長沙幼兒師范高等?？茖W校《數(shù)據(jù)結構Ⅱ》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁長沙幼兒師范高等?？茖W校

《數(shù)據(jù)結構Ⅱ》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、根據(jù)傳感器技術，設計一個用于工業(yè)環(huán)境的粉塵濃度監(jiān)測系統(tǒng)，及時預警粉塵超標情況。2、設計一個基于PLC的電梯群控系統(tǒng)，實現(xiàn)多部電梯的合理調(diào)度，提高運行效率。3、設計一個使用硬件描述語言實現(xiàn)數(shù)字邏輯功能的模塊，如狀態(tài)機，進行功能仿真和綜合。4、設計一個基于單片機的智能家居控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對燈光、窗簾、空調(diào)等設備的遠程控制和智能管理。5、采用模擬電子技術設計一個電壓跟隨器，提高電路的輸入阻抗和輸出穩(wěn)定性。6、設計一個基于形態(tài)學處理的圖像邊緣檢測系統(tǒng)，分析處理效果和算法復雜度。7、根據(jù)數(shù)字信號處理理論，設計一個圖像銳化處理系統(tǒng)，增強圖像的邊緣和細節(jié)信息。8、在數(shù)據(jù)結構的應用中，棧和隊列常用于表達式求值。假設我們要計算一個算術表達式的值。以下關于表達式求值的描述，哪一項是不準確的？（）A.中綴表達式轉(zhuǎn)換為后綴表達式后，使用?？梢苑奖愕剡M行求值計算B.后綴表達式求值時，遇到操作數(shù)入棧，遇到操作符則對棧頂元素進行相應運算C.棧在表達式求值中主要用于保存操作數(shù)和中間結果D.無論表達式的復雜程度如何，使用棧和隊列進行求值的效率都是相同的9、運用通信網(wǎng)絡原理，設計一個企業(yè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡布線方案，確保高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。10、對于一個具有n個節(jié)點的帶權無向圖，使用Prim算法生成最小生成樹，其時間復雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(ne)11、在一個具有n個節(jié)點的二叉樹中，度為0的節(jié)點（即葉子節(jié)點）數(shù)量為n0，度為2的節(jié)點數(shù)量為n2，則n0和n2之間存在什么樣的關系？（）A.n0=n2-1B.n0=n2+1C.n0=2n2D.n0=n212、設計一個音頻功率放大器，采用甲乙類放大方式，輸出功率為50W，負載為8Ω，給出電路原理圖和元件參數(shù)選擇。13、設計一個基于FPGA的高速數(shù)據(jù)通信接口，支持PCIe或以太網(wǎng)接口，給出硬件設計和驅(qū)動開發(fā)。14、設計一個數(shù)字通信中的碼間干擾補償電路，分析補償效果和對系統(tǒng)性能的影響。15、設計一個基于運算放大器的電壓比較器電路，能夠比較兩個輸入電壓的大小，并輸出高低電平信號。16、設計一個基于傳感器網(wǎng)絡的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測土壤濕度、光照強度、風速等參數(shù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。17、設計一個基于微控制器（如STM32）的溫度監(jiān)測與控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r采集溫度數(shù)據(jù)，當溫度超過設定閾值時進行報警并啟動降溫設備。18、設計一個基于傳感器融合的姿態(tài)測量系統(tǒng)，能夠同時采集加速度、角速度等數(shù)據(jù)，準確測量物體的姿態(tài)。19、設計一個基于數(shù)字電路的交通信號燈控制系統(tǒng)，要求能夠?qū)崿F(xiàn)紅、綠、黃三種燈的定時切換，并考慮特殊情況（如緊急車輛通行）的控制邏輯。20、設計一個基于FPGA的視頻圖像加密系統(tǒng)，對輸入的視頻圖像進行加密處理，保證圖像傳輸?shù)陌踩?。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋二叉樹的概念，包括滿二叉樹、完全二叉樹。闡述二叉樹的先序、中序和后序遍歷的遞歸和非遞歸算法實現(xiàn)，并分析其時間復雜度。2、（本題5分）闡述如何在一個二叉樹中進行層次遍歷的非遞歸實現(xiàn)，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復雜度和空間復雜度。3、（本題5分）在歸并排序中，解釋歸并的概念和實現(xiàn)步驟，分析歸并排序的時間復雜度和空間復雜度，并舉例說明其應用場景。4、（本題5分）在一個具有n個元素的雙向循環(huán)鏈表中，如何實現(xiàn)將鏈表按照特定規(guī)則進行分割，給出算法步驟和時間復雜度分析。5、（本題5分）解釋如何判斷一個字符串是否為回文，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復雜度。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個算法，利用平衡二叉樹存儲城市的氣溫和日期，實現(xiàn)按氣溫進行排序和查找。2、（本題5分）設計一個程序，使用三元組表和十字鏈表存儲稀疏矩陣，并實現(xiàn)矩陣的加法和乘法運算。3、（本題5分）設計一個程序，使用桶排序?qū)o定的一組整數(shù)進行排序，輸出排序后的數(shù)組。4、（本題5分）設計一個哈希表程序，采用鏈表處理哈希沖突，支持刪除操作后鏈表的整理，避免出現(xiàn)過多空鏈表。5、（本題5分）設計一個程序，使用冒泡排序算法對一個結構體數(shù)組進行排序，結構體包含學生的成績等信息。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某社交網(wǎng)絡平臺需要存儲用戶之間的好友關系，并能夠快速地查詢某個用戶的好友列表、共同好友以及二度好友。請選擇合適的數(shù)據(jù)結構，并設計相應的算法來實現(xiàn)這些功能。2、（本題10分）某在線考試的監(jiān)考系統(tǒng)需要實時監(jiān)控考生的答題狀態(tài)、行為異常和交卷時間。設計合適的數(shù)據(jù)結構和算法，保障考試的公