程中會修改圖的邊權值6、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7、考慮一個物流配送系統，需要根據客戶的地址和訂單需求規劃最優的配送路線。同時，要能夠實時更新路況信息，并重新計算最優路線。在這種情況下，以下哪種數據結構和算法的組合最適合解決這個問題？（）A.迪杰斯特拉算法和鄰接表B.弗洛伊德算法和矩陣C.廣度優先搜索算法和鏈表D.深度優先搜索算法和棧8、利用射頻技術設計一個Zigbee無線傳感器網絡節點，用于采集環境數據并進行短距離傳輸。9、設計一個基于UWB和慣導融合的室內定位系統，提高定位精度和可靠性，說明系統架構和融合算法。10、設計一個基于射頻技術的無線胎壓監測系統，能夠實時監測汽車輪胎的壓力和溫度。11、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12、運用集成電路知識，設計一款用于智能手機的攝像頭圖像處理芯片，具備圖像增強、降噪和色彩校正功能。13、設計一個簡單的語音識別系統，能夠識別特定的語音指令，并執行相應的操作，說明系統架構和算法實現。14、設計一個程控交換系統中的呼叫處理模塊，實現呼叫的建立、保持和釋放功能，考慮信令交互和資源管理。15、利用射頻技術設計一個藍牙音頻耳機，實現高質量的無線音頻傳輸和控制功能。16、設計一個基于FPGA的高速數據存儲系統，支持SATA或NVMe接口，給出硬件設計和性能測試。17、利用模擬電路技術，設計一個用于音頻設備的音頻均衡器，可調節不同頻段的音頻增益。18、在數據結構中，排序算法是非常重要的一部分。冒泡排序是一種簡單的排序算法，它通過反復比較相鄰的元素并交換位置來將數組排序。對于一個包含n個元素的數組，冒泡排序的最壞時間復雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(logn)19、設計一個通信系統中的調制電路，能夠實現對輸入模擬信號的ASK調制，并分析其調制性能和頻譜特性。20、設計一個音頻放大器，采用D類放大方式，效率達到90%以上，在8Ω負載下輸出功率不小于30W，給出電路設計和電磁兼容考慮。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述如何在一個有向圖中判斷是否存在回路，給出算法步驟和實現代碼，并分析其時間復雜度。2、（本題5分）對于一個用鄰接矩陣存儲的無向圖，說明如何計算圖中各個頂點的度，給出算法思路和代碼實現。3、（本題5分）深入探討在一個具有n個元素的二叉搜索樹中，如何刪除一個值為x且有兩個子節點的節點。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個希爾排序算法，對給定數組進行排序，分析其分組策略對性能的影響。2、（本題5分）設計一個程序，使用棧實現括號匹配的檢查功能，輸入一個包含括號的字符串，判斷括號是否正確匹配。3、（本題5分）設計一個程序，使用鏈表實現雙向鏈表的分割功能，輸入一個雙向鏈表和一個值，將鏈表分割為兩部分。4、（本題5分）設計一個算法，在一個有向圖中找出所有長度為k的路徑。5、（本題5分）設計一個程序，使用雙向鏈表存儲一組結構體（包含商品的名稱和價格），實現按照價格降序排列。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某旅游預訂平臺需要管理酒店的房間信息、預訂狀態和價格。設計一種數據結構和算法，能夠快速地查詢可預訂房間、處理預訂操作，并根據預訂情況動態調整價格。2、（本題10分）某電商平臺的