重慶對(duì)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)綜合實(shí)踐》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2頁，共2頁重慶對(duì)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)綜合實(shí)踐》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1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、運(yùn)用集成電路工藝，設(shè)計(jì)一款用于航空航天的抗輻射數(shù)字集成電路，確保在惡劣環(huán)境下正常工作。2、使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)音頻濾波器，能夠?qū)斎氲囊纛l信號(hào)進(jìn)行特定頻率范圍的濾波，如低通、高通或帶通濾波。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能路燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)環(huán)境光照和時(shí)間自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈亮度。4、在一個(gè)需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行去重操作的數(shù)據(jù)處理任務(wù)中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地幫助實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.集合B.樹C.鏈表D.隊(duì)列5、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽能充電控制器，能夠?qū)μ柲茈姵匕宓妮敵鲞M(jìn)行控制和管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的有效充電，包括電路設(shè)計(jì)和控制策略。6、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)銀行自動(dòng)取款機(jī)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)取款、存款、轉(zhuǎn)賬等功能。7、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以用于表示各種關(guān)系。以下關(guān)于圖的描述，不準(zhǔn)確的是：（）A.圖由頂點(diǎn)和邊組成，邊可以有權(quán)重，表示頂點(diǎn)之間的關(guān)系強(qiáng)度或距離B.圖的存儲(chǔ)方式有鄰接矩陣和鄰接表，鄰接矩陣適合稠密圖，鄰接表適合稀疏圖C.圖的遍歷方式有深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷，可用于解決路徑搜索、連通性判斷等問題D.對(duì)于有向圖和無向圖，其算法和應(yīng)用場(chǎng)景完全相同，只是邊的表示方式有所不同8、在一個(gè)鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的棧中，進(jìn)行出棧操作時(shí)，需要判斷棧是否為空，判斷條件是？（）A.棧頂指針為NULLB.棧頂指針指向的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)為NULLC.棧頂指針的值小于0D.棧頂指針的值大于棧的最大容量9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字電位器的燈光亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)燈光亮度的平滑調(diào)節(jié)和記憶功能。10、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)，能夠檢測(cè)車輛的異常狀態(tài)并發(fā)出警報(bào)，同時(shí)通過短信通知車主。11、字典樹（Trie樹）常用于字符串的存儲(chǔ)和查找。假設(shè)我們正在使用字典樹處理字符串集合。以下關(guān)于字典樹的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.字典樹利用字符串的公共前綴來節(jié)省存儲(chǔ)空間和提高查找效率B.插入和查找操作在字典樹中的時(shí)間復(fù)雜度與字符串的長度有關(guān)C.字典樹可以方便地實(shí)現(xiàn)字符串的前綴匹配和搜索功能D.字典樹適合存儲(chǔ)大量短字符串，對(duì)于長字符串效果不佳12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)采集環(huán)境溫度并通過液晶顯示屏顯示，當(dāng)溫度超過設(shè)定閾值時(shí)能夠發(fā)出報(bào)警信號(hào)。13、遞歸是一種編程技術(shù)，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法中經(jīng)常用到。以下關(guān)于遞歸的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.遞歸函數(shù)直接或間接調(diào)用自身B.遞歸算法通常比非遞歸算法更簡潔易懂C.遞歸算法的執(zhí)行效率總是高于非遞歸算法D.遞歸在處理某些問題時(shí)，如樹和圖的遍歷，非常方便14、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)斎雸D像進(jìn)行灰度化、濾波、邊緣檢測(cè)等基本操作，顯示處理結(jié)果。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和微控制器的壓力測(cè)量系統(tǒng)，能夠測(cè)量0-100MPa的壓力，精度達(dá)到0.1MPa。16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬比較器和觸發(fā)器的脈沖整形電路，將不規(guī)則脈沖整形為標(biāo)準(zhǔn)脈沖。17、遞歸是一種在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法中常用的技術(shù)。以下關(guān)于遞歸的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.遞歸是指函數(shù)在其內(nèi)部調(diào)用自身的過程，常用于解決具有重復(fù)子問題的問題B.