安徽大學(xué)江淮學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁(yè)，共3頁(yè)安徽大學(xué)江淮學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以快速查找前K個(gè)最大值的算法，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.最大堆，每次取出堆頂元素即為最大值B.最小堆，維護(hù)一個(gè)大小為K的堆，堆頂為第K大的值C.二叉搜索樹(shù)，遍歷獲取最大值，效率較低D.鏈表，查找最大值操作復(fù)雜2、在二叉樹(shù)的應(yīng)用中，二叉查找樹(shù)常用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)集合的操作。以下關(guān)于二叉查找樹(shù)的操作，錯(cuò)誤的是（）A.查找操作通過(guò)比較節(jié)點(diǎn)值，沿著合適的子樹(shù)進(jìn)行B.插入操作可能會(huì)破壞二叉查找樹(shù)的性質(zhì)，需要進(jìn)行調(diào)整C.刪除操作總是刪除葉子節(jié)點(diǎn)，不會(huì)影響樹(shù)的結(jié)構(gòu)D.可以通過(guò)中序遍歷得到有序的節(jié)點(diǎn)值序列3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，支持SATA或NVMe接口，給出硬件設(shè)計(jì)和性能測(cè)試。4、設(shè)計(jì)一個(gè)低通濾波器，采用無(wú)源濾波器設(shè)計(jì)，截止頻率為10kHz，通帶增益為1，阻帶衰減大于30dB，給出電路參數(shù)和性能測(cè)試。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的高速并行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠快速處理大量的數(shù)據(jù)，闡述硬件架構(gòu)和并行處理算法。6、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器電路，能夠放大輸入的音頻信號(hào)，輸出功率在10W以上，并且具有音量調(diào)節(jié)功能。7、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。8、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)多功能電路，能夠同時(shí)測(cè)量頻率、周期、占空比等參數(shù)，并且具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和打印功能。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于CPLD的數(shù)字邏輯電路，實(shí)現(xiàn)一個(gè)8位加法器和8位乘法器，給出硬件描述語(yǔ)言代碼和仿真結(jié)果。10、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于舞臺(tái)燈光控制的調(diào)光器，能夠?qū)崿F(xiàn)燈光的平滑調(diào)節(jié)和多種燈光效果。11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Arduino的智能溫室控制系統(tǒng)，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度，為植物生長(zhǎng)提供最佳環(huán)境。12、在一棵二叉樹(shù)中，度為0的節(jié)點(diǎn)（即葉子節(jié)點(diǎn)）個(gè)數(shù)為n0，度為2的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為n2，則該二叉樹(shù)的節(jié)點(diǎn)總數(shù)為？（）A.n0+n2B.2n0+n2-1C.2n0+n2+1D.n0+2n213、對(duì)于一個(gè)用鏈表表示的隊(duì)列，若隊(duì)頭指針為front，隊(duì)尾指針為rear，在進(jìn)行入隊(duì)操作時(shí)，新節(jié)點(diǎn)應(yīng)插入在？（）A.front之前B.rear之后C.front和rear之間D.任意位置14、根據(jù)傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，能夠檢測(cè)多種污染物的濃度。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.2的無(wú)線耳機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)音頻播放和降噪功能，續(xù)航時(shí)間不小于20小時(shí)。16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)，闡述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜屯ㄐ艆f(xié)議。17、在動(dòng)態(tài)數(shù)組的實(shí)現(xiàn)中，當(dāng)數(shù)組容量不足時(shí)需要進(jìn)行擴(kuò)容。關(guān)于動(dòng)態(tài)數(shù)組的擴(kuò)容策略，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.常見(jiàn)的擴(kuò)容策略是按照一定的比例增加數(shù)組的容量，如擴(kuò)大為原來(lái)的兩倍B.擴(kuò)容操作會(huì)涉及到數(shù)據(jù)的復(fù)制，可能會(huì)影響性能C.為了避免頻繁擴(kuò)容，可以在創(chuàng)建動(dòng)態(tài)數(shù)組時(shí)預(yù)留一定的額外空間D.擴(kuò)容操作的時(shí)間復(fù)雜度總是O(n)，其中n是數(shù)組中的元素?cái)?shù)量18、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能路燈控制器電路，能夠根據(jù)環(huán)境光照強(qiáng)度自動(dòng)控制路燈的開(kāi)關(guān)，并且具有過(guò)充過(guò)放保護(hù)功能。19、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)，能夠測(cè)量目標(biāo)物體的距離，并顯示測(cè)量結(jié)果，分析其測(cè)量精度和誤差來(lái)源。20、在一個(gè)需要頻繁進(jìn)行字符串匹配和查找的系統(tǒng)中，例如在搜索引擎的索引構(gòu)建中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能會(huì)被優(yōu)先考慮？（）A.二叉樹(shù)，一般的二叉樹(shù)在字符串查找中效率不高B.字典樹(shù)（Trie），特別適合字符串的存儲(chǔ)和查找，節(jié)省空間和時(shí)間C.鏈表，查找效率低，不適合大量字符串的快速查找D.堆，主要用于排序和優(yōu)先級(jí)處理，不是字符串查找的首選二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述如何在一個(gè)字符串中查找最長(zhǎng)不重復(fù)子串，給出算法思路和代碼實(shí)現(xiàn)。2、（本題5分）論述AVL樹(shù)在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，如何保持二叉搜索樹(shù)的性質(zhì)和中序遍歷的順序不變。3、（本題5分）解釋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中樹(shù)的度的概念，并舉例說(shuō)明如何計(jì)算一棵樹(shù)的度。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)哈希表程序，支持哈希表的備份和恢復(fù)功能，防止數(shù)據(jù)丟失。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)一個(gè)快遞公司的快遞員績(jī)效評(píng)估信息，包括送貨數(shù)量、準(zhǔn)時(shí)率等。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)有向無(wú)環(huán)圖中計(jì)算拓?fù)渑判虻乃锌赡芙Y(jié)果。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，對(duì)一個(gè)n叉樹(shù)進(jìn)行層次遍歷，并按層次輸出節(jié)點(diǎn)值。5、（本題5分）分析伸展樹(shù)在插入元素后的調(diào)整過(guò)程，設(shè)計(jì)性能評(píng)估指標(biāo)。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）在一個(gè)在線視頻平臺(tái)中，需要管理視頻信息、用戶觀看歷史、視頻評(píng)論和點(diǎn)贊等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，支持視頻的上傳、刪除