學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁榆林職業(yè)技術學院《數(shù)據(jù)結構與算法綜合設計》2025-2026學年第一學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20個小題，每小題2分，共40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、對于一個具有n個節(jié)點的完全二叉樹，其葉子節(jié)點的個數(shù)大約為？（）A.n/2B.n/4C.log2nD.n/2-12、設計一個基于555定時器的脈沖發(fā)生器，輸出脈沖頻率和占空比可調，說明電路原理和調試要點。3、設計一個無線通信模塊抗干擾電路，能夠提高無線通信的抗干擾能力，保證通信的穩(wěn)定性。4、設計一個太陽能熱水器控制器智能控制電路，能夠根據(jù)天氣情況和用戶需求自動調節(jié)熱水器的工作狀態(tài)，實現(xiàn)智能化控制。5、設計一個基于熱電偶的溫度測量系統(tǒng)，能夠測量較高溫度范圍，并對測量結果進行冷端補償和線性化處理。6、設計一個基于USBPD協(xié)議的快速充電器，能夠根據(jù)設備需求提供合適的電壓和電流，包括電路設計和協(xié)議實現(xiàn)。7、在數(shù)據(jù)結構的學習中，理解和掌握基本概念是非常重要的，以下關于數(shù)據(jù)結構概念的描述，正確的是：（）A.數(shù)據(jù)結構是指相互之間存在一種或多種特定關系的數(shù)據(jù)元素的集合B.數(shù)據(jù)結構只關注數(shù)據(jù)的存儲方式，不關心數(shù)據(jù)的操作和處理C.不同的數(shù)據(jù)結構適用于不同的應用場景，沒有一種數(shù)據(jù)結構是萬能的D.數(shù)據(jù)結構的設計和選擇對程序的性能和效率沒有影響8、設計一個集成電路封裝結構，滿足散熱、電氣性能和機械強度等要求，進行封裝的可靠性分析。9、設計一個數(shù)字信號調制解調糾錯電路，能夠對調制解調過程中的錯誤進行檢測和糾正，提高通信的可靠性。10、假設要開發(fā)一個文本編輯軟件，需要實現(xiàn)撤銷和重做功能，能夠記錄用戶的一系列操作并在需要時進行回退或恢復。為了實現(xiàn)這一功能，以下哪種數(shù)據(jù)結構是最適合的？（）A.環(huán)形緩沖區(qū)B.棧C.隊列D.雙端隊列11、設計一個基于傳感器的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠實時監(jiān)測溫度、濕度、光照強度、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。12、對于有向圖，其拓撲排序是一種重要的操作。以下關于拓撲排序的描述，錯誤的是（）A.結果不一定唯一B.可以用于判斷有向圖是否存在環(huán)C.若存在環(huán)，則無法進行拓撲排序D.拓撲排序的結果是一個有序的節(jié)點序列，反映了節(jié)點之間的先后關系13、設計一個基于傳感器的智能火災報警系統(tǒng)，能夠實時監(jiān)測環(huán)境中的煙霧濃度和溫度，當達到報警閾值時發(fā)出聲光報警信號。14、設計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，實現(xiàn)圖像的縮放、旋轉等功能，給出硬件設計和圖像處理算法。15、利用模擬電路技術，設計一個高精度的電壓基準源電路，輸出電壓具有極低的溫度系數(shù)和長期穩(wěn)定性。16、假設正在設計一個內存管理系統(tǒng)，需要有效地分配和回收內存塊，并能夠快速地查找合適大小的空閑內存區(qū)域。以下哪種數(shù)據(jù)結構和算法常用于解決內存管理的問題？（）A.伙伴系統(tǒng)和首次適應算法B.堆排序和最佳適應算法C.冒泡排序和最壞適應算法D.快速排序和循環(huán)首次適應算法17、利用電力電子技術設計一個電動汽車電池管理系統(tǒng)，實現(xiàn)電池狀態(tài)監(jiān)測和充放電控制。18、設計一個基于單片機的智能家電控制系統(tǒng)，能夠通過手機APP遠程控制家電的開關和工作模式。19、使用集成電路設計一個電壓比較器陣列，能夠同時比較多個輸入電壓，并輸出比較結果。20、設計一個數(shù)字電路中的移位寄存器應用系統(tǒng)，如數(shù)據(jù)緩存和串行并行轉換。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明如何在一個具有n個元素的雙向鏈表中，進行刪除操作，并分析其時間復雜度和空間復雜度。2、（本題5分）詳細闡述在無向圖中如何使用鄰接矩陣和鄰接表兩種方式存儲圖的結構，以及它們的優(yōu)缺點。3、（本題5分）論述在動態(tài)規(guī)劃的狀態(tài)定義中，如何準確捕捉問題的本質特征以建立有效的狀態(tài)轉移方程。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個程序，使用伸展樹實現(xiàn)動態(tài)集合的插入、刪除和查找操作，輸出操作結果。2、（本題5分）設計一個程序，用堆排序對股票的漲跌幅數(shù)據(jù)進行排序和展示。3、（本題5分）設計一個優(yōu)先隊列，用于實現(xiàn)任務調度，考慮不同優(yōu)先級和時間要求。4、（本題5分）設計一個程序，使用順序表存儲一組整數(shù)，實現(xiàn)插入、刪除和查找指定元素的功能，并分析其時間復雜度。5、（本題5分）設計一個程序，在給定的帶權無向圖中計算所有頂點對之間的最大權值路徑，輸出路徑和權值。四、綜合題（本大題共2個小題，共20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)結構，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