濮陽醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Java）》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁濮陽醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Java）》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)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(shè)計一個溫度控制系統(tǒng)電路，能夠根據(jù)設(shè)定的溫度自動控制加熱或冷卻設(shè)備，使環(huán)境溫度保持在設(shè)定值附近，精度為±1℃。2、設(shè)計一個基于PLC的自動化立體倉庫堆垛機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)堆垛機的水平和垂直運動控制。3、使用單片機設(shè)計一個智能溫度控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)設(shè)定溫度自動控制加熱或制冷設(shè)備，保證環(huán)境溫度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。4、利用通信技術(shù)，設(shè)計一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，能夠采集環(huán)境數(shù)據(jù)并通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點。5、設(shè)計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像縮放、旋轉(zhuǎn)、灰度變換等基本操作。6、設(shè)計一個使用硬件描述語言實現(xiàn)數(shù)字邏輯功能的模塊，如狀態(tài)機，進行功能仿真和綜合。7、設(shè)計一個數(shù)字音頻處理中的音頻編碼碼率控制策略，分析對音質(zhì)和帶寬的影響。8、設(shè)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?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸和抄表功能，給出硬件設(shè)計和通信協(xié)議實現(xiàn)。9、設(shè)計一個溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控與預(yù)警電路，能夠通過互聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)，當溫度異常時發(fā)出預(yù)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(guān)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(zhuǎn)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(dǎo)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(shè)計一個基于鎖相環(huán)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(jié)點的二叉樹中，度為0的節(jié)點（即葉子節(jié)點）數(shù)量為n0，度為2的節(jié)點數(shù)量為n2，則n0和n2之間存在什么樣的關(guān)系？（）A.n0=n2-1B.n0=n2+1C.n0=2n2D.n0=n213、設(shè)計一個基于ZigBee的智能倉儲管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)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(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法。在廣度優(yōu)先搜索過程中，以下關(guān)于隊列的操作，錯誤的是（）A.初始時將起始節(jié)點入隊B.取出隊頭節(jié)點進行擴展，并將其相鄰未訪問節(jié)點入隊C.隊列為空時，搜索結(jié)束D.節(jié)點入隊和出隊的順序不影響搜索結(jié)果15、設(shè)計一個基于傳感器的智能空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測空氣中的PM2.5、甲醛、TVOC等污染物濃度，并通過物聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)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(qū)間求和時的更新策略和時間復(fù)雜度。2、（本題5分）分析在不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(shù)組中，進行二分查找的遞歸實現(xiàn)，并分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某學(xué)校的社團管理系統(tǒng)需要管理社團信息、成員信息、活動安排和經(jīng)費使用等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)社團的創(chuàng)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(jīng)費的收支和統(tǒng)計，并能夠評估社團的活躍度和發(fā)展情況。2、（本題5分）某在線論壇需要對帖子和回復(fù)進行管理。帖子和回復(fù)以雙向鏈表的形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）按照發(fā)布時間順序輸出帖子和回復(fù)；（2）將熱門帖子置頂；（3）刪除某個違規(guī)的帖子或回復(fù)；（4）統(tǒng)計每個帖子的回復(fù)數(shù)量。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)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(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(fā)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(jù)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(xué)平臺需要記錄課程信息、學(xué)生信息、學(xué)習(xí)進度、作業(yè)完成情況等。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來支持教學(xué)過程的管理，實現(xiàn)課程安排、學(xué)生學(xué)習(xí)情況跟蹤、作業(yè)批改和成績統(tǒng)計，能夠為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)方案。5、（本題5分）某城市的公共自行車租賃管理系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)計租賃次數(shù)。請設(shè)計合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實現(xiàn)和性能分析。四、設(shè)計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計一個程序，使用快速選擇