浙江傳媒學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)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(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計一個基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和定位控制功能。2、設(shè)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(diào)節(jié)路燈亮度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。3、運(yùn)用電子信息工程知識，設(shè)計一個智能電網(wǎng)的監(jiān)控與管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力參數(shù)監(jiān)測、故障診斷和遠(yuǎn)程控制。4、設(shè)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(jié)構(gòu)和調(diào)試方法。5、設(shè)計一個太陽能充電控制器電路，能夠?qū)μ柲茈姵匕宓妮敵鲞M(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT），并對蓄電池進(jìn)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(shù)設(shè)計一個音頻濾波器，能夠?qū)斎氲囊纛l信號進(jìn)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(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有一定的優(yōu)點(diǎn)和局限性。以下關(guān)于數(shù)組的說法，不正確的是：（）A.數(shù)組的元素在內(nèi)存中是連續(xù)存儲的，便于隨機(jī)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(kuò)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(shè)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(nèi)，并且具有報警功能。9、設(shè)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(diào)理。10、設(shè)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(shè)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(shí)現(xiàn)，說明硬件電路和軟件算法。12、設(shè)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(shè)備，提供系統(tǒng)的硬件電路和軟件控制邏輯。13、設(shè)計一個太陽能路燈控制器智能管理電路，能夠?qū)崿F(xiàn)路燈的遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷和節(jié)能控制等功能。14、設(shè)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(jìn)行分揀。15、在一個鏈?zhǔn)酱鎯Φ臈Ｖ?，進(jìn)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(rèn)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(shí)現(xiàn)鏈表的復(fù)制操作。2、（本題5分）解釋如何對一個數(shù)組進(jìn)行快速選擇操作（如選擇第k大的元素），給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其平均時間復(fù)雜度。3、（本題5分）闡述后綴樹的構(gòu)建和應(yīng)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(jìn)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(shè)計一種合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(diǎn)贊數(shù)等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(diǎn)贊數(shù)的更新，并能夠根據(jù)點(diǎn)贊數(shù)對評論進(jìn)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(jìn)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(duì)列的組合形式實(shí)現(xiàn)。請?jiān)O(shè)計算法實(shí)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(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）一個在線教育平臺需要對學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、課程選擇和學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行管理。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，以便能夠快速地查詢學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、分析課程的受歡迎程度，并為學(xué)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(fèi)記錄，卡信息包括卡號、用戶姓名、余額等，消費(fèi)記錄包括卡號、消費(fèi)時間、消費(fèi)金額、消費(fèi)地點(diǎn)。請?jiān)O(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)卡的充值、消費(fèi)查詢、余額提醒，并統(tǒng)計不同地點(diǎn)的消費(fèi)情況。四、設(shè)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(shè)計通