石家莊幼兒師范高等?？茖W(xué)?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與C程序設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁石家莊幼兒師范高等?？茖W(xué)校

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與C程序設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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)計一個用于衛(wèi)星通信的低噪聲放大器（LNA），工作頻率在Ku波段，噪聲系數(shù)小于1dB，增益大于20dB，闡述電路設(shè)計和器件選型。2、根據(jù)傳感器原理，設(shè)計一個用于火災(zāi)預(yù)警的煙霧傳感器系統(tǒng)，能夠及時發(fā)出報警信號。3、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理的語音降噪系統(tǒng)，能夠有效降低環(huán)境噪聲對語音信號的影響，提高語音質(zhì)量。4、設(shè)計一個基于模擬濾波器和數(shù)字濾波器組合的信號濾波系統(tǒng)，有效濾除多種類型的噪聲。5、棧是一種特殊的線性表，遵循特定的操作原則。以下關(guān)于棧的描述，錯誤的是（）A.棧的操作遵循后進先出（LIFO）原則B.入棧和出棧操作的時間復(fù)雜度都為O(1)C.?？梢杂脭?shù)組或鏈表來實現(xiàn)D.棧只能用于實現(xiàn)簡單的數(shù)值計算，不能用于復(fù)雜的算法6、設(shè)計一個基于光電傳感器的自動照明控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)環(huán)境光線強度自動調(diào)節(jié)燈光亮度，實現(xiàn)節(jié)能和舒適的照明效果。7、設(shè)計一個基于傳感器的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠同時監(jiān)測溫度、濕度、光照強度等環(huán)境參數(shù)，并通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)。8、設(shè)計一個基于Wi-Fi的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)實時視頻傳輸和遠程控制，闡述系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)配置。9、設(shè)計一個具有自動增益控制和動態(tài)范圍壓縮功能的音頻處理系統(tǒng)，提高音頻質(zhì)量，給出系統(tǒng)設(shè)計和性能評估。10、設(shè)計一個基于模擬乘法器和運放的有效值測量電路，能夠測量交流信號的有效值。11、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，散列表（哈希表）用于快速查找數(shù)據(jù)。以下關(guān)于散列表的描述，錯誤的是（）A.散列函數(shù)的設(shè)計對散列表的性能有很大影響B(tài).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(fù)雜度始終為O(1)D.散列表的裝填因子會影響其性能12、插入排序是一種簡單直觀的排序算法。關(guān)于插入排序的工作方式，以下描述哪一項是不正確的？（）A.插入排序?qū)⒋判虻脑刂饌€插入到已排序的部分中，從而逐步完成排序B.插入排序在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)，在最好情況下的時間復(fù)雜度為O(n)C.插入排序是一種穩(wěn)定的排序算法，相同元素的相對順序在排序前后不會改變D.插入排序的空間復(fù)雜度較高，通常需要額外的O(n)空間來完成排序13、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評估中，除了時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，平均情況下的性能也是重要的考慮因素。假設(shè)一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在大多數(shù)情況下操作效率很高，但在某些特殊輸入下性能急劇下降。以下關(guān)于這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的評價，哪個是合理的（）A.是一種優(yōu)秀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因為大多數(shù)情況性能好B.不是一種好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因為存在性能瓶頸C.需要根據(jù)具體應(yīng)用場景來判斷其優(yōu)劣D.以上評價都不準確14、當(dāng)使用數(shù)組實現(xiàn)隊列時，為了避免假溢出，通常采用循環(huán)隊列的方式。假設(shè)一個循環(huán)隊列的容量為10，當(dāng)前隊頭指針為3，隊尾指針為8。此時入隊一個元素后，隊尾指針應(yīng)該指向哪里（）A.9B.0C.7D.115、設(shè)計一個智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠同時監(jiān)測多種環(huán)境參數(shù)如溫度、濕度、光照、PM2.5等，并進行數(shù)據(jù)上傳和分析，闡述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件功能。16、設(shè)計一個模擬信號的濾波電路，能夠有效地濾除特定頻率范圍內(nèi)的噪聲，如低通、高通、帶通或帶阻濾波器。17、設(shè)計一個基于集成電路的溫度傳感器電路，能夠精確測量環(huán)境溫度，并將溫度值以數(shù)字形式輸出。18、插入排序也是一種常見的排序算法。以下關(guān)于插入排序的敘述，不正確的是：（）A.插入排序?qū)⒋判虻脑夭迦氲揭雅判虻牟糠种泻线m的位置B.插入排序在平均情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)C.插入排序是一種不穩(wěn)定的排序算法D.插入排序?qū)τ谛∫?guī)模數(shù)據(jù)的排序效果較好19、設(shè)計一個基于FPGA的高速數(shù)據(jù)緩存系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速存儲和讀取，給出存儲結(jié)構(gòu)和控制邏輯。20、設(shè)計一個高速數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，采用固態(tài)硬盤，存儲容量達到1TB，讀寫速度不低于500MB/s，說明硬件選型和接口設(shè)計。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述如何利用圖的深度優(yōu)先搜索算法生成圖的生成樹。2、（本題5分）論述如何在一個字符串中查找所有出現(xiàn)的指定子串，并計算出現(xiàn)次數(shù)。3、（本題5分）論述哈夫曼樹的構(gòu)建過程，以及它在數(shù)據(jù)壓縮中的應(yīng)用原理。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個程序，在二叉搜索樹中查找所有大于給定值的節(jié)點，輸出節(jié)點值。2、（本題5分）設(shè)計一個基于順序存儲的棧，實現(xiàn)判斷棧是否為空、滿以及入棧出棧操作。3、（本題5分）設(shè)計一個算法，將一個二叉搜索樹轉(zhuǎn)換為排序的雙向循環(huán)鏈表。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，在字符串中進行字符串匹配的模糊搜索，支持通配符，輸出匹配結(jié)果。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，實現(xiàn)對二叉搜索樹的前序遍歷的迭代器實現(xiàn)，方便對二叉搜索樹進行遍歷。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）一家電商平臺的評論管理系統(tǒng)需要記錄商品的評論信息，包括評論ID、商品ID、用戶ID、評論內(nèi)容、評論時間、評分等