浙江經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(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批閱人一、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、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理的音頻均衡系統(tǒng)，能夠根據(jù)用戶需求對音頻頻譜進行動態(tài)調(diào)整。2、設(shè)計一個基于STM32的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度、氣象條件等自動控制灌溉，提供系統(tǒng)的硬件電路和控制策略。3、假設(shè)正在設(shè)計一個程序，用于管理學(xué)生的成績信息，包括學(xué)號、姓名、各科成績等。需要支持快速插入新的學(xué)生成績、按照成績進行排序以及查找特定學(xué)生的成績。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組合可能是最理想的？（）A.使用鏈表存儲學(xué)生信息，再使用冒泡排序進行排序B.用數(shù)組存儲學(xué)生信息，采用快速排序算法排序C.構(gòu)建二叉搜索樹來存儲學(xué)生信息，實現(xiàn)快速查找和排序D.利用哈希表存儲學(xué)生信息，不進行排序操作4、設(shè)計一個太陽能路燈控制器智能管理與節(jié)能優(yōu)化電路，能夠?qū)崿F(xiàn)路燈的智能管理和節(jié)能優(yōu)化，提高能源利用效率。5、設(shè)計一個基于單片機的智能車位引導(dǎo)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r顯示停車場內(nèi)的車位占用情況，并引導(dǎo)車輛快速找到空閑車位。6、設(shè)計一個數(shù)字鑒相器，能夠測量兩個高頻信號的相位差，精度達到0.1度，給出電路結(jié)構(gòu)和工作原理。7、設(shè)計一個基于STM32H7的高性能嵌入式系統(tǒng)，能夠運行復(fù)雜的實時操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，給出硬件架構(gòu)和軟件環(huán)境搭建。8、哈希表的裝填因子越大，發(fā)生沖突的可能性就越大。假設(shè)一個哈希表的容量為10，當(dāng)前存儲了8個元素，裝填因子是多少？（）A.0.8B.0.2C.8D.29、想象一個在線考試系統(tǒng)，需要實時統(tǒng)計每個考生的答題進度和得分情況。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠高效地支持這種統(tǒng)計需求？（）A.樹狀數(shù)組，適合進行區(qū)間更新和查詢B.線段樹，常用于區(qū)間操作，但實現(xiàn)相對復(fù)雜C.哈希表，快速查找考生信息，但不便于區(qū)間統(tǒng)計D.優(yōu)先隊列，按照得分排序，不便于答題進度的統(tǒng)計10、設(shè)計一個基于STM8的智能風(fēng)扇控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)環(huán)境溫度自動調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，闡述系統(tǒng)組成和控制策略。11、在一個實時操作系統(tǒng)中，任務(wù)調(diào)度是一個關(guān)鍵問題，需要根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級、截止時間等因素進行快速的調(diào)度決策。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于實時任務(wù)調(diào)度？（）A.優(yōu)先級隊列和調(diào)度算法B.棧和后進先出調(diào)度C.隊列和先進先出調(diào)度D.集合和隨機調(diào)度12、設(shè)計一個無線通信模塊加密電路，能夠?qū)o線通信數(shù)據(jù)進行加密，提高通信的安全性。13、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計一個超市自動收銀系統(tǒng)，能夠自動識別商品條碼、計算價格和找零。14、利用射頻技術(shù)設(shè)計一個無線充電器，能夠為特定設(shè)備進行高效的無線充電，分析充電效率和安全性。15、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理的圖像去噪系統(tǒng)，能夠有效去除圖像中的噪聲，同時保持圖像細節(jié)。16、設(shè)計一個基于單片機的智能煙霧報警器系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測環(huán)境中的煙霧濃度，當(dāng)濃度超過設(shè)定閾值時發(fā)出聲光報警，并通過GSM模塊發(fā)送報警短信。17、設(shè)計一個太陽能路燈控制器節(jié)能電路，能夠根據(jù)環(huán)境光照強度和交通流量自動調(diào)節(jié)路燈的亮度，實現(xiàn)節(jié)能。18、設(shè)計一個數(shù)字頻率計數(shù)器擴展電路，能夠?qū)㈩l率計的測量范圍擴展到1GHz，精度為±1Hz。19、設(shè)計一個低通濾波器，采用橢圓濾波器設(shè)計，截止頻率為200Hz，通帶波紋和阻帶衰減滿足特定要求，給出電路參數(shù)和性能分析。20、設(shè)計一個基于LTC6804的電池組監(jiān)測系統(tǒng)，能夠同時監(jiān)測多個串聯(lián)電池的電壓和溫度，給出硬件電路和軟件算法。21、設(shè)計一個基于CPLD的數(shù)字邏輯電路，實現(xiàn)一個8位加法器和8位乘法器，給出硬件描述語言代碼和仿真結(jié)果。22、設(shè)計一個基于PLC的自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對多個工位的順序控制、邏輯控制和故障診斷，提供控制程序和I/O分配表。23、隨著技術(shù)的發(fā)展，新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)。以下關(guān)于新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，不正確的是：（）A.新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常是為了解決特定的問題或提高性能而提出的B.新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一定比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更優(yōu)秀，應(yīng)完全取代傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C.了解新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有助于拓展思維和應(yīng)對復(fù)雜的應(yīng)用場景D.新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用需要根據(jù)具體需求進行評估和選擇24、設(shè)計一個基于運算放大器的音頻放大器電路，要求輸入阻抗不小于10kΩ，輸出功率不小于10W，總諧波失真小于1%。25、設(shè)計一個光纖通信中的色散補償模塊，實現(xiàn)對色散的有效補償，分析系統(tǒng)性能改善情況。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）對于一個具有n個頂點的無向圖，如何使用深度優(yōu)先搜索算法判斷圖是否連通？2、（本題5分）說明在一個具有n個元素的單鏈表中，如何實現(xiàn)刪除指定位置的節(jié)點操作，分析其時間復(fù)雜度，并討論可能出現(xiàn)的邊界情況。3、（本題5分）論述如何在一個二叉堆中查找第k大的元素，給出算法思路和優(yōu)化方法。4、（本題5分）在哈希表中，闡述如何動態(tài)調(diào)整哈希表的大小，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其性能影響。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個哈夫曼編碼系統(tǒng)，對給定的字符及其出現(xiàn)頻率進行編碼和解碼，計算編碼后的平均碼長。2、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲一個學(xué)校的學(xué)生選課沖突檢測系統(tǒng)，避免學(xué)生選課時間沖突。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用棧實現(xiàn)十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)的功能，要求輸入一個十進制數(shù)，輸出其二進制表示。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，在一個無向圖中找出所有與指定頂點相鄰的頂點。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，采用基數(shù)排序?qū)κ謾C號碼進行排序。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某在線音樂平臺的歌曲管理系統(tǒng)需要存儲歌曲信息，如歌曲編號、歌曲名稱、歌手、專輯、播放次數(shù)等。系統(tǒng)要實現(xiàn)快速查找特定歌曲、按照播放次數(shù)對歌曲進行排序、新增歌曲、刪除歌曲以及更新歌曲的播放次數(shù)。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細闡述算法和代碼實現(xiàn)，同時討論性能優(yōu)化方法。2、（本題10分）某在線音樂平臺需要對用戶的播放記錄和收藏歌曲進行管理，以便為用戶提供個性化的音樂推薦。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，并設(shè)計算法