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頁濮陽醫學高等專科學校《數據結構（Java）》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、設計一個溫度控制系統電路，能夠根據設定的溫度自動控制加熱或冷卻設備，使環境溫度保持在設定值附近，精度為±1℃。2、設計一個基于PLC的自動化立體倉庫堆垛機控制系統，實現堆垛機的水平和垂直運動控制。3、使用單片機設計一個智能溫度控制系統，能夠根據設定溫度自動控制加熱或制冷設備，保證環境溫度穩定在一定范圍內。4、利用通信技術，設計一個無線傳感器網絡節點，能夠采集環境數據并通過無線網絡將數據傳輸到匯聚節點。5、設計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統，能夠實現圖像縮放、旋轉、灰度變換等基本操作。6、設計一個使用硬件描述語言實現數字邏輯功能的模塊，如狀態機，進行功能仿真和綜合。7、設計一個數字音頻處理中的音頻編碼碼率控制策略，分析對音質和帶寬的影響。8、設計一個用于智能電表的通信模塊，支持GPRS或NB-IoT通信方式，能夠實現數據遠程傳輸和抄表功能，給出硬件設計和通信協議實現。9、設計一個溫度傳感器網絡遠程監控與預警電路，能夠通過互聯網遠程監控溫度傳感器網絡的工作狀態，當溫度異常時發出預警信號。10、平衡二叉樹是為了改進二叉搜索樹在某些情況下性能不佳而提出的。以下關于平衡二叉樹的敘述中，不正確的是（）A.平衡二叉樹通過旋轉操作保持樹的平衡B.平衡二叉樹的左右子樹高度差絕對值不超過1C.插入和刪除操作可能會導致平衡二叉樹失去平衡D.平衡二叉樹的查找效率一定高于二叉搜索樹11、設計一個基于鎖相環的頻率合成器電路，輸出頻率范圍為100kHz-1GHz，頻率分辨率不大于1kHz，相位噪聲小于-100dBc/Hz@1kHz偏移。12、在一個具有n個節點的二叉樹中，度為0的節點（即葉子節點）數量為n0，度為2的節點數量為n2，則n0和n2之間存在什么樣的關系？（）A.n0=n2-1B.n0=n2+1C.n0=2n2D.n0=n213、設計一個基于ZigBee的智能倉儲管理系統，能夠實現貨物的入庫、出庫、庫存盤點等功能，并實時更新庫存信息。14、隊列常用于實現廣度優先搜索算法。在廣度優先搜索過程中，以下關于隊列的操作，錯誤的是（）A.初始時將起始節點入隊B.取出隊頭節點進行擴展，并將其相鄰未訪問節點入隊C.隊列為空時，搜索結束D.節點入隊和出隊的順序不影響搜索結果15、設計一個基于傳感器的智能空氣質量監測系統，能夠實時監測空氣中的PM2.5、甲醛、TVOC等污染物濃度，并通過物聯網將數據上傳到云平臺。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋線段樹在進行區間求和時的更新策略和時間復雜度。2、（本題5分）分析在不同的數據結構中，如何有效地存儲和操作稀疏矩陣，如三元組表和十字鏈表。3、（本題5分）解釋如何在一個具有n個元素的有序數組中，進行二分查找的遞歸實現，并分析其時間復雜度和空間復雜度。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某學校的社團管理系統需要管理社團信息、成員信息、活動安排和經費使用等。設計一種數據結構來存儲這些信息，實現社團的創建、注銷和信息修改，成員的加入、退出和管理，活動的組織和記錄，以及經費的收支和統計，并能夠評估社團的活躍度和發展情況。2、（本題5分）某在線論壇需要對帖子和回復進行管理。帖子和回復以雙向鏈表的形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）按照發布時間順序輸出帖子和回復；（2）將熱門帖子置頂；（3）刪除某個違規的帖子或回復；（4）統計每個帖子的回復數量。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。3、（本題5分）在一個在線旅游攻略分享平臺中，需要管理目的地信息、用戶攻略、景點評價和熱門路線等。設計一種數據結構來存儲這些信息，支持目的地和景點的添加、刪除和修改，用戶攻略的發布和分享，景點評價的管理，以及熱門路線的推薦，并能夠根據用戶興趣和行為進行個性化的攻略推送。4、（本題5分）某在線音樂教學平臺需要記錄課程信息、學生信息、學習進度、作業完成情況等。設計數據結構來支持教學過程的管理，實現課程安排、學生學習情況跟蹤、作業批改和成績統計，能夠為學生提供個性化的學習方案。5、（本題5分）某城市的公共自行車租賃管理系統需要存儲自行車的信息，如自行車編號、租賃點編號、是否可用、租賃時間、歸還時間等。系統要能夠快速查找可用自行車、按照租賃時間對自行車進行排序、記錄自行車的租賃和歸還操作、統計租賃次數。請設計合理的數據結構和算法，并提供代碼實現和性能分析。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個程序，使用快速選擇