重慶電子工程職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁重慶電子工程職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C》2023-2024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25個(gè)小題，每小題1分，共25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、設(shè)計(jì)一個(gè)基于霍爾傳感器的電機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。2、設(shè)計(jì)一個(gè)帶阻濾波器電路，中心頻率為800Hz，帶寬為100Hz，通帶波紋小于0.5dB，阻帶衰減不小于50dB，輸入信號頻率范圍為0-1kHz。3、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評估中，時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度是重要的指標(biāo)，以下關(guān)于它們的說法，錯(cuò)誤的是：（）A.時(shí)間復(fù)雜度反映了算法執(zhí)行所需的時(shí)間與輸入規(guī)模之間的關(guān)系B.空間復(fù)雜度反映了算法執(zhí)行所需的存儲空間與輸入規(guī)模之間的關(guān)系C.優(yōu)先考慮時(shí)間復(fù)雜度較低的算法，空間復(fù)雜度可以忽略不計(jì)D.對于一些特殊的應(yīng)用場景，可能需要在時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度之間進(jìn)行權(quán)衡4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于霍爾傳感器的電機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速并將數(shù)據(jù)顯示出來。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬乘法器和運(yùn)放的乘法型ADC轉(zhuǎn)換電路，分析其轉(zhuǎn)換精度和速度。6、假設(shè)在一個(gè)操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理中，需要?jiǎng)討B(tài)地分配和回收內(nèi)存塊，并且避免內(nèi)存碎片的產(chǎn)生。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法可以用于實(shí)現(xiàn)有效的內(nèi)存管理？（）A.伙伴系統(tǒng)B.分頁存儲管理C.分段存儲管理D.段頁式存儲管理7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32H7的高性能嵌入式系統(tǒng)，能夠運(yùn)行復(fù)雜的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，給出硬件架構(gòu)和軟件環(huán)境搭建。8、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的操作中，可能會(huì)出現(xiàn)時(shí)間和空間的權(quán)衡。以下關(guān)于時(shí)間和空間權(quán)衡的描述，不準(zhǔn)確的是：（）A.有時(shí)候?yàn)榱颂岣卟僮鞯臅r(shí)間效率，可能需要犧牲一些存儲空間，例如使用緩存來加速數(shù)據(jù)訪問B.某些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在節(jié)省空間的同時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致操作的時(shí)間復(fù)雜度增加，例如壓縮存儲的數(shù)組C.在任何情況下，都應(yīng)該優(yōu)先考慮時(shí)間效率，而忽略空間的消耗，因?yàn)闀r(shí)間往往比空間更寶貴D.時(shí)間和空間的權(quán)衡需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求來決定，沒有絕對的最優(yōu)策略9、運(yùn)用電子信息工程知識，設(shè)計(jì)一個(gè)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。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的自動(dòng)化包裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，能夠完成產(chǎn)品的包裝、封口、貼標(biāo)等操作。11、根據(jù)電子電路原理，設(shè)計(jì)一個(gè)用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）控制器，提高太陽能的利用效率。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的無線智能家居安防系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測門窗狀態(tài)、煙霧濃度、入侵情況等，并進(jìn)行報(bào)警。13、設(shè)計(jì)一個(gè)用于工業(yè)自動(dòng)化的激光測距系統(tǒng)，測量精度達(dá)到毫米級，給出系統(tǒng)組成和測量算法。14、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的分集接收方案，分析分集合并方式對系統(tǒng)性能的影響。15、在一個(gè)圖像處理程序中，需要對圖像的像素進(jìn)行頻繁的操作和存儲。如果圖像是一個(gè)二維的灰度圖像，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合存儲像素值的？（）A.二維數(shù)組，直觀表示圖像像素B.鏈表數(shù)組，每個(gè)鏈表存儲一行像素C.二叉樹，按照像素值大小存儲D.哈希表，通過像素坐標(biāo)映射值16、在一個(gè)m行n列的二維數(shù)組中，按行優(yōu)先存儲時(shí)，元素a[i][j]的存儲地址與a[0][0]的存儲地址之間相差的元素個(gè)數(shù)為？