學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁黃山健康職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C實驗》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷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ADC和DAC的模擬信號采集與回放系統(tǒng)，實現(xiàn)對模擬信號的采集、數(shù)字化處理和模擬回放功能。2、以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于實現(xiàn)LRU（最近最少使用）頁面置換算法？（）A.隊列B.棧C.哈希表D.雙向鏈表3、設(shè)計一個基于光電編碼器的位移測量系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測量物體的直線位移，并進行數(shù)據(jù)顯示和記錄。4、設(shè)計一個基于單片機的溫度控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r采集溫度數(shù)據(jù)，并通過控制加熱或冷卻裝置將溫度穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)，要求精度達(dá)到±0.5℃。5、二叉搜索樹是一種特殊的二叉樹，具有特定的性質(zhì)。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(jié)點的值均小于根節(jié)點的值B.右子樹上所有節(jié)點的值均大于根節(jié)點的值C.插入和查找操作的平均時間復(fù)雜度為O(logn)D.二叉搜索樹一定是完全二叉樹6、若要在一個鏈表中刪除一個指定節(jié)點，以下哪個操作是必須先完成的？（）A.找到要刪除節(jié)點的前一個節(jié)點B.找到要刪除節(jié)點的后一個節(jié)點C.釋放要刪除節(jié)點所占用的存儲空間D.更新鏈表的頭指針7、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。8、設(shè)計一個電子血壓計擴展電路，能夠增加血壓計的測量功能和精度，并且具有數(shù)據(jù)傳輸和分析功能。9、設(shè)計一個基于UWB技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)，定位精度達(dá)到厘米級，說明系統(tǒng)組成和定位算法。10、設(shè)計一個基于運算放大器的微分器電路，能夠?qū)斎胄盘栠M行微分運算，輸入信號頻率范圍為0-100Hz。11、設(shè)計一個基于FPGA的視頻壓縮編碼系統(tǒng)，實現(xiàn)H.264或H.265編碼，給出硬件設(shè)計和資源利用。12、設(shè)計一個基于單片機的步進電機控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和定位控制功能。13、假設(shè)正在實現(xiàn)一個股票交易系統(tǒng)，需要實時記錄每只股票的最新價格，并能夠快速獲取價格最高和最低的股票。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以滿足這個需求？（）A.平衡二叉搜索樹，存儲股票價格信息B.鏈表，順序更新股票價格C.哈希表，映射股票代碼和價格D.棧，存儲價格變化14、使用單片機設(shè)計一個智能血壓計，能夠準(zhǔn)確測量血壓值，并將數(shù)據(jù)存儲和傳輸。15、設(shè)計一個基于單片機的智能灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度自動控制灌溉設(shè)備的開啟和關(guān)閉。16、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場景中，假設(shè)我們正在開發(fā)一個在線圖書館管理系統(tǒng)，需要高效地存儲和檢索大量的圖書信息，包括書名、作者、出版年份、分類等。為了能夠快速根據(jù)書名或作者查找特定的圖書，同時能夠方便地按照出版年份進行排序和瀏覽，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于存儲這些圖書數(shù)據(jù)？（）A.數(shù)組B.鏈表C.二叉搜索樹D.哈希表17、設(shè)計一個基于運算放大器的積分器電路，積分時間常數(shù)可調(diào)，輸入信號頻率范圍為0-100Hz。18、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%。19、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于表示對象之間的關(guān)系。在圖的存儲方式中，鄰接矩陣和鄰接表是常見的兩種方法。對于一個具有n個頂點的無向圖，如果采用鄰接矩陣存儲，其空間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)20、設(shè)計一個基于FPGA的圖像縮放系統(tǒng)，能夠?qū)斎雸D像進行任意比例的縮放。21、設(shè)計一個基于FPGA的CAN總線通信控制器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)和錯誤處理，給出硬件描述和測試方案。22、設(shè)計一個基于模擬濾波器和數(shù)字濾波器組合的信號濾波系統(tǒng)，有效濾除多種類型的噪聲。23、設(shè)計一個程控濾波器，中心頻率和帶寬可程控調(diào)節(jié)，給出電路實現(xiàn)和控制方法。24、設(shè)計一個基于藍(lán)牙技術(shù)的無線耳機音頻傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的音頻傳輸和穩(wěn)定的連接。25、設(shè)計一個簡單的無線通信系統(tǒng)，采用合適的調(diào)制解調(diào)方式，實現(xiàn)短距離的數(shù)據(jù)傳輸，包括發(fā)射端和接收端的電路設(shè)計以及通信協(xié)議的制定。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）深入分析在一個具有n個頂點和e條邊的無向圖中，采用鄰接矩陣和鄰接表存儲時的空間復(fù)雜度，并舉例說明在何種情況下選擇哪種存儲方式更優(yōu)。2、（本題5分）詳細(xì)闡述圖的拓?fù)渑判虻母拍詈蛻?yīng)用場景，給出拓?fù)渑判虻乃惴ú襟E，并分析其時間復(fù)雜度。3、（本題5分）闡述如何在一個有序鏈表中查找中位數(shù)，分析所使用的算法和時間復(fù)雜度。4、（本題5分）詳細(xì)說明在排序算法的比較中，如何從時間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度和穩(wěn)定性等方面進行綜合評估。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個程序，利用伸展樹和哈希表的結(jié)合，實現(xiàn)對在線交易記錄的高效管理和查詢。2、（本題5分）使用圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計一個電力網(wǎng)絡(luò)故障檢測系統(tǒng)，能夠快速定位故障區(qū)域。3、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲電商平臺的物流信息，包括發(fā)貨地、收貨地、運輸方式等，支持物流跟蹤和查詢。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，利用哈希表存儲電影的類型和主演，實現(xiàn)主演的快速查找和類型統(tǒng)計。5、（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)校的考試成績信息，包括學(xué)生姓名、學(xué)號、課程名稱、成績等，支持成績的統(tǒng)計和分析功能。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個在線圖書館的書籍借閱系統(tǒng)需要對書籍的借閱情況和讀者信息進行管理。書籍信息包括書籍編號、書名、作者、借閱狀態(tài)等，讀者信息包括讀者編號、姓名、借閱記錄等。這些信息以并查集的形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）讀者借閱書籍；（2）讀者歸還書籍；（3）查詢某本書是否可借；（4）統(tǒng)計某讀者的借閱次數(shù)。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題10分）某學(xué)校的選課系統(tǒng)需要管理課程、教師、學(xué)生選課信息和課程容量等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)課程的開設(shè)、學(xué)生選課、退課和課程容量的調(diào)整操作，并能夠快速查詢某門課程的選