學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁宿遷職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實訓(xùn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、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(shè)計一個基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和定位控制功能。2、設(shè)計一個基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對污水的處理過程進(jìn)行自動控制，包括加藥、攪拌、沉淀等環(huán)節(jié)。3、利用射頻技術(shù)設(shè)計一個4G通信模塊，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和語音通信功能。4、運用集成電路知識，設(shè)計一款用于智能手表的低功耗藍(lán)牙通信芯片，具備穩(wěn)定的連接和低能耗特性。5、利用通信原理知識，設(shè)計一個無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，能夠在一定距離內(nèi)穩(wěn)定傳輸數(shù)字信號，具備抗干擾和糾錯能力，且傳輸速率達(dá)到特定要求。6、設(shè)計一個基于DSP的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像邊緣檢測、特征提取和目標(biāo)識別等功能，提供算法流程和代碼實現(xiàn)。7、考慮一個在線游戲排行榜系統(tǒng)，需要實時更新玩家的得分和排名，并能夠快速地獲取前幾名玩家的信息。對于這樣的需求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的結(jié)合是最恰當(dāng)?shù)?？（）A.快速排序和數(shù)組，實現(xiàn)得分排序和排名更新B.歸并排序和鏈表，處理玩家得分?jǐn)?shù)據(jù)C.插入排序和棧，更新玩家排名D.堆排序和優(yōu)先隊列，高效維護(hù)排行榜8、根據(jù)數(shù)字信號處理知識，設(shè)計一個數(shù)字音樂合成器，能夠生成各種樂器的聲音和音樂旋律。9、設(shè)計一個基于運算放大器的正弦波振蕩器電路，輸出頻率為1kHz，幅度穩(wěn)定。10、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，棧和隊列常用于表達(dá)式求值。假設(shè)我們要計算一個算術(shù)表達(dá)式的值。以下關(guān)于表達(dá)式求值的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)換為后綴表達(dá)式后，使用?？梢苑奖愕剡M(jìn)行求值計算B.后綴表達(dá)式求值時，遇到操作數(shù)入棧，遇到操作符則對棧頂元素進(jìn)行相應(yīng)運算C.棧在表達(dá)式求值中主要用于保存操作數(shù)和中間結(jié)果D.無論表達(dá)式的復(fù)雜程度如何，使用棧和隊列進(jìn)行求值的效率都是相同的11、選擇排序是另一種基本的排序算法。以下關(guān)于選擇排序的說法，錯誤的是：（）A.選擇排序每次從待排序序列中選擇最?。ɑ蜃畲螅┑脑?，放到已排序序列的末尾B.選擇排序在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)C.選擇排序是一種不穩(wěn)定的排序算法D.選擇排序的空間復(fù)雜度較低12、設(shè)計一個基于單片機(jī)的電子秤系統(tǒng)，能夠測量物體的重量，并具有去皮、計價等功能。13、設(shè)計一個音頻放大器噪聲抑制電路，能夠降低放大器的噪聲水平，提高音頻質(zhì)量。14、設(shè)計一個基于Wi-FiDirect的無線打印服務(wù)器，支持多種打印機(jī)類型，給出系統(tǒng)架構(gòu)和軟件實現(xiàn)。15、設(shè)計一個基于運放的音頻前置放大器，具有高輸入阻抗、低噪聲和一定的增益，用于提升音頻信號質(zhì)量。16、設(shè)計一個數(shù)字電路中競爭冒險現(xiàn)象的檢測和消除電路，分析其對電路性能的改善效果。17、運用集成電路工藝，設(shè)計一款用于無人機(jī)的飛行控制芯片，具備穩(wěn)定的姿態(tài)控制和導(dǎo)航功能。18、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，假設(shè)我們需要存儲和操作一個公司員工的信息，包括員工編號、姓名、年齡、職位等。要求能夠快速地按照員工編號查找和修改員工信息。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合？（）A.數(shù)組B.鏈表C.哈希表D.二叉搜索樹19、設(shè)計一個電子秤數(shù)據(jù)存儲電路，能夠?qū)㈦娮映拥臏y量數(shù)據(jù)存儲在本地或云端，方便查詢和分析。20、設(shè)計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻圖像的縮放、旋轉(zhuǎn)、色彩調(diào)整等功能。21、平衡二叉樹是為了改進(jìn)二叉搜索樹在某些情況下性能不佳而提出的。以下關(guān)于平衡二叉樹的描述，正確的是（）A.平衡二叉樹的左右子樹高度差一定不超過1B.插入和刪除操作不會破壞平衡二叉樹的平衡性C.平衡二叉樹的查找效率一定高于二叉搜索樹D.所有的平衡二叉樹都是完全二叉樹22、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)中，理解和掌握基本概念是非常重要的，以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念的描述，正確的是：（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合B.