遞歸函數(shù)需要有終止條件，否則會(huì)導(dǎo)致無限遞歸，造成程序崩潰C.遞歸在處理樹形結(jié)構(gòu)和分治算法時(shí)非常方便，但可能會(huì)導(dǎo)致棧溢出的問題D.遞歸的執(zhí)行效率總是高于非遞歸的實(shí)現(xiàn)方式，因此在所有情況下都應(yīng)該優(yōu)先使用遞歸18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線通信技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)與灌溉控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的立體車庫控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛的存取、車位的分配和安全監(jiān)控功能。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能車庫門控制系統(tǒng)，能夠通過遙控器和手機(jī)APP控制車庫門的開關(guān)。21、設(shè)計(jì)一個(gè)高頻開關(guān)電源，輸出電壓為24V/10A，效率不低于85%，給出拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇和元件參數(shù)計(jì)算。22、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字圖像處理的車牌識(shí)別停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)識(shí)別和出入管理。23、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器，能夠?qū)Σ煌l段的音頻信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，給出電路設(shè)計(jì)和調(diào)試結(jié)果。24、運(yùn)用集成電路工藝，設(shè)計(jì)一款用于手機(jī)的電源管理芯片，具備充電管理、電量監(jiān)測(cè)和過壓保護(hù)等功能。25、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的電子秤系統(tǒng)，能夠測(cè)量物體的重量，并具有去皮、計(jì)價(jià)等功能。26、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬比較器的電壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)輸入電壓超過設(shè)定的上下限時(shí)進(jìn)行報(bào)警。27、設(shè)計(jì)一個(gè)智能溫度傳感器，能夠通過數(shù)字接口輸出溫度數(shù)據(jù)，并具有低功耗特性，闡述傳感器的原理和電路設(shè)計(jì)。28、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電編碼器的電機(jī)位置測(cè)量系統(tǒng)，能夠精確測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和位置。29、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光纖通信的高速數(shù)據(jù)中心互聯(lián)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)大量數(shù)據(jù)的快速傳輸和低延遲。30、假設(shè)正在開發(fā)一個(gè)文本編輯器，需要支持撤銷和重做操作。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以方便地實(shí)現(xiàn)這一功能？（）A.棧，存儲(chǔ)操作歷史B.隊(duì)列，按順序記錄操作C.數(shù)組，直接存儲(chǔ)操作信息D.二叉搜索樹，快速查找操作記錄二、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某酒店的客房預(yù)訂系統(tǒng)需要管理客房信息，包含客房編號(hào)、房型、價(jià)格、入住狀態(tài)、預(yù)訂客人姓名等。系統(tǒng)要支持快速查找特定客房、按照價(jià)格對(duì)客房進(jìn)行排序、新增客房預(yù)訂、取消預(yù)訂以及修改客房的入住狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供完整的代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。2、（本題5分）一個(gè)在線游戲需要管理玩家的游戲數(shù)據(jù)，如用戶名、游戲得分、游戲等級(jí)、游戲時(shí)間等。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)玩家游戲數(shù)據(jù)，支持快速查找、排序和更新玩家信息，并能夠統(tǒng)計(jì)不同等級(jí)玩家的數(shù)量和平均游戲得分。3、（本題5分）某高校的選課系統(tǒng)需要處理學(xué)生的選課操作，確保課程容量不超員，同時(shí)滿足學(xué)生的選課需求。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實(shí)現(xiàn)選課過程的高效管理。4、（本題5分）在一個(gè)電商平臺(tái)的商品推薦系統(tǒng)中，需要根據(jù)用戶的瀏覽歷史、購買記錄和相似用戶的行為來為用戶推薦商品。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)推薦算法，能夠快速為用戶生成準(zhǔn)確的商品推薦列表，同時(shí)考慮實(shí)時(shí)更新和個(gè)性化需求。5、（本題5分）一個(gè)快遞公司的包裹跟蹤系統(tǒng)需要記錄包裹的單號(hào)、運(yùn)輸路徑、當(dāng)前位置和預(yù)計(jì)送達(dá)時(shí)間。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)包裹狀態(tài)的實(shí)時(shí)查詢和跟蹤。三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)說明哈夫曼樹的構(gòu)建過程，以及如何利用哈夫曼編碼進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，并計(jì)算壓縮比。2、（本題5分）深入分析在利用哈希表存儲(chǔ)字符串時(shí)，如何選擇合適的哈希函數(shù)，以及如何處理沖突以提高查找效率。3、（本題5分）在一個(gè)二叉樹中，如何進(jìn)行前序遍歷的非遞歸實(shí)現(xiàn)？4、（本題5分）在一個(gè)二叉樹