自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁商丘醫學高等?？茖W校

《數據結構與算法》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、利用電力電子技術設計一個交流-直流變換器（AC-DCConverter），實現將交流電源轉換為穩定的直流電源輸出。2、設計一個音頻混音器電路，能夠將多路音頻信號混合輸出，給出電路結構和參數調整方法。3、設計一個基于D/A轉換器的正弦波信號發生器電路，輸出頻率范圍為10Hz-10kHz，幅度可調，失真度小于5%。4、假設要開發一個文本編輯軟件，需要實現撤銷和重做功能，能夠記錄用戶的一系列操作并在需要時進行回退或恢復。為了實現這一功能，以下哪種數據結構是最適合的？（）A.環形緩沖區B.棧C.隊列D.雙端隊列5、二叉搜索樹是一種特殊的二叉樹，具有特定的性質。對于二叉搜索樹的特點和操作，以下說法錯誤的是（）A.左子樹上所有節點的值均小于根節點的值B.右子樹上所有節點的值均大于根節點的值C.插入和查找操作的平均時間復雜度為O(logn)D.二叉搜索樹一定是完全二叉樹6、設計一個基于無線傳感器網絡的智能家居系統，能夠實現燈光控制、窗簾控制、家電控制等功能，給出系統的整體架構和實現細節。7、在選擇排序算法時，需要考慮多種因素，如數據規模、數據特點、時間復雜度和空間復雜度等。對于一個基本有序的數組，以下哪種排序算法的性能較好：（）A.冒泡排序B.快速排序C.插入排序D.選擇排序8、設計一個太陽能充電控制器，能夠對12V的蓄電池進行充電管理，實現過充、過放保護，描述電路原理和控制策略。9、考慮隊列這種數據結構，它遵循先進先出的原則。假設一個銀行需要管理客戶的排隊等待服務，每個客戶按照到達的順序接受服務。為了有效地組織和管理客戶的等待過程，以下關于隊列的操作，哪個是最關鍵的（）A.隨機刪除隊列中的元素B.在隊列中間插入新的客戶C.讀取隊列頭部的客戶信息D.對隊列中的元素進行排序10、在使用鏈表實現棧的操作時，假設需要彈出棧頂元素。以下關于鏈表棧的操作，哪個是正確的（）A.直接刪除鏈表的頭節點B.從鏈表的尾部刪除節點C.遍歷鏈表找到棧頂節點并刪除D.以上操作都不正確11、設計一個音頻功率放大器保護電路，能夠在功放出現故障時自動切斷電源，保護揚聲器和功放電路。12、設計一個數字信號處理器（DSP）音頻處理電路，能夠實現音頻信號的混音、特效等處理功能。13、運用通信網絡技術，設計一個遠程醫療手術示教系統的網絡架構，實現高清視頻和數據的實時傳輸。14、設計一個音頻均衡器擴展電路，能夠增加均衡器的頻段數量和調節精度，并且具有預設模式。15、設計一個低通濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于1dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號頻率范圍為0-5kHz。16、基于通信協議的自適應調整技術設計一個動態網絡通信系統，能夠根據網絡狀況自動優化傳輸參數。17、設計一個基于霍爾傳感器的電機轉速測量系統，能夠實時測量電機的轉速并將數據顯示出來。18、設計一個數字通信中的多址接入方案，如CDMA，實現多個用戶的同時通信，分析系統容量和干擾情況。19、設計一個基于數字信號處理的語音合成系統，能夠將文本轉換為自然流暢的語音。20、設計一個光纖通信系統中光纖的選型方案，考慮傳輸距離、帶寬和成本等因素，進行性能和成本評估。21、設計一個太陽能熱水器控制器電路，能夠根據水溫自動控制加熱和保溫，并且具有水位顯示和缺水報警功能。22、字典樹（Trie樹）常用于字符串的存儲和查找。假設我們正在使用字典樹處理字符串集合。以下關于字典樹的描述，哪一項是不準確的？（）A.字典樹利用字符串的公共前綴來節省存儲空間和提高查找效率B.插入和查找操作在字典樹中的時間復雜度與字符串的長度有關C.字典樹可以方便地實現字符串的前綴匹配和搜索功能D.字典樹適合存儲大量短字符串，對于長字符串效果不佳23、設計一個基于FPGA的數字濾波器，實現低通、高通、帶通和帶阻濾波功能，給出設計過程和資源利用分析。24、設計一個太陽能充電控制器，能夠對太陽能電池板的輸出進行控制和管理，實現對蓄電池的有效充電和保護。25、采用模擬電子技術設計一個直流電機調速系統，能夠通過改變輸入電壓實現電機轉速的調節，并保證系統的穩定性。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細說明在字符串的模式匹配優化中，如何利用后綴樹或后綴數組提高效率。2、（本題5分）在一個具有n個頂點的無向圖中，如何判斷兩個頂點之間是否存在簡單路徑，給出一種有效的算法并分析其時間復雜度。3、（本題5分）闡述在堆排序算法中，如何構建初始堆以及如何進行排序過程中的調整操作。4、（本題5分）解釋什么是線索二叉樹，并說明其作用和建立線索二叉樹的方法。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個算法，利用哈希表存儲電話號碼和對應的聯系人姓名，實現快速查找和刪除。2、（本題5分）以鏈表為基礎，設計一個書店庫存管理系統，支持圖書的進貨、銷售和庫存盤點。3、（本題5分）基于跳表和并查集的組合，設計一個程序，解決朋友圈的好友關系查詢問題。4、（本題5分）設計一個基于鏈表的數據結構，用于存儲學生的信息（學號、姓名、成績），實現添加、刪除、查找和修改學生信息的功能。5、（本題5分）設計一個程序，使用堆結構實現對一組項目按照優先級和截止日期進行排序。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）假設一個視頻網站需要存儲大量的視頻信息和用戶的觀看記錄，視頻信息包括視頻ID、視頻名稱、時長、上傳者、分類等，觀看記錄包括用戶ID、視頻ID、觀看時間、觀看進度等。請設計數據結構來管理這些數據，能夠快速查找視頻、推薦相關視頻、統計視頻的觀看次數，并分析用戶的觀看偏好。2、（本題10分）某城市的公交路線管理系統需要存儲公交路線的信息，如路線編號、起點站、終點站、途經站點、發車時間等。系統要實現快速查找特定路線、按照路線長度對路線進行排序、新增和刪除路線、修改路線的發車時間等功能。請確定合適的數據結構，并詳細描述算法設計和代碼實現，同