浙江傳媒學院《數(shù)據(jù)結構與算法分析》2021-2022學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁浙江傳媒學院

《數(shù)據(jù)結構與算法分析》2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、設計一個基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)正反轉、調速和定位控制功能。2、設計一個基于ZigBee的智能路燈節(jié)能系統(tǒng)，能夠根據(jù)道路上的行人和車輛情況自動調節(jié)路燈亮度，實現(xiàn)節(jié)能效果。3、運用電子信息工程知識，設計一個智能電網(wǎng)的監(jiān)控與管理系統(tǒng)，實現(xiàn)電力參數(shù)監(jiān)測、故障診斷和遠程控制。4、設計一個高頻功率放大器電路，工作頻率在100MHz以上，輸出功率不小于10W，效率不低于50%，給出電路結構和調試方法。5、設計一個太陽能充電控制器電路，能夠對太陽能電池板的輸出進行最大功率點跟蹤（MPPT），并對蓄電池進行合理充電管理，給出電路原理和控制策略。6、使用數(shù)字信號處理技術設計一個音頻濾波器，能夠對輸入的音頻信號進行特定頻率范圍的濾波，如低通、高通或帶通濾波。7、數(shù)組是一種基礎的數(shù)據(jù)結構，具有一定的優(yōu)點和局限性。以下關于數(shù)組的說法，不正確的是：（）A.數(shù)組的元素在內存中是連續(xù)存儲的，便于隨機訪問B.數(shù)組的長度在定義后通常是固定的，不易動態(tài)擴展C.數(shù)組的插入和刪除操作在元素較多時，效率較高D.數(shù)組可以用于存儲相同類型的數(shù)據(jù)元素，具有較高的存儲效率8、設計一個數(shù)字溫度計電路，能夠測量人體溫度，精度要求在±0.1℃以內，并且具有報警功能。9、設計一個數(shù)字溫度計，采用熱電偶傳感器，能夠測量-50℃至150℃的溫度范圍，精度為0.5℃，說明硬件連接和信號調理。10、設計一個數(shù)字頻率計電路，能夠測量頻率范圍為1Hz-100MHz的正弦波、方波和脈沖波信號，測量精度不低于0.1%。11、設計一個數(shù)字電壓表，測量范圍為0至50V，精度為0.1V，采用ADC芯片實現(xiàn)，說明硬件電路和軟件算法。12、設計一個基于STM8的智能灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度自動控制灌溉設備，提供系統(tǒng)的硬件電路和軟件控制邏輯。13、設計一個太陽能路燈控制器智能管理電路，能夠實現(xiàn)路燈的遠程監(jiān)控、故障診斷和節(jié)能控制等功能。14、設計一個基于PLC的物料分揀系統(tǒng)，能夠根據(jù)物料的顏色、形狀等特征自動進行分揀。15、在一個鏈式存儲的棧中，進行出棧操作時，如果棧為空，會發(fā)生什么情況？（）A.正常出棧，返回空值B.程序報錯C.自動添加一個默認值D.等待用戶輸入值二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述在一個具有n個元素的鏈表中，如何實現(xiàn)鏈表的復制操作。2、（本題5分）解釋如何對一個數(shù)組進行快速選擇操作（如選擇第k大的元素），給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其平均時間復雜度。3、（本題5分）闡述后綴樹的構建和應用，如在字符串模式匹配中的高效性。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某電商平臺需要對用戶的購買記錄進行分析，以發(fā)現(xiàn)用戶的購買偏好和趨勢。購買記錄存儲在一個大型數(shù)據(jù)庫中，設計一種合適的數(shù)據(jù)結構和算法，能夠高效地統(tǒng)計每個用戶購買不同商品的次數(shù)，并找出最受歡迎的商品類別和品牌。2、（本題5分）一個在線圖書評論系統(tǒng)需要管理圖書信息、用戶評論和評論的點贊數(shù)等。設計一種數(shù)據(jù)結構來存儲這些信息，支持圖書的查找、用戶評論的添加、刪除和修改，以及評論點贊數(shù)的更新，并能夠根據(jù)點贊數(shù)對評論進行排序和展示熱門評論。3、（本題5分）一個在線購物車系統(tǒng)需要對用戶添加的商品進行管理。商品信息包括商品ID、名稱、價格、數(shù)量等。購物車以棧和隊列的組合形式實現(xiàn)。請設計算法實現(xiàn)以下功能：（1）添加商品到購物車；（2）從購物車中刪除指定商品；（3）按照價格從高到低輸出購物車中的商品；（4）計算購物車中商品的總價。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。4、（本題5分）一個在線教育平臺需要對學生的學習成績、課程選擇和學習進度進行管理。設計數(shù)據(jù)結構來存儲這些信息，以便能夠快速地查詢學生的學習情況、分析課程的受歡迎程度，并為學生推薦合適的課程。5、（本題5分）某城市的公共交通卡管理系統(tǒng)需要記錄用戶的卡信息和消費記錄，卡信息包括卡號、用戶姓名、余額等，消費記錄包括卡號、消費時間、消費金額、消費地點。請設計數(shù)據(jù)結構來存儲這些數(shù)據(jù)，實現(xiàn)卡的充值、消費查詢、余額提醒，并統(tǒng)計不同地點的消費情況。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在平衡二叉搜索樹中，設計通