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1頁，共3頁鄭州食品工程職業學院《數據結構與數據庫技術》

2023-2024學年第二學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、棧是一種特殊的線性表，遵循特定的操作原則。以下關于棧的描述，不準確的是：（）A.棧的操作遵循后進先出（LIFO）原則，即最后入棧的元素最先出棧B.可以用數組或鏈表來實現棧，常見的操作有入棧、出棧和獲取棧頂元素C.棧在函數調用、表達式求值、括號匹配等場景中有廣泛應用D.棧的大小是無限的，可以隨意入棧元素，不需要考慮棧滿的情況2、設計一個基于霍爾傳感器的電機轉速測量系統，能夠準確測量電機的轉速，并將轉速數據實時顯示。3、在一個大頂堆中，若父節點的索引為i，則其左子節點的索引為？（）A.2i+1B.2iC.2i-1D.i/24、設計一個基于數字信號處理的音頻降噪耳機系統，有效降低環境噪聲對音頻的干擾。5、設計一個電子密碼鎖電路，要求具有密碼設置、密碼輸入、密碼驗證和開鎖功能，密碼長度為6位數字。6、設計一個基于數字信號處理器（DSP）的音頻處理系統，能夠實現音頻濾波、降噪和均衡等功能，提供算法實現和代碼優化思路。7、設計一個簡單的機器人手臂控制系統，能夠實現多個關節的運動控制，包括電機驅動和位置反饋控制，闡述控制算法和系統實現。8、設計一個基于藍牙的無線鍵盤，實現按鍵輸入的無線傳輸和與計算機的連接，描述硬件和軟件設計。9、設計一個基于傳感器的智能火災報警系統，能夠實時監測環境中的煙霧濃度和溫度，當達到報警閾值時發出聲光報警信號。10、設計一個基于FPGA的數字信號加密傳輸系統，保障數據在傳輸過程中的安全性。11、利用射頻技術設計一個無線充電器，能夠為特定設備進行高效的無線充電，分析充電效率和安全性。12、在數據結構中，排序算法用于將元素按照特定的順序排列。以下關于排序算法的描述，不正確的是：（）A.冒泡排序通過不斷比較相鄰元素并交換位置，將最大的元素逐步“冒泡”到末尾B.插入排序將待排序元素插入到已排序部分的適當位置，適用于小規模數據C.快速排序通過選擇一個基準元素，將數據分為兩部分，然后對兩部分分別遞歸排序D.所有排序算法的時間復雜度在最好、平均和最壞情況下都是相同的，不受數據分布的影響13、數據結構是計算機存儲、組織數據的方式。在眾多的數據結構中，線性表是一種基礎的數據結構。線性表具有多種存儲方式，如順序存儲和鏈式存儲。順序存儲的線性表在插入和刪除元素時，可能會面臨較大的移動操作。假設一個順序存儲的線性表已經存儲了大量元素，現在需要在中間位置插入一個新元素，以下關于這種操作的描述，正確的是：（）A.插入操作的時間復雜度為O(1)B.插入操作的時間復雜度為O(n)C.插入操作無需移動元素D.插入操作的時間復雜度與元素個數無關14、設計一個基于CPLD的脈沖寬度調制（PWM）發生器，實現可調占空比的PWM信號輸出，給出電路設計和性能測試。15、設計一個音頻放大器，采用T類放大方式，在4Ω負載下輸出功率不小于50W，給出電路設計和電源管理。16、設計一個數字圖像處理中彩色圖像和灰度圖像的轉換和處理系統，分析處理效果。17、設計一個基于單片機的溫度控制系統，能夠實時監測環境溫度，并通過控制加熱或制冷設備將溫度穩定在設定值的±1℃范圍內。18、設計一個基于FPGA的UART通信模塊，波特率可設置，數據位、停止位可配置，給出硬件實現和測試方案。19、設計一個電子血壓計電路，能夠測量人體血壓，測量精度為±3mmHg，并且具有顯示和存儲功能。20、設計一個數字圖像處理中的圖像復原系統，針對特定退化模型進行復原，評估復原效果。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）什么是二叉搜索樹的旋轉操作？在什么情況下需要進行旋轉操作？請詳細說明。2、（本題5分）數組的排序算法有哪些？分別闡述它們的時間復雜度和空間復雜度。3、（本題5分）詳細說明在堆的應用擴展中，如何使用堆實現TopK問題的求解。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個程序，在字符串中查找所有長度為k的子串，并判斷是否為回文串，輸出結果。2、（本題5分）設計一個歸并排序算法，對鏈表進行排序，輸出排序后的鏈表。3、（本題5分）設計一個程序，用鄰接表表示一個帶權有向圖，實現最短路更新算法。4、（本題5分）設計一個算法，利用隊列結構模擬銀行排隊系統，實現顧客的入隊、出隊和排隊信息查詢功能。5、（本題5分）設計線段樹處理區間覆蓋問題的算法，分析其時間和空間復雜度。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）一個在線旅游攻略平臺需要存儲各地的旅游景點、美食推薦、住宿信息和用戶評價。設計數據結構來方便用戶查詢和規劃旅行路線。2、（本題10分）某公司的員工管理系統需要存儲員工的基本信息，