學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁浙江中醫藥大學

《數據結構及應用算法》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、設計一個基于單片機的智能電表遠程抄表系統，能夠通過電力線載波通信將電表數據傳輸到集中器，實現遠程抄表功能。2、設計一個基于形態學處理的圖像邊緣檢測系統，分析處理效果和算法復雜度。3、設計一個數字音頻處理系統，能夠實現音頻的采集、編碼、存儲和播放，具備一定的音頻特效處理功能。4、設計一個基于ARM處理器的智能家居控制系統，能夠實現對燈光、窗簾、空調等設備的遠程控制和智能調節，說明系統架構和通信協議。5、使用集成電路設計一個視頻放大器，能夠對輸入的視頻信號進行放大和處理，保證圖像質量。6、根據傳感器原理，設計一個用于工業自動化生產線的物體位置檢測系統，能夠準確檢測物體的位置并反饋給控制系統。7、采用模擬電子技術設計一個低噪聲放大器，用于接收微弱信號并進行放大，給出噪聲系數和增益指標。8、設計一個基于ADC和DAC的模擬信號采集與回放系統，實現對模擬信號的采集、數字化處理和模擬回放功能。9、設計一個模擬集成電路中反饋放大器的穩定性補償電路，分析補償效果和對性能的影響。10、設計一個基于射頻識別（RFID）技術的倉庫管理系統，能夠實現貨物的自動識別、入庫和出庫管理。11、在圖的遍歷算法中，深度優先搜索和廣度優先搜索是兩種基本方法。以下關于這兩種算法的描述中，不正確的是（）A.深度優先搜索使用棧來實現，廣度優先搜索使用隊列來實現B.深度優先搜索可能會陷入死循環，廣度優先搜索不會C.對于同一個圖，深度優先搜索和廣度優先搜索得到的遍歷結果一定相同D.這兩種算法都可以用于求解圖的連通性問題12、設計一個簡單的工業自動化控制系統，實現對生產線上設備的運行控制和狀態監測，闡述系統的架構和控制策略。13、運用電子信息工程知識，設計一個智能電網的分布式能源管理系統，實現對太陽能、風能等分布式能源的有效整合和管理。14、設計一個基于單片機的智能家居控制系統，能夠實現對燈光、窗簾、空調等設備的遠程控制和智能場景切換功能。15、設計一個高頻振蕩器電路，工作頻率在50MHz以上，輸出穩定的正弦波信號，給出電路結構和調試要點。16、設計一個數字電壓表高精度測量電路，能夠實現更高精度的直流電壓測量，精度達到±0.01V。17、設計一個高通濾波器，采用有源濾波器設計，截止頻率為5kHz，通帶增益為1，阻帶衰減大于40dB，給出電路參數和性能測試。18、設計一個基于FPGA的圖像旋轉系統，能夠對輸入圖像進行90度、180度和270度旋轉，說明算法和硬件實現。19、設計一個基于光電傳感器的自動照明控制系統，能夠根據環境光線強度自動調節燈光亮度，實現節能和舒適的照明效果。20、設計一個用于電動汽車的電池管理系統（BMS），能夠監測電池電壓、電流、溫度等參數，實現均衡充電和過充過放保護，闡述系統架構和控制策略。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明在字符串的編碼和解碼中，如何處理不同的字符編碼標準，如ASCII、UTF-8等。2、（本題5分）論述在堆排序的優化中，如何避免頻繁的調整操作以提高性能。3、（本題5分）解釋數據結構中棧的應用場景，如括號有效性檢查、網頁歷史記錄管理等，并說明其原理。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個二叉樹的遍歷程序，包括前序、中序和后序遍歷，能夠輸入一棵二叉樹的節點信息，輸出相應的遍歷結果。2、（本題5分）設計一個程序，使用快速排序算法對給定的數組進行排序，輸出排序后的數組。3、（本題5分）設計并查集中的啟發式合并策略，提高整體性能，進行對比實驗。4、（本題5分）以鏈表為基礎，設計一個圖書館圖書分類管理系統，支持圖書的分類和查詢。5、（本題5分）設計一個程序，在給定的最小堆中找出第k大的元素，輸出該元素。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某旅游公司的旅游線路管理系統需要存儲旅游線路的信息，如線路編號、線路名稱、行程安排、價格、成團人數等。系統要能夠快速查找特定線路、按照價格對線路進行排序、新增旅游線路、修改線路信息、刪除冷門線路。請設計合適的數據結構和算法，并給出代碼實現和性能評估。2