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只關(guān)注數(shù)據(jù)的存儲方式，不關(guān)心數(shù)據(jù)的操作和處理C.不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適用于不同的應(yīng)用場景，沒有一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是萬能的D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計和選擇對程序的性能和效率沒有影響23、設(shè)計一個基于555定時器的脈沖發(fā)生器，輸出脈沖頻率和占空比可調(diào)，說明電路原理和調(diào)試要點。24、基于通信原理設(shè)計一個數(shù)字通信系統(tǒng)，包括信源編碼、信道編碼、調(diào)制解調(diào)等模塊，給出系統(tǒng)性能評估。25、設(shè)計一個基于STM32的智能水質(zhì)凈化系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)，并自動控制凈化設(shè)備的運行，保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)。26、設(shè)計一個數(shù)字音頻處理中的音頻均衡器參數(shù)自動調(diào)整系統(tǒng)，分析調(diào)整效果。27、設(shè)計一個液晶顯示的驅(qū)動電源，能夠提供穩(wěn)定的電壓和電流，具有過壓、過流保護(hù)功能。28、設(shè)計一個無線局域網(wǎng)（WLAN）的接入點（AP），實現(xiàn)多個用戶的高速無線接入，配置安全機(jī)制。29、設(shè)計一個基于藍(lán)牙技術(shù)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)短距離設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信，給出系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計。30、二叉樹的遍歷可以通過遞歸和非遞歸方式實現(xiàn)。對于中序遍歷，以下哪種非遞歸實現(xiàn)方式是常見的？（）A.使用棧來輔助B.使用隊列來輔助C.直接遍歷D.無法非遞歸實現(xiàn)二、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某電商倉庫管理系統(tǒng)需要存儲貨物的種類、數(shù)量、存放位置和入庫出庫時間等信息。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲貨物信息，支持貨物的入庫、出庫、盤點和庫存查詢操作，并能夠根據(jù)貨物的入庫時間和保質(zhì)期進(jìn)行優(yōu)先出庫處理。2、（本題5分）在一個在線教育平臺中，需要管理課程資源、學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、作業(yè)和考試成績等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持課程資源的上傳、下載和更新，學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度的跟蹤，作業(yè)的布置和批改，考試成績的記錄和分析，并能夠根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況提供個性化的學(xué)習(xí)建議。3、（本題5分）某物流倉庫需要對貨物的存儲位置和出入庫記錄進(jìn)行管理。貨物信息和位置以圖的鄰接矩陣形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）查找某類貨物的存儲位置；（2）記錄貨物的出入庫時間和數(shù)量；（3）當(dāng)倉庫布局調(diào)整時，更新貨物的存儲位置；（4）統(tǒng)計某種貨物在一段時間內(nèi)的出入庫總量。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）一個學(xué)校的考場安排管理系統(tǒng)需要存儲考場的信息，如考場編號、考場位置、容納人數(shù)、考試科目、考試時間等。系統(tǒng)要支持快速查找特定考場、按照容納人數(shù)對考場進(jìn)行排序、新增考場安排、修改考試時間、刪除不再使用的考場。請選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)說明算法和代碼實現(xiàn)，以及性能評估。5、（本題5分）一個圖書館的讀者借閱管理系統(tǒng)需要存儲讀者的借閱信息，包括讀者編號、讀者姓名、借閱圖書編號、借閱日期、應(yīng)還日期等。系統(tǒng)要支持快速查找讀者的借閱記錄、按照應(yīng)還日期對借閱記錄進(jìn)行排序、新增借閱、歸還圖書操作。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實現(xiàn)和性能評估。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述跳表在數(shù)據(jù)動態(tài)更新頻繁情況下的性能優(yōu)化策略。2、（本題5分）探討在一個具有n個頂點的無向圖中，如何進(jìn)行圖的最小頂點覆蓋問題的求解。3、（本題5分）深入分析在一個具有n個元素的鏈表中，如何對鏈表進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，如將鏈表的后k個節(jié)點移到鏈表頭部。4、（本題5分）深入解釋在最小生成樹的Prim算法中，如何選擇邊來構(gòu)建