自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁遂寧能源職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法（基于Python）》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的電流源電路，輸出電流穩(wěn)定，精度高，可調(diào)節(jié)范圍寬。2、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻濾波器自動調(diào)節(jié)電路，能夠根據(jù)輸入音頻信號的特點(diǎn)自動調(diào)節(jié)濾波器的參數(shù)，提高音頻質(zhì)量。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線通信技術(shù)的智能交通信號控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)交通流量優(yōu)化信號燈時(shí)間。4、堆是一種特殊的樹形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常用于實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列。以下關(guān)于堆的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.大頂堆中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的值都大于或等于其子節(jié)點(diǎn)的值，小頂堆則相反B.可以用數(shù)組來實(shí)現(xiàn)堆，通過計(jì)算索引可以方便地進(jìn)行堆的操作C.堆排序利用堆的特性，將數(shù)組構(gòu)建成堆，然后依次取出堆頂元素得到排序結(jié)果D.堆的插入和刪除操作的時(shí)間復(fù)雜度都為O(logn)，且堆的空間復(fù)雜度總是高于其他線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的數(shù)字時(shí)鐘電路，要求能夠顯示小時(shí)、分鐘和秒，并且具有設(shè)置時(shí)間和鬧鐘功能。6、對于一個(gè)用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的隊(duì)列，當(dāng)rear指針達(dá)到數(shù)組末尾時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)循環(huán)隊(duì)列，需要進(jìn)行什么樣的操作？（）A.rear指針重新指向數(shù)組開頭B.擴(kuò)大數(shù)組容量C.停止入隊(duì)操作D.以上都不對7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度和氣象數(shù)據(jù)自動控制灌溉設(shè)備的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉和水資源節(jié)約。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器的智能車位檢測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)檢測車位的占用情況，并將信息顯示在顯示屏上。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)放的求和放大器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)輸入信號的求和運(yùn)算，增益可調(diào)。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的差分放大器電路，共模抑制比不小于80dB，用于放大差分信號并抑制共模干擾。11、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)中，動態(tài)內(nèi)存分配是常見的操作。假設(shè)我們正在動態(tài)分配內(nèi)存來存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于動態(tài)內(nèi)存分配的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.使用動態(tài)內(nèi)存分配可以根據(jù)實(shí)際需求靈活地調(diào)整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的大小B.動態(tài)內(nèi)存分配需要注意內(nèi)存泄漏和內(nèi)存碎片的問題C.釋放動態(tài)分配的內(nèi)存時(shí)，必須使用對應(yīng)的釋放函數(shù)，否則會導(dǎo)致內(nèi)存泄漏D.只要程序正常結(jié)束，動態(tài)分配的內(nèi)存會自動釋放，不需要手動處理12、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表校準(zhǔn)電路，能夠?qū)?shù)字電壓表進(jìn)行校準(zhǔn)，提高測量精度。13、假設(shè)在一個(gè)資源分配系統(tǒng)中，有多個(gè)資源請求同時(shí)到達(dá)，系統(tǒng)需要根據(jù)資源的可用性和請求的優(yōu)先級進(jìn)行分配。為了有效地管理資源和請求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以幫助實(shí)現(xiàn)高效的分配策略？（）A.集合B.映射C.鏈表集合D.樹狀數(shù)組14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號解調(diào)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對ASK、FSK、PSK等調(diào)制信號的解調(diào)。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測土壤濕度、光照強(qiáng)度、風(fēng)速等參數(shù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。16、設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)中上行鏈路和下行鏈路的功率分配方案，考慮鏈路預(yù)算和干擾情況。17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的自動化包裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，能夠完成產(chǎn)品的包裝、封口、貼標(biāo)等操作。18、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號處理器（DSP）圖像處理電路，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像的濾波、增強(qiáng)等處理功能。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于陀螺儀和加速度計(jì)的姿態(tài)測量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)獲取物體的姿態(tài)信息。20、當(dāng)處理字符串操作時(shí)，KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法用于字符串匹配。假設(shè)要在一個(gè)長文本中查找一個(gè)短模式串，以下關(guān)于KMP算法的優(yōu)勢，哪個(gè)是正確的（）A.減少不必要的字符比較B.不需要預(yù)處理模式串C.適用于所有類型的字符串D.以上都不對二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋如何在一個(gè)有序鏈表中查找中位數(shù)節(jié)點(diǎn)。2、（本題5分）解釋什么是伸展樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，說明其自調(diào)整的原理和優(yōu)勢，并闡述如何進(jìn)行插入和查找操作。3、（本題5分）詳細(xì)說明如何在一個(gè)圖中判斷兩個(gè)節(jié)點(diǎn)是否連通，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)有向無環(huán)圖中計(jì)算拓?fù)渑判虻乃锌赡芙Y(jié)果。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用鏈表實(shí)現(xiàn)循環(huán)鏈表的遍歷和操作，展示循環(huán)鏈表的特點(diǎn)。3、（本題5分）探討后綴樹在文本壓縮中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)壓縮和解壓縮算法。4、（本題5分）實(shí)現(xiàn)RK算法進(jìn)行字符串匹配，分析其性能特點(diǎn)和適用場景。5、（本題5分）構(gòu)建一個(gè)算法，在一個(gè)鏈表中找出中間節(jié)點(diǎn)。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）某醫(yī)院的藥品庫存管理系統(tǒng)需要存儲藥品信息，如藥品編號、藥品名稱、藥品規(guī)格、庫存數(shù)量、有效期等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定藥品、按照庫存數(shù)量對藥品進(jìn)行排序、進(jìn)行藥品的入庫和出庫操作、提