黃山健康職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁黃山健康職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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ADC和DAC的模擬信號(hào)采集與回放系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)的采集、數(shù)字化處理和模擬回放功能。2、以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于實(shí)現(xiàn)LRU（最近最少使用）頁面置換算法？（）A.隊(duì)列B.棧C.哈希表D.雙向鏈表3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電編碼器的位移測(cè)量系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量物體的直線位移，并進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和記錄。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)采集溫度數(shù)據(jù)，并通過控制加熱或冷卻裝置將溫度穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)，要求精度達(dá)到±0.5℃。5、二叉搜索樹是一種特殊的二叉樹，具有特定的性質(zhì)。對(duì)于二叉搜索樹的特點(diǎn)和操作，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.左子樹上所有節(jié)點(diǎn)的值均小于根節(jié)點(diǎn)的值B.右子樹上所有節(jié)點(diǎn)的值均大于根節(jié)點(diǎn)的值C.插入和查找操作的平均時(shí)間復(fù)雜度為O(logn)D.二叉搜索樹一定是完全二叉樹6、若要在一個(gè)鏈表中刪除一個(gè)指定節(jié)點(diǎn)，以下哪個(gè)操作是必須先完成的？（）A.找到要?jiǎng)h除節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)B.找到要?jiǎng)h除節(jié)點(diǎn)的后一個(gè)節(jié)點(diǎn)C.釋放要?jiǎng)h除節(jié)點(diǎn)所占用的存儲(chǔ)空間D.更新鏈表的頭指針7、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)超市自動(dòng)收銀系統(tǒng)，能夠自動(dòng)識(shí)別商品條碼、計(jì)算價(jià)格和找零。8、設(shè)計(jì)一個(gè)電子血壓計(jì)擴(kuò)展電路，能夠增加血壓計(jì)的測(cè)量功能和精度，并且具有數(shù)據(jù)傳輸和分析功能。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于UWB技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)，定位精度達(dá)到厘米級(jí)，說明系統(tǒng)組成和定位算法。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的微分器電路，能夠?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行微分運(yùn)算，輸入信號(hào)頻率范圍為0-100Hz。11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的視頻壓縮編碼系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)H.264或H.265編碼，給出硬件設(shè)計(jì)和資源利用。12、設(shè)計(jì)一個(gè)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。13、假設(shè)正在實(shí)現(xiàn)一個(gè)股票交易系統(tǒng)，需要實(shí)時(shí)記錄每只股票的最新價(jià)格，并能夠快速獲取價(jià)格最高和最低的股票。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以滿足這個(gè)需求？（）A.平衡二叉搜索樹，存儲(chǔ)股票價(jià)格信息B.鏈表，順序更新股票價(jià)格C.哈希表，映射股票代碼和價(jià)格D.棧，存儲(chǔ)價(jià)格變化14、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能血壓計(jì)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量血壓值，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度自動(dòng)控制灌溉設(shè)備的開啟和關(guān)閉。16、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)景中，假設(shè)我們正在開發(fā)一個(gè)在線圖書館管理系統(tǒng)，需要高效地存儲(chǔ)和檢索大量的圖書信息，包括書名、作者、出版年份、分類等。為了能夠快速根據(jù)書名或作者查找特定的圖書，同時(shí)能夠方便地按照出版年份進(jìn)行排序和瀏覽，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于存儲(chǔ)這些圖書數(shù)據(jù)？（）A.數(shù)組B.鏈表C.二叉搜索樹D.哈希表17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的積分器電路，積分時(shí)間常數(shù)可調(diào)，輸入信號(hào)頻率范圍為0-100Hz。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的音頻放大器電路，要求輸入阻抗不小于10kΩ，輸出功率不小于10W，總諧波失真小于1%。19、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于表示對(duì)象之間的關(guān)系。在圖的存儲(chǔ)方式中，鄰接矩陣和鄰接表是常見的兩種方法。對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的無向圖，如果采用鄰接矩陣存儲(chǔ)，其空間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像縮放系統(tǒng)，能夠?qū)斎雸D像進(jìn)行任意比例的縮放。21、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。22、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬濾波器和數(shù)字濾波器組合的信號(hào)濾波系統(tǒng)，有效濾除多種類型的噪聲。23、設(shè)計(jì)一個(gè)程控濾波器，中心頻率和帶寬可程控調(diào)節(jié)，給出電路實(shí)現(xiàn)和控制方法。24、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙技術(shù)的無線耳機(jī)音頻傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的音頻傳輸和穩(wěn)定的連接。25、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的無線通信系統(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。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）深入分析在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的無向圖中，采用鄰接矩陣和鄰接表存儲(chǔ)時(shí)的空間復(fù)雜度，并舉例說明在何種情況下選擇哪種存儲(chǔ)方式更優(yōu)。2、（本題5分）詳細(xì)闡述圖的拓?fù)渑判虻母拍詈蛻?yīng)用場(chǎng)景，給出拓?fù)渑判虻乃惴ú襟E，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。3、（本題5分）闡述如何在一個(gè)有序鏈表中查找中位數(shù)，分析所使用的算法和時(shí)間復(fù)雜度。4、（本題5分）詳細(xì)說明在排序算法的比較中，如何從時(shí)間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度和穩(wěn)定性等方面進(jìn)行綜合評(píng)估。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)程序，利用伸展樹和哈希表的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)在線交易記錄的高效管理和查詢。2、（本題5分）使用圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)系統(tǒng)，能夠快速定位故障區(qū)域。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)電商平臺(tái)的物流信息，包括發(fā)貨地、收貨地、運(yùn)輸方式等，支持物流跟蹤和查詢。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，利用哈希表存儲(chǔ)電影的類型和主演，實(shí)現(xiàn)主演的快速查找和類型統(tǒng)計(jì)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)一個(gè)學(xué)校的考試成績(jī)信息，包括學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)、課程名稱、成績(jī)等，支持成績(jī)的統(tǒng)計(jì)和分析功能。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)在線圖書館的書籍借閱系統(tǒng)需要對(duì)書籍的借閱情況和讀者信息進(jìn)行管理。書籍信息包括書籍編號(hào)、書名、作者、借閱狀態(tài)等，讀者信息包括讀者編號(hào)、姓名、借閱記錄等。這些信息以并查集的形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）讀者借閱書籍；（2）讀者歸還書籍；（3）查詢某本書是否可借；（4）統(tǒng)計(jì)某讀者的借閱次數(shù)。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題10分）某學(xué)校的選課系統(tǒng)需要管理課程、教師、學(xué)生選課信息和課程容量等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)課程的開設(shè)、學(xué)生選課、退課和課程容量的調(diào)整操作，并能夠快速查詢某門課程的選