（）A.i*n+jB.j*m+iC.i*m+jD.j*n+i17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于SiC器件的高效功率轉(zhuǎn)換器，輸入電壓為48V，輸出電壓為12V/10A，給出電路拓?fù)浜托阅軆?yōu)勢。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電二極管的光強(qiáng)度測量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)測量環(huán)境光的強(qiáng)度，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和存儲。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的儀表放大器，具有高共模抑制比和高增益，用于測量小信號。20、設(shè)計(jì)一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量有效數(shù)據(jù)采集方案，分析節(jié)點(diǎn)能耗和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。21、樹狀數(shù)組是一種用于高效計(jì)算前綴和的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在使用樹狀數(shù)組進(jìn)行計(jì)算。以下關(guān)于樹狀數(shù)組的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.樹狀數(shù)組通過二進(jìn)制的位運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)快速的更新和查詢操作B.對于一個(gè)大規(guī)模數(shù)組，樹狀數(shù)組的空間復(fù)雜度比直接計(jì)算前綴和的方法低C.樹狀數(shù)組可以用于解決動(dòng)態(tài)的區(qū)間更新和查詢問題D.樹狀數(shù)組的查詢和更新操作的時(shí)間復(fù)雜度都為O(n)22、使用集成電路設(shè)計(jì)一個(gè)視頻放大器，能夠?qū)斎氲囊曨l信號進(jìn)行放大和處理，保證圖像質(zhì)量。23、假設(shè)在一個(gè)算法競賽中，需要在有限的時(shí)間內(nèi)解決一個(gè)涉及大量數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜邏輯的問題。在選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，以下哪個(gè)因素通常是最關(guān)鍵的考慮因素？（）A.空間復(fù)雜度B.時(shí)間復(fù)雜度C.代碼實(shí)現(xiàn)的難度D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的通用性24、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的圖像去噪系統(tǒng)，能夠去除圖像中的高斯噪聲和椒鹽噪聲，闡述算法原理和代碼實(shí)現(xiàn)。25、在一個(gè)具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的二叉樹中，度為0的節(jié)點(diǎn)（即葉子節(jié)點(diǎn)）數(shù)量為n0，度為2的節(jié)點(diǎn)數(shù)量為n2，則n0和n2之間存在什么樣的關(guān)系？（）A.n0=n2-1B.n0=n2+1C.n0=2n2D.n0=n2二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋在平衡二叉搜索樹中，如何通過平衡調(diào)整操作提高樹的查找性能。2、（本題5分）探討在不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，如數(shù)組、鏈表、棧、隊(duì)列等，如何實(shí)現(xiàn)元素的逆序輸出。3、（本題5分）解釋如何在一個(gè)二叉搜索樹中刪除一個(gè)具有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)。4、（本題5分）深入分析在一個(gè)具有n個(gè)元素的順序表中，如何使用排序算法進(jìn)行數(shù)據(jù)的逆序?qū)y(tǒng)計(jì)。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）以鏈表為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個(gè)旅游行程規(guī)劃系統(tǒng)，支持景點(diǎn)的添加、刪除和路線優(yōu)化。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用冒泡排序算法對給定的字符數(shù)組進(jìn)行排序，輸出排序后的數(shù)組。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用平衡二叉搜索樹存儲商品價(jià)格和庫存信息，實(shí)現(xiàn)插入、查找和修改操作。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用后綴樹和哈希表的結(jié)合，快速查找文本中所有重復(fù)出現(xiàn)的子串。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，模擬一個(gè)在線考試系統(tǒng)，能夠存儲考試題目（題目編號、題目內(nèi)容、選項(xiàng)、答案等），支持隨機(jī)組卷、考生答題和自動(dòng)判卷功能。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)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(jì)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。2、（本題10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)