自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁云南民族大學《數(shù)據(jù)結構實驗W》2025-2026學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、設計一個溫度傳感器網絡遠程監(jiān)控與預警電路，能夠通過互聯(lián)網遠程監(jiān)控溫度傳感器網絡的工作狀態(tài)，當溫度異常時發(fā)出預警信號。2、設計一個基于DSP的音頻特效處理系統(tǒng)，如混響、回聲等，給出算法流程和效果展示。3、設計一個用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)（BMS），能夠監(jiān)測電池電壓、電流、溫度等參數(shù)，實現(xiàn)均衡充電和過充過放保護，闡述系統(tǒng)架構和控制策略。4、根據(jù)通信網絡原理，設計一個校園無線網絡覆蓋方案，確保校園內各個區(qū)域都能穩(wěn)定接入無線網絡。5、設計一個數(shù)字圖像處理中的圖像壓縮質量評估系統(tǒng)，包括客觀和主觀評估指標的測量。6、使用集成電路設計一個音頻功率放大器，要求輸出功率達到一定值，同時具有良好的音質和低噪聲。7、想象一個需要存儲大量學生成績數(shù)據(jù)，并能夠快速找出最高成績和最低成績的應用場景。同時，還需要支持成績的插入和更新操作。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結構可能最為合適？（）A.二叉搜索樹，能快速查找、插入和刪除元素，但平衡情況影響性能B.堆，特別是最大堆和最小堆，能快速獲取最大或最小元素，插入和更新操作相對復雜C.哈希表，查找特定成績效率高，但不便于直接找出最大和最小成績D.紅黑樹，自平衡的二叉搜索樹，保證了較高的查找和插入效率8、設計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)視頻圖像的縮放、旋轉、色彩調整等功能。9、對于一個棧，進行入棧和出棧操作時，如果棧頂指針top初始值為-1，當進行了一系列操作后，top的值為0，此時棧的狀態(tài)是？（）A.棧為空B.棧中只有一個元素C.棧已滿D.棧出錯10、設計一個集成電路測試中的故障模擬和診斷系統(tǒng)，提高故障檢測率和定位精度。11、設計一個基于光電傳感器的自動化倉儲貨架系統(tǒng)，能夠自動存取貨物并進行庫存管理。12、設計一個基于ZigBee技術的無線傳感器網絡節(jié)點，能夠采集環(huán)境參數(shù)（如溫度、濕度、光照等）并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽f(xié)調器。13、在樹的遍歷方式中，前序遍歷、中序遍歷和后序遍歷是常見的三種方式。對于這三種遍歷方式，以下描述哪一項是不正確的？（）A.前序遍歷首先訪問根節(jié)點，然后遞歸地遍歷左子樹和右子樹B.中序遍歷首先遞歸地遍歷左子樹，然后訪問根節(jié)點，最后遞歸地遍歷右子樹C.后序遍歷首先遞歸地遍歷左子樹和右子樹，然后訪問根節(jié)點D.對于同一棵樹，無論采用哪種遍歷方式，得到的節(jié)點序列都是相同的14、假設要實現(xiàn)一個高效的字符串匹配算法，能夠在一個長文本中快速找到給定的模式字符串的所有出現(xiàn)位置。以下哪種數(shù)據(jù)結構和算法的組合是常見的解決方案？（）A.KMP算法結合數(shù)組B.暴力匹配算法結合鏈表C.后綴樹D.字典樹結合貪心算法15、對于一個具有n個節(jié)點的帶權無向圖，使用Prim算法生成最小生成樹，其時間復雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(ne)16、設計一個基于單片機的水位控制系統(tǒng)，能夠自動控制水泵的啟停，保持水位在設定范圍內。17、哈希表是一種通過哈希函數(shù)實現(xiàn)快速查找的數(shù)據(jù)結構。以下關于哈希表的敘述中，錯誤的是（）A.哈希函數(shù)的設計直接影響哈希表的性能B.哈希沖突可以通過開放地址法或鏈地址法解決C.哈希表的查找時間復雜度為O(1)，在任何情況下都是最優(yōu)的D.哈希表在裝填因子較小時，性能較好18、設計一個用于智能電表的通信模塊，支持GPRS或NB-IoT通信方式，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸和抄表功能，給出硬件設計和通信協(xié)議實現(xiàn)。19、在哈希表的性能優(yōu)化中，處理哈希沖突是關鍵。以下關于哈希沖突處理方法的比較，錯誤的是（）A.開放地址法在裝填因子較小時性能較好B.鏈地址法在處理沖突時不需要探查空閑位置C.開放地址法的空間利用率通常高于鏈地址法D.鏈地址法在刪除元素時比開放地址法更復雜20、設計一個基于FPGA的數(shù)字信號加密傳輸系統(tǒng)，保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明如何利用隊列實現(xiàn)層次遍歷二叉樹，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復雜度。2、（本題5分）闡述在一個循環(huán)隊列中，如何判斷隊空和隊滿的條件，并解釋為什么需要這樣判斷，以及可能會出現(xiàn)的誤判情況和解決方法。3、（本題5分）闡述最小生成樹的概念和常見算法（如Prim算法和Kruskal算法）的原理和步驟，比較它們的時間復雜度和適用場景。4、（本題5分）在圖的遍歷中，如何處理大規(guī)模圖的并行計算問題？有哪些并行算法和技術適用于大規(guī)模圖的遍歷？5、（本題5分）闡述后綴樹在文本壓縮中的潛在應用和優(yōu)勢。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，利用后綴數(shù)組結構快速查找文本中最長公共子串。2、（本題5分）設計一個程序，使用深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷算法對給定的圖進行遍歷，并輸出遍歷結果。3、（本題5分）設計一個程序，利用數(shù)組實現(xiàn)快速排序的隨機化版本，提高排序效率并展示過程和結果。4、（本題5分）設計一個程序，使用基數(shù)排序算法對一個手機號碼數(shù)組進行排序。5、（本題5分）以鏈表為基礎，設計一個旅游景點門票預訂管理系統(tǒng)，支持門票的預訂和退票。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個學校的社團管理系統(tǒng)需要存儲社團的信息，如社團編號、社團名稱、社團負責人、社團成員名單、活動安排等。系統(tǒng)要支持快速查找特定社團、按照社團成員數(shù)量對社團進行排序、社團納新和退社操作、修改社團活動安排。請選擇恰當?shù)臄?shù)據(jù)結構，并詳細說明算法和代碼實現(xiàn)，以及性能評估。2、（本題10分）一個在線健身課程平臺需要管理課程視頻、學員的學習進度、打卡記錄和