韶關(guān)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，測量范圍為0至1000V，精度為10V，采用分壓網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，說明硬件電路和軟件算法。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號加密系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)字信號的加密和解密，闡述加密算法和硬件實(shí)現(xiàn)。3、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的精確控制和調(diào)速，包括驅(qū)動(dòng)電路和控制程序的設(shè)計(jì)。4、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中的圖像壓縮質(zhì)量評估系統(tǒng)，包括客觀和主觀評估指標(biāo)的測量。5、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器擴(kuò)展電路，能夠增加放大器的輸出功率和音質(zhì)，并且具有失真檢測功能。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的電流源電路，輸出電流穩(wěn)定，精度高，可調(diào)節(jié)范圍寬。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的物料分揀系統(tǒng)，能夠根據(jù)物料的顏色、形狀等特征自動(dòng)進(jìn)行分揀。8、運(yùn)用集成電路知識(shí)，設(shè)計(jì)一款用于智能手表的低功耗藍(lán)牙通信芯片，具備穩(wěn)定的連接和低能耗特性。9、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)液位計(jì)電路，能夠同時(shí)測量環(huán)境溫度和液體液位高度，溫度精度為±0.1℃，液位測量范圍為0cm到100cm，精度為±1cm。10、棧是一種特殊的線性表，其操作遵循后進(jìn)先出的原則。關(guān)于棧的應(yīng)用，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.?？梢杂糜诒磉_(dá)式求值B.棧可以用于實(shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用時(shí)的參數(shù)傳遞和返回地址保存C.?？梢杂糜趯⑦f歸算法轉(zhuǎn)換為非遞歸算法D.棧不適合用于判斷一個(gè)字符串是否是回文11、根據(jù)傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于環(huán)境監(jiān)測的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)，能夠檢測多種污染物的濃度。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號處理器（DSP）的語音信號處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)語音降噪、回聲消除等功能。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM8的智能灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度自動(dòng)控制灌溉設(shè)備，提供系統(tǒng)的硬件電路和軟件控制邏輯。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號處理的語音降噪系統(tǒng)，能夠有效降低環(huán)境噪聲對語音信號的影響，提高語音質(zhì)量。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測溫度、濕度、光照強(qiáng)度、PM2.5等環(huán)境參數(shù)，并通過Wi-Fi將數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)。16、設(shè)計(jì)一個(gè)電子指南針電路，能夠指示方向，精度為±1°，并且具有校準(zhǔn)功能。17、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)方式中，除了順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)，還有其他方式。以下關(guān)于存儲(chǔ)方式的描述，不準(zhǔn)確的是：（）A.索引存儲(chǔ)通過建立索引表來加快數(shù)據(jù)的查找和訪問速度，適用于數(shù)據(jù)量大且查找頻繁的情況B.散列存儲(chǔ)利用哈希函數(shù)將數(shù)據(jù)映射到存儲(chǔ)位置，具有快速查找的特點(diǎn)，但可能會(huì)出現(xiàn)沖突C.順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)是最基本的存儲(chǔ)方式，其他存儲(chǔ)方式都是在此基礎(chǔ)上發(fā)展而來的D.不同的存儲(chǔ)方式適用于不同的場景，沒有一種存儲(chǔ)方式可以適用于所有情況18、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、組織數(shù)據(jù)的方式。在眾多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，線性表是一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。線性表具有多種存儲(chǔ)方式，如順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)。順序存儲(chǔ)的線性表在插入和刪除元素時(shí)，可能會(huì)面臨較大的移動(dòng)操作。假設(shè)一個(gè)順序存儲(chǔ)的線性表已經(jīng)存儲(chǔ)了大量元素，現(xiàn)在需要在中間位置插入一個(gè)新元素，以下關(guān)于這種操作的描述，正確的是：（）A.插入操作的時(shí)間復(fù)雜度為O(1)B.插入操作的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)C.插入操作無需移動(dòng)元素D.插入操作的時(shí)間復(fù)雜度與元素個(gè)數(shù)無關(guān)19、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號量化電路，確定量化級數(shù)和編碼方式，分析量化誤差對信號質(zhì)量的影響。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)放的指數(shù)放大器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)輸入信號的指數(shù)放大，放大倍數(shù)可調(diào)，輸入信號頻率范圍為0-100Hz。二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）對于一個(gè)用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的最大堆，說明如何將其轉(zhuǎn)換為有序數(shù)組，給出算法步驟和時(shí)間復(fù)雜度分析。2、（本題5分）深入分析在一個(gè)具有n個(gè)元素的鏈表中，如何查找第k大的元素。3、（本題5分）什么是二叉搜索樹的刪除操作的優(yōu)化方法？請舉例說明。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)有向圖中找出所有強(qiáng)連通分量。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用伸展樹實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用數(shù)組實(shí)現(xiàn)快速排序的隨機(jī)化版本，提高排序效率并展示過程和結(jié)果。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用堆結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)一組學(xué)生的考試成績，實(shí)現(xiàn)成績的優(yōu)先級排序和查詢。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用拓?fù)渑判虬才耪n程的學(xué)習(xí)順序。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）假設(shè)有一個(gè)電商網(wǎng)站，需要實(shí)時(shí)處理大量的訂單信息。訂單信息包括訂單號、商品名稱、購買數(shù)量、客戶姓名、收貨地址等。請?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)和管理這些訂單數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)訂單的快速插入、查找、修改和刪除操作，同時(shí)能夠高效地統(tǒng)計(jì)不同商品的銷售數(shù)量。2、（本題10分）某音樂平臺(tái)需要對用戶的播放記錄和收藏歌曲進(jìn)行管理。用戶信息包括用戶ID、播放歷史、收藏歌曲等?？紤]使