站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁(yè)，共2頁(yè)湖北工程職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Pthon）》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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)基于鎖相環(huán)的頻率合成器系統(tǒng)，能夠輸出頻率范圍為10MHz-1GHz，頻率分辨率為1Hz，相位噪聲小于-120dBc/Hz@1kHz偏移。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Zigbee和GPRS的遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸和監(jiān)控，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件流程。3、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含頂點(diǎn)和邊。假設(shè)存在一個(gè)無(wú)向圖，頂點(diǎn)分別為A、B、C、D、E，邊的集合為{(A,B),(A,C),(B,D),(C,D),(D,E)}。使用深度優(yōu)先搜索算法從頂點(diǎn)A開(kāi)始遍歷，以下哪個(gè)遍歷順序是可能的？（）A.A-B-C-D-EB.A-C-B-D-EC.A-B-D-C-ED.A-E-D-C-B4、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器功率擴(kuò)展電路，能夠增加放大器的輸出功率，滿足更大功率的音頻播放需求。5、設(shè)計(jì)一個(gè)電源適配器，輸入為交流220V，輸出為直流5V/2A，具有過(guò)壓保護(hù)和短路保護(hù)功能，給出電路設(shè)計(jì)和變壓器參數(shù)計(jì)算。6、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠檢測(cè)水中的酸堿度、溶解氧等參數(shù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的時(shí)間段和車流量自動(dòng)調(diào)整信號(hào)燈的時(shí)長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)智能化交通控制。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠采集高速的模擬或數(shù)字信號(hào)，給出硬件設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理方法。9、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，假設(shè)我們需要存儲(chǔ)和操作一個(gè)公司員工的信息，包括員工編號(hào)、姓名、年齡、職位等。要求能夠快速地按照員工編號(hào)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(shù)10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能消防報(bào)警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)火災(zāi)參數(shù)（如煙霧、溫度等）并及時(shí)報(bào)警。11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的CAN總線通信控制器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)和錯(cuò)誤處理，給出硬件描述和測(cè)試方案。12、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，棧和隊(duì)列常用于表達(dá)式求值。假設(shè)我們要計(jì)算一個(gè)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(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)換為后綴表達(dá)式后，使用棧可以方便地進(jìn)行求值計(jì)算B.后綴表達(dá)式求值時(shí)，遇到操作數(shù)入棧，遇到操作符則對(duì)棧頂元素進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)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(wú)論表達(dá)式的復(fù)雜程度如何，使用棧和隊(duì)列進(jìn)行求值的效率都是相同的13、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的無(wú)線通信系統(tǒng)，采用合適的調(diào)制解調(diào)方式，實(shí)現(xiàn)短距離的數(shù)據(jù)傳輸，包括發(fā)射端和接收端的電路設(shè)計(jì)以及通信協(xié)議的制定。14、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的無(wú)線通信收發(fā)系統(tǒng)，工作在特定頻段，采用合適的調(diào)制解調(diào)方式，實(shí)現(xiàn)短距離的數(shù)據(jù)傳輸，并分析其性能。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的求和放大器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)輸入信號(hào)的加權(quán)求和。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）什么是二叉搜索樹(shù)的插入操作的遞歸實(shí)現(xiàn)？請(qǐng)描述其實(shí)現(xiàn)過(guò)程。2、（本題5分）詳細(xì)描述在一個(gè)順序棧中，當(dāng)棧滿時(shí)如何進(jìn)行擴(kuò)容操作，以及擴(kuò)容操作可能帶來(lái)的影響和優(yōu)化策略。3、（本題5分）闡述隊(duì)列在數(shù)據(jù)緩存中的應(yīng)用，如文件讀取、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收等，并解釋其作用。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某電商平臺(tái)的促銷活動(dòng)管理系統(tǒng)需要記錄活動(dòng)信息和參與用戶信息，活動(dòng)信息包括活動(dòng)ID、活動(dòng)名稱、活動(dòng)規(guī)則、開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間，參與用戶信息包括用戶ID、活動(dòng)ID、參與時(shí)間。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢活動(dòng)詳情、統(tǒng)計(jì)參與人數(shù)、判斷用戶是否參與活動(dòng)，并在活動(dòng)結(jié)束后進(jìn)行數(shù)據(jù)清理。2、（本題5分）某學(xué)校的圖書館管理系統(tǒng)需要記錄大量的圖書信息，包括圖書編號(hào)、書名、作者、出版社、出版年份、館藏?cái)?shù)量、借閱狀態(tài)等。請(qǐng)為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠快速查找特定圖書、按作者或出版社分類查詢、統(tǒng)計(jì)熱門圖書，并支持新書的入庫(kù)和舊書的刪除操作。3、（本題5分）某電商倉(cāng)庫(kù)的貨物管理系統(tǒng)需要記錄貨物的信息，包括貨物編號(hào)、貨物名稱、貨物類別、庫(kù)存數(shù)量、存放位置等。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)貨物數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)貨物的快速查找、庫(kù)存盤點(diǎn)、位置調(diào)整，并統(tǒng)計(jì)各類貨物的庫(kù)存數(shù)量。4、（本題5分）某電商平臺(tái)需要對(duì)商品的銷售數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。銷售數(shù)據(jù)包括商品編號(hào)、銷售數(shù)量、銷售日期等信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)以下功能：快速查找特定商品在某段時(shí)間內(nèi)的銷售總量；按照銷售數(shù)量對(duì)商品進(jìn)行排序；能夠方便地插入和刪除銷售記錄。請(qǐng)?jiān)敿?xì)描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇、算法設(shè)計(jì)以及代碼實(shí)現(xiàn)。5、（本題5分）某電商網(wǎng)站的推薦系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的瀏覽歷史和購(gòu)買行為為用戶推薦相關(guān)商品。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠有效地存儲(chǔ)和分析用戶行為數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的商品推薦。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用左偏樹(shù)解決資源分配中的優(yōu)先問(wèn)題