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頁宿遷職業技術學院

《數據結構課程實訓》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30個小題，每小題1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、設計一個基于單片機的步進電機控制系統，能夠實現正反轉、調速和定位控制功能。2、設計一個基于PLC的污水處理控制系統，能夠實現對污水的處理過程進行自動控制，包括加藥、攪拌、沉淀等環節。3、利用射頻技術設計一個4G通信模塊，實現高速數據傳輸和語音通信功能。4、運用集成電路知識，設計一款用于智能手表的低功耗藍牙通信芯片，具備穩定的連接和低能耗特性。5、利用通信原理知識，設計一個無線數據傳輸系統，能夠在一定距離內穩定傳輸數字信號，具備抗干擾和糾錯能力，且傳輸速率達到特定要求。6、設計一個基于DSP的數字圖像處理系統，能夠實現圖像邊緣檢測、特征提取和目標識別等功能，提供算法流程和代碼實現。7、考慮一個在線游戲排行榜系統，需要實時更新玩家的得分和排名，并能夠快速地獲取前幾名玩家的信息。對于這樣的需求，以下哪種數據結構和算法的結合是最恰當的？（）A.快速排序和數組，實現得分排序和排名更新B.歸并排序和鏈表，處理玩家得分數據C.插入排序和棧，更新玩家排名D.堆排序和優先隊列，高效維護排行榜8、根據數字信號處理知識，設計一個數字音樂合成器，能夠生成各種樂器的聲音和音樂旋律。9、設計一個基于運算放大器的正弦波振蕩器電路，輸出頻率為1kHz，幅度穩定。10、在數據結構的應用中，棧和隊列常用于表達式求值。假設我們要計算一個算術表達式的值。以下關于表達式求值的描述，哪一項是不準確的？（）A.中綴表達式轉換為后綴表達式后，使用棧可以方便地進行求值計算B.后綴表達式求值時，遇到操作數入棧，遇到操作符則對棧頂元素進行相應運算C.棧在表達式求值中主要用于保存操作數和中間結果D.無論表達式的復雜程度如何，使用棧和隊列進行求值的效率都是相同的11、選擇排序是另一種基本的排序算法。以下關于選擇排序的說法，錯誤的是：（）A.選擇排序每次從待排序序列中選擇最小（或最大）的元素，放到已排序序列的末尾B.選擇排序在最壞情況下的時間復雜度為O(n^2)C.選擇排序是一種不穩定的排序算法D.選擇排序的空間復雜度較低12、設計一個基于單片機的電子秤系統，能夠測量物體的重量，并具有去皮、計價等功能。13、設計一個音頻放大器噪聲抑制電路，能夠降低放大器的噪聲水平，提高音頻質量。14、設計一個基于Wi-FiDirect的無線打印服務器，支持多種打印機類型，給出系統架構和軟件實現。15、設計一個基于運放的音頻前置放大器，具有高輸入阻抗、低噪聲和一定的增益，用于提升音頻信號質量。16、設計一個數字電路中競爭冒險現象的檢測和消除電路，分析其對電路性能的改善效果。17、運用集成電路工藝，設計一款用于無人機的飛行控制芯片，具備穩定的姿態控制和導航功能。18、在數據結構中，假設我們需要存儲和操作一個公司員工的信息，包括員工編號、姓名、年齡、職位等。要求能夠快速地按照員工編號查找和修改員工信息。以下哪種數據結構最適合？（）A.數組B.鏈表C.哈希表D.二叉搜索樹19、設計一個電子秤數據存儲電路，能夠將電子秤的測量數據存儲在本地或云端，方便查詢和分析。20、設計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統，能夠實現視頻圖像的縮放、旋轉、色彩調整等功能。21、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描述，正確的是（）A.平衡二叉樹的左右子樹高度差一定不超過1B.插入和刪除操作不會破壞平衡二叉樹的平衡性C.平衡二叉樹的查找效率一定高于二叉搜索樹D.所有的平衡二叉樹都是完全二叉樹22、在數據結構的學習中，理解和掌握基本概念是非常重要的，以下關于數據結構概念的描述，正確的是：（）A.數據結構是指相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合B.數據結構只關注數據的存儲方式，不關心數據的操作和處理C.不同的數據結構適用于不同的應用場景，沒有一種數據結構是萬能的D.數據結構的設計和選擇對程序的性能和效率沒有影響23、設計一個基于555定時器的脈沖發生器，輸出脈沖頻率和占空比可調，說明電路原理和調試要點。24、基于通信原理設計一個數字通信系統，包括信源編碼、信道編碼、調制解調等模塊，給出系統性能評估。25、設計一個基于STM32的智能水質凈化系統，能夠實時監測水質參數，并自動控制凈化設備的運行，保證水質達標。26、設計一個數字音頻處理中的音頻均衡器參數自動調整系統，分析調整效果。27、設計一個液晶顯示的驅動電源，能夠提供穩定的電壓和電流，具有過壓、過流保護功能。28、設計一個無線局域網（WLAN）的接入點（AP），實現多個用戶的高速無線接入，配置安全機制。29、設計一個基于藍牙技術的無線數據傳輸系統，實現短距離設備之間的數據通信，給出系統的硬件和軟件設計。30、二叉樹的遍歷可以通過遞歸和非遞歸方式實現。對于中序遍歷，以下哪種非遞歸實現方式是常見的？（）A.使用棧來輔助B.使用隊列來輔助C.直接遍歷D.無法非遞歸實現二、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某電商倉庫管理系統需要存儲貨物的種類、數量、存放位置和入庫出庫時間等信息。請設計合適的數據結構來存儲貨物信息，支持貨物的入庫、出庫、盤點和庫存查詢操作，并能夠根據貨物的入庫時間和保質期進行優先出庫處理。2、（本題5分）在一個在線教育平臺中，需要管理課程資源、學生學習進度、作業和考試成績等。設計一種數據結構來存儲這些信息，支持課程資源的上傳、下載和更新，學生學習進度的跟蹤，作業的布置和批改，考試成績的記錄和分析，并能夠根據學生學習情況提供個性化的學習建議。3、（本題5分）某物流倉庫需要對貨物的存儲位置和出入庫記錄進行管理。貨物信息和位置以圖的鄰接矩陣形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）查找某類貨物的存儲位置；（2）記錄貨物的出入庫時間和數量；（3）當倉庫布局調整時，更新貨物的存儲位置；（4）統計某種貨物在一段時間內的出入庫總量。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。4、（本題5分）一個學校的考場安排管理系統需要存儲考場的信息，如考場編號、考場位置、容納人數、考試科目、考試時間等。系統要支持快速查找特定考場、按照容納人數對考場進行排序、新增考場安排、修改考試時間、刪除不再使用的考場。請選擇恰當的數據結構，并詳細說明算法和代碼實現，以及性能評估。5、（本題5分）一個圖書館的讀者借閱管理系統需要存儲讀者的借閱信息，包括讀者編號、讀者姓名、借閱圖書編號、借閱日期、應還日期等。系統要支持快速查找讀者的借閱記錄、按照應還日期對借閱記錄進行排序、新增借閱、歸還圖書操作。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。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述跳表在數據動態更新頻繁情況下的性能優化策略。2、（本題5分）探討在一個具有n個頂點的無向圖中，如何進行圖的最小頂點覆蓋問題的求解。3、（本題5分）深入分析在一個具有n個元素的鏈表中，如何對鏈表進行旋轉操作，如將鏈表的后k個節點移到鏈表頭部。4、（本題5分）深入解釋在最小生成樹的Prim算法中，如何選擇邊來構建