學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁松原職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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、鏈表是一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在很多場(chǎng)景中得到應(yīng)用。關(guān)于鏈表的特點(diǎn)，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.鏈表的存儲(chǔ)空間不必連續(xù)，可以通過指針來鏈接各個(gè)節(jié)點(diǎn)B.對(duì)鏈表進(jìn)行插入和刪除操作時(shí)，不需要移動(dòng)大量元素，效率較高C.鏈表可以方便地實(shí)現(xiàn)隨機(jī)訪問，查找任意位置的元素速度很快D.單鏈表、雙向鏈表和循環(huán)鏈表是常見的鏈表類型，它們各有特點(diǎn)和適用場(chǎng)景2、設(shè)計(jì)一個(gè)射頻識(shí)別（RFID）系統(tǒng)的讀寫器，能夠準(zhǔn)確讀取和寫入標(biāo)簽信息，考慮防碰撞算法的實(shí)現(xiàn)。3、根據(jù)傳感器原理，設(shè)計(jì)一個(gè)用于智能農(nóng)業(yè)的土壤肥力檢測(cè)系統(tǒng)，能夠快速檢測(cè)土壤中的氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，能夠連接多種傳感器并將數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)，闡述系統(tǒng)架構(gòu)和通信方式。5、當(dāng)使用樹這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)和組織數(shù)據(jù)時(shí)，二叉搜索樹是一種常見的類型。假設(shè)要在二叉搜索樹中快速查找一個(gè)特定的值，以下關(guān)于二叉搜索樹的性質(zhì)，哪個(gè)是關(guān)鍵的（）A.左子樹的值都小于根節(jié)點(diǎn)，右子樹的值都大于根節(jié)點(diǎn)B.每個(gè)節(jié)點(diǎn)的度不超過2C.樹的高度是固定的D.節(jié)點(diǎn)的值是隨機(jī)分布的6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的差分放大器電路，具有高共模抑制比和低噪聲特性。7、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鎖相環(huán)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的頻率和相位跟蹤，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計(jì)算。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像邊緣檢測(cè)、特征提取和目標(biāo)識(shí)別等功能，提供算法流程和代碼實(shí)現(xiàn)。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于熱電偶的溫度測(cè)量系統(tǒng)，能夠測(cè)量較高溫度范圍，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行冷端補(bǔ)償和線性化處理。10、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于表示物體之間的關(guān)系。在圖的存儲(chǔ)方式中，鄰接矩陣和鄰接表是常見的方法。以下關(guān)于這兩種存儲(chǔ)方式的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.鄰接矩陣的空間復(fù)雜度較高，適用于稠密圖B.鄰接表的空間復(fù)雜度較低，適用于稀疏圖C.鄰接矩陣可以方便地判斷兩個(gè)頂點(diǎn)之間是否存在邊D.鄰接表在查找所有鄰接頂點(diǎn)時(shí)效率較高11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的音頻降噪系統(tǒng)，能夠有效降低背景噪聲，給出算法原理和代碼實(shí)現(xiàn)。12、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表電流表電路，能夠同時(shí)測(cè)量直流電壓和電流，電壓測(cè)量范圍為0V到100V，電流測(cè)量范圍為0A到1A，精度為±0.1V和±0.01A。13、設(shè)計(jì)一個(gè)圖像處理中的邊緣檢測(cè)算法，并在實(shí)際圖像上進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化，分析算法的復(fù)雜度和準(zhǔn)確性。14、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)，采用DS18B20溫度傳感器，能夠通過液晶顯示屏顯示溫度值，說明硬件連接和軟件編程。15、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的卷積編碼和解碼電路，分析其糾錯(cuò)性能和對(duì)系統(tǒng)誤碼率的改善效果。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述跳表在插入和刪除元素時(shí)，如何維護(hù)其結(jié)構(gòu)的平衡性和查找效率。2、（本題5分）在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的有向圖中，如何找出所有的強(qiáng)連通分量，給出一種有效的算法并分析其時(shí)間復(fù)雜度。3、（本題5分）詳細(xì)闡述如何在一個(gè)帶權(quán)有向圖中計(jì)算源點(diǎn)到所有頂點(diǎn)的次短路徑集合。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)學(xué)校的教師教學(xué)評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)教師評(píng)價(jià)信息，如教師編號(hào)、教師姓名、評(píng)價(jià)課程、評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)、評(píng)價(jià)內(nèi)容等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定教師的評(píng)價(jià)、按照評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)對(duì)教師進(jìn)行排序、新增評(píng)價(jià)、修改評(píng)價(jià)以及刪除評(píng)價(jià)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。2、（本題5分）一個(gè)學(xué)校的社團(tuán)管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)社團(tuán)的信息，如社團(tuán)編號(hào)、社團(tuán)名稱、社團(tuán)負(fù)責(zé)人、社團(tuán)成員名單、活動(dòng)安排等。系統(tǒng)要支持快速查找特定社團(tuán)、按照社團(tuán)成員數(shù)量對(duì)社團(tuán)進(jìn)行排序、社團(tuán)納新和退社操作、修改社團(tuán)活動(dòng)安排。請(qǐng)選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)說明算法和代碼實(shí)現(xiàn)，以及性能評(píng)估。3、（本題5分）某小區(qū)的物業(yè)管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)房屋信息，如房屋編號(hào)、業(yè)主姓名、房屋面積、物業(yè)費(fèi)繳納情況等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定房屋、按照房屋面積對(duì)房屋進(jìn)行排序、新增房屋、修改業(yè)主信息、催繳物業(yè)費(fèi)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能評(píng)估。4、（本題5分）某機(jī)場(chǎng)的航班管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)航班的信息，如航班編號(hào)、出發(fā)地、目的地、起飛時(shí)間、降落時(shí)間、航班狀態(tài)等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定航班、按照起飛時(shí)間對(duì)航班進(jìn)行排序、新增航班、修改航班信息、取消航班。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能評(píng)估。5、（本題5分）一個(gè)在線論壇需要管理帖子的主題、內(nèi)容、作者、發(fā)布時(shí)間和回復(fù)信息。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織這些數(shù)據(jù)，方便用戶瀏覽、搜索和回復(fù)帖子。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示城市規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)城市設(shè)施的布局優(yōu)化和交通流量