安徽大學(xué)江淮學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗》2022-2023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頁安徽大學(xué)江淮學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗》2022-2023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)計一個音頻均衡器自動預(yù)設(shè)電路，能夠根據(jù)不同的音樂類型自動預(yù)設(shè)均衡器的參數(shù)，提高音頻體驗。2、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計一個超市電子秤的稱重控制系統(tǒng)，實現(xiàn)準確稱重和計價功能。3、設(shè)計一個基于傳感器的智能火災(zāi)報警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測環(huán)境中的煙霧濃度和溫度，當達到報警閾值時發(fā)出聲光報警信號。4、設(shè)計一個基于FPGA的數(shù)字信號加密傳輸系統(tǒng)，保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。5、設(shè)計一個基于FPGA的交通信號燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的時間段和交通流量自動調(diào)整信號燈的時長，同時具備故障檢測和報警功能，提供硬件描述語言代碼和仿真結(jié)果。6、在一個交通流量監(jiān)測系統(tǒng)中，需要實時記錄不同路段的車輛數(shù)量，并能夠快速地找出車輛數(shù)量最多的路段和最少的路段。此外，還需要能夠動態(tài)地更新路段的車輛數(shù)量信息。對于這樣的需求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最為合適？（）A.優(yōu)先隊列，能夠快速獲取最大或最小元素B.紅黑樹，保持數(shù)據(jù)的有序性并支持高效的插入和刪除C.跳表，實現(xiàn)快速的查找、插入和刪除操作D.線段樹，用于處理區(qū)間的統(tǒng)計和更新問題7、假設(shè)要實現(xiàn)一個LRU（最近最少使用）緩存淘汰策略，用于管理有限的內(nèi)存空間以存儲經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)。為了有效地實現(xiàn)這個策略，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵？（）A.雙向鏈表結(jié)合哈希表B.棧結(jié)合數(shù)組C.隊列結(jié)合樹D.堆結(jié)合鏈表8、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的交換排序算法。以下關(guān)于冒泡排序的描述，錯誤的是（）A.每一輪比較都能確定一個最大或最小的元素位置B.最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)C.最好情況下的時間復(fù)雜度為O(n)D.是一種穩(wěn)定的排序算法9、根據(jù)傳感器原理，設(shè)計一個用于智能家居的人體紅外感應(yīng)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動開燈、關(guān)空調(diào)等智能控制。10、設(shè)計一個基于555定時器的三角波發(fā)生器，輸出頻率在10Hz至100Hz連續(xù)可調(diào)，說明電路原理和元件選擇。11、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計一個高精度電流源，提供穩(wěn)定的輸出電流，具有良好的負載調(diào)整率。12、設(shè)計一個太陽能路燈控制器電路，能夠根據(jù)環(huán)境光照強度自動控制路燈的開關(guān)，并且具有過充過放保護功能。13、設(shè)計一個基于藍牙5.0技術(shù)的無線耳機系統(tǒng)，具備穩(wěn)定的音頻傳輸、低延遲和長續(xù)航功能。14、設(shè)計一個數(shù)字信號處理中窗函數(shù)的選擇和應(yīng)用方案，分析不同窗函數(shù)對信號處理結(jié)果的影響。15、設(shè)計一個數(shù)字音頻的多聲道處理系統(tǒng)，如5.1聲道或7.1聲道，實現(xiàn)音頻的空間定位和效果增強。16、考慮一個圖書館管理系統(tǒng)，需要存儲圖書的信息，包括書名、作者、ISBN號、借閱狀態(tài)等，并能夠根據(jù)不同的條件進行快速查詢和排序，如按照借閱次數(shù)、出版年份等。為了實現(xiàn)這些功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最有效的？（）A.冒泡排序算法結(jié)合數(shù)組B.快速排序算法結(jié)合鏈表C.歸并排序算法結(jié)合二叉樹D.插入排序算法結(jié)合棧17、設(shè)計一個簡單的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，工作頻率在ISM頻段，傳輸距離不小于100米，數(shù)據(jù)傳輸速率不低于1Mbps，說明系統(tǒng)組成和關(guān)鍵技術(shù)。18、設(shè)計一個基于STM8的電機調(diào)速系統(tǒng)，采用PWM控制方式，能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)和調(diào)速功能，描述系統(tǒng)組成和控制算法。19、設(shè)計一個用于光伏逆變器的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)最大功率點跟蹤和電能質(zhì)量控制，給出系統(tǒng)架構(gòu)和控制策略。20、隊列也是一種常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，遵循先進先出的原則。在計算機系統(tǒng)中，很多地方都會用到隊列，比如打印機的任務(wù)隊列、操作系統(tǒng)的進程調(diào)度隊列等。假設(shè)有一個隊列，初始為空，然后依次進行入隊操作：1、2、3、4?，F(xiàn)在要進行兩次出隊操作，那么出隊的元素依次是：（）A.1、2B.2、3C.1、3D.3、4二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述在樹的遍歷中，如何使用Morris遍歷算法優(yōu)化空間復(fù)雜度。2、（本題5分）論述伸展樹在處理有序數(shù)據(jù)時的性能特點和優(yōu)化方法。3、（本題5分）詳細闡述二叉樹的先序、中序和后序遍歷算法的思想，并分別舉例說明其應(yīng)用場景。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個算法，利用二叉樹結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對一組字符串的按長度排序和查找。2、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲一個在線游戲的副本通關(guān)記錄信息，支持通關(guān)時間和成績的統(tǒng)計。3、（本題5分）使用棧結(jié)構(gòu)設(shè)計一個程序，實現(xiàn)中綴表達式轉(zhuǎn)換為后綴表達式，并計算結(jié)果。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，構(gòu)建一棵二叉搜索樹，實現(xiàn)插入、刪除節(jié)點和查找特定值的功能，并分析其平均查找長度。5、（本題5分）實現(xiàn)一個算法，計算一個圖的頂點覆蓋。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某公司的項目進度跟蹤系統(tǒng)需要記錄項目的各個階段、負責人、開始時間、預(yù)計結(jié)束時間、實際進度等信息。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來直觀展示項目進