裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁渤海理工職業學院

《數據結構B》2023-2024學年第一學期期末試卷院(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、設計一個基于形態學處理的圖像邊緣檢測系統，分析處理效果和算法復雜度。2、設計一個基于數字信號處理的圖像去噪系統，能夠有效去除圖像中的噪聲，同時保持圖像細節。3、對于一個需要支持動態調整大小的數據結構，假設在程序運行過程中，數據的數量可能會大幅增加或減少。以下哪種數據結構能夠較好地滿足這種需求？（）A.數組B.鏈表C.棧D.隊列4、利用電力電子技術設計一個太陽能充電控制器，實現對太陽能電池板輸出的電能進行有效管理和存儲。5、設計一個電子秤電路，能夠測量物體的重量，測量范圍為0kg到10kg，精度為±0.01kg。6、設計一個使用硬件描述語言實現數字邏輯功能的模塊，如狀態機，進行功能仿真和綜合。7、在選擇數據結構時，需要考慮多種因素。以下關于數據結構選擇的描述，不準確的是：（）A.如果需要頻繁地在頭部和尾部進行插入和刪除操作，雙端隊列可能是一個合適的選擇B.當數據的查找操作遠多于插入和刪除操作，且數據量較大時，二叉搜索樹可能比鏈表更合適C.對于需要快速合并操作的場景，如多個有序序列的合并，優先隊列可能是一個好的選擇D.數據結構的選擇只取決于操作的類型和頻率，不需要考慮數據的特點和規模8、設計一個基于編碼器和驅動器的步進電機控制系統，能夠精確控制電機的轉速和轉向。9、考慮哈希表這種數據結構，它通過哈希函數將鍵映射到存儲位置。假設需要快速查找和插入大量的數據，并且數據的分布比較均勻。以下關于哈希表的負載因子，哪個說法是正確的（）A.負載因子越大，哈希表的性能越好B.負載因子越小，哈希表的性能越好C.負載因子對哈希表的性能沒有影響D.負載因子應根據具體情況選擇一個合適的值10、設計一個半導體發光二極管（LED）驅動電路，使其能夠穩定發光，具有亮度調節功能，并分析其效率和可靠性。11、設計一個數字電壓表，測量范圍為0至50V，精度為0.1V，采用ADC芯片實現，說明硬件電路和軟件算法。12、假設正在開發一個圖像識別系統，需要對圖像的特征向量進行存儲和分類。為了能夠快速地找到相似的特征向量和進行分類操作，以下哪種數據結構可能是最有用的？（）A.K-D樹，用于多維數據的搜索和分類B.B樹，高效存儲和檢索大量數據C.線段樹，處理圖像特征的區間信息D.并查集，合并相似的特征向量13、設計一個基于編碼器和驅動器的伺服電機控制系統，實現高精度的位置和速度控制。14、設計一個簡單的工業機器人運動控制系統，實現機器人的軌跡規劃和運動控制，闡述系統的控制算法和硬件實現。15、設計一個電子秤數據存儲電路，能夠將電子秤的測量數據存儲在本地或云端，方便查詢和分析。16、設計一個數字頻率合成器電路，能夠產生不同頻率的正弦波、方波和三角波，頻率范圍為1Hz到10MHz。17、設計一個LED調光電路，能夠調節LED燈的亮度，調光范圍為0%到100%，并且具有記憶功能。18、利用模擬電路技術，設計一個用于醫療儀器的精密電流源，提供穩定、精確的電流輸出。19、在一個具有n個頂點的有向圖中，所有頂點的出度之和與入度之和的關系是：（）A.出度之和大于入度之和B.入度之和大于出度之和C.出度之和等于入度之和D.兩者沒有固定關系20、運用電子信息工程知識，設計一個智能電網的監控與管理系統，實現電力參數監測、故障診斷和遠程控制。21、設計一個基于藍牙4.2的智能門鎖系統，能夠通過手機APP進行開鎖操作，并記錄開鎖記錄。22、設計一個基于藍牙的無線鼠標，能夠與計算機進行穩定的無線連接，實現鼠標的基本操作功能。23、設計一個基于光電二極管的光強度測量系統，能夠實時測量環境光的強度，并將數據進行顯示和存儲。24、設計一個通信系統功率控制模塊，能夠根據信道條件動態調整發射功率，分析功率控制的精度和響應速度。25、假設正在構建一個基因序列分析工具，需要存儲大量的基因序列數據，并能夠快速地比較不同基因序列的相似性和差異性。在這種情況下，以下哪種數據結構可能是最有助于提高分析效率的？（）A.后綴樹，用于高效的字符串匹配和比較B.前綴樹，快速查找基因序列的前綴C.二叉平衡樹，保持基因序列的有序存儲D.哈希圖，快速定位特定的基因序列26、設計一個數字電路中計數器的級聯擴展和同步控制方案，分析計數范圍和同步性能。27、在排序算法的改進和優化中，常常結合多種算法的優點。以下關于混合排序算法的敘述，錯誤的是（）A.可以將快速排序和插入排序結合，在小規模數據時使用插入排序B.混合排序算法能夠在不同情況下發揮不同算法的優勢，提高整體性能C.設計混合排序算法時，需要考慮不同算法之間的切換時機和條件D.混合排序算法一定比單一的排序算法性能更好28、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29、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。30、設計一個太陽能充電器電路，能夠將太陽能轉換為電能，為手機、平板電腦等設備充電，輸出電壓為5V。二、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個大型企業的人力資源管理系統需要對員工的績效評估和培訓記錄進行管理。員工信息包括員工編號、姓名、績效評估、培訓課程等。這些信息以優先隊列的形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）按照績效評估得分對員工進行排序；（2）為績效優秀的員工安排優先培訓課程；（3）刪除離職員工的信息；（4）統計參加過特定培訓課程的員工人數。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。2、（本題5分）一個電影票務系統需要存儲電影場次信息，如場次編號、電影名稱、放映時間、影廳號、剩余座位數等。系統要能夠快速查找特定場次、按照剩余座位數對場次進行排序、新增場次、刪除已結束場次以及修改場次的剩余座位數。請選擇恰當的數據結構，并詳細闡述實現這些功能的算法和代碼，以及對系統性能的影響。3、（本題5分）一個在線論壇需要管理帖子、回復、用戶信息和板塊分類等。設計一種數據結構來存儲這些信息，支持帖子的發布、刪除、查找和排序，回復的管理，用戶信息的存儲和權限設置，以及板塊的分類和管理，并能夠實現熱門帖子和最新回復的展示。4、（本題5分）某航空公司的訂票系統需要對航班信息和乘客訂票情況進行管理。航班信息包括航班號、起降時間、起降地點、座位數量等，乘客訂票信息包括乘客姓名、身份證號、航班號、座位號等。這些信息以哈希表和鏈表的組合形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）查詢某個航班的剩余座位數量；（2）為乘客預訂指定航班的座位；（3）取消乘客的訂票；（4）統計每個航班的訂票人數。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。5、（本題5分）某學校的選課系統需要管理課程、教師、學生選課信息和課程容量等。設計一種數據結構來存儲這些信息，實現課程的開設、學生選課、退課和課程容量的調整操作，并能夠快速查詢某門課程的選課情況和剩余容量。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）比較插入排序和希爾排序在初始有序程度不同的情況下的性能差異。2、（本題5分）詳細說明如何在一個具有n個元素的數組中，進行荷蘭國旗問題的劃分，分析所使用的算法和時間復雜度。3、（本題5分）論述在圖的存儲結構中，鄰接多重表的特點和適用場景，與鄰接表的區別。4、（本題5分）在一個具有n個元素