西安醫(yī)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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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(shè)計一個基于ADC和微控制器的溫度巡檢系統(tǒng)，能夠同時測量多個點的溫度，并在顯示屏上顯示。2、設(shè)計一個簡單的數(shù)字電視信號接收器，能夠接收和解碼數(shù)字電視信號，給出硬件設(shè)計和解碼算法。3、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計一個智能路燈控制系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境光線和交通流量自動調(diào)節(jié)路燈的亮度。4、假設(shè)要實現(xiàn)一個可以動態(tài)調(diào)整大小的有序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且支持高效的插入、刪除和查找操作，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的？（）A.平衡二叉搜索樹，如AVL樹或紅黑樹，能保持平衡，操作效率高B.鏈表，插入和刪除方便，但查找效率低C.數(shù)組，動態(tài)調(diào)整大小復(fù)雜，且插入和刪除操作可能導(dǎo)致大量元素移動D.棧，不符合有序和動態(tài)調(diào)整的要求5、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機(jī)科學(xué)中重要的研究領(lǐng)域，它對程序的性能和效率有著關(guān)鍵影響。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，錯誤的是：（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合B.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要研究數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)以及對數(shù)據(jù)的操作C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只關(guān)注數(shù)據(jù)的存儲方式，不考慮數(shù)據(jù)的處理效率D.選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以提高程序的運(yùn)行速度和節(jié)省存儲空間6、設(shè)計一個基于單片機(jī)的智能家電能耗監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測家電的用電情況并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。7、設(shè)計一個數(shù)字信號調(diào)制解調(diào)擴(kuò)展電路，能夠增加調(diào)制解調(diào)的方式和速度，并且具有糾錯功能。8、在一個長度為n的順序表中，刪除第i個元素（1<=i<=n），需要移動的元素個數(shù)為（）A.iB.n-iC.n-i+1D.n-i-19、運(yùn)用電子信息工程知識，設(shè)計一個智能電網(wǎng)的分布式能源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對太陽能、風(fēng)能等分布式能源的有效整合和管理。10、設(shè)計一個帶通橢圓濾波器電路，中心頻率為1kHz，帶寬為200Hz，通帶波紋小于0.3dB，阻帶衰減不小于60dB，輸入信號頻率范圍為0-2kHz。11、設(shè)計一個基于藍(lán)牙低能耗（BLE）技術(shù)的健康監(jiān)測設(shè)備，能夠采集人體生理參數(shù)（如心率、血壓等）并傳輸?shù)绞謾C(jī)端。12、設(shè)計一個基于PLC的自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)線上多個設(shè)備的順序控制、邏輯控制和故障報警功能。13、運(yùn)用數(shù)字信號處理技術(shù)，設(shè)計一個數(shù)字音頻均衡器，用戶可以根據(jù)自己的喜好調(diào)整不同頻段的音量。14、設(shè)計一個基于霍爾傳感器的電機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速，精度達(dá)到1rpm。15、設(shè)計一個基于傳感器的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠同時監(jiān)測溫度、濕度、光照強(qiáng)度等環(huán)境參數(shù)，并通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)。16、棧是一種特殊的線性表，遵循特定的操作原則。以下關(guān)于棧的描述，錯誤的是（）A.棧的操作遵循后進(jìn)先出（LIFO）原則B.入棧和出棧操作的時間復(fù)雜度都為O(1)C.?？梢杂脭?shù)組或鏈表來實現(xiàn)D.棧只能用于實現(xiàn)簡單的數(shù)值計算，不能用于復(fù)雜的算法17、對于一個具有n個節(jié)點的帶權(quán)無向圖，使用Prim算法生成最小生成樹，其時間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(ne)18、在一個在線游戲的玩家匹配系統(tǒng)中，需要根據(jù)玩家的技能水平將他們分組。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合快速確定某個玩家應(yīng)該屬于哪個組？（）A.平衡二叉樹B.哈希表C.堆D.圖19、設(shè)計一個基于STM32的無刷直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，采用FOC控制算法，實現(xiàn)精確調(diào)速和位置控制，給出系統(tǒng)組成和軟件流程。20、設(shè)計一個基于藍(lán)牙5.0技術(shù)的無線耳機(jī)系統(tǒng)，具備穩(wěn)定的音頻傳輸、低延遲和長續(xù)航功能。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述如何在一個雙向鏈表中刪除指定節(jié)點，并保持鏈表的正確性。2、（本題5分）請詳細(xì)闡述在順序表中進(jìn)行插入和刪除操作時，平均移動元素個數(shù)的計算方法以及為什么會有這樣的移動情況。3、（本題5分）解釋如何使用遞歸思想實現(xiàn)對一個二叉樹的鏡像反轉(zhuǎn)操作。4、（本題5分）解釋希爾排序算法的分組思想和插入過程，說明其與直接插入排序的關(guān)系以及時間復(fù)雜度。5、（本題5分）詳細(xì)說明如何使用堆進(jìn)行排序（如堆排序），分析堆排序的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，并與其他排序算法進(jìn)行比較。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個算法，在字符串中查找第一個只出現(xiàn)一次的字符，輸出字符。2、（本題5分）設(shè)計一個平衡二叉搜索樹（AVL樹），實現(xiàn)插入、刪除操作，并進(jìn)行平衡調(diào)整。3、（本題5分）利用隊列結(jié)構(gòu)設(shè)計一個機(jī)場登機(jī)口排隊系統(tǒng)，模擬乘客的登機(jī)過程。4、（本題5分）設(shè)計一個哈希表，處理沖突采用開放定址法，實現(xiàn)插入、查找和刪除操作，并優(yōu)化哈希函數(shù)。5、（本題5分）基于字典樹結(jié)構(gòu)，設(shè)計一個程序，用于快速查找和統(tǒng)計文本中出現(xiàn)的不同單詞及其頻率。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個在線音樂制作平臺需要管理音樂項目、音軌、樂器和效果器等信息。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持音樂項目的創(chuàng)建和編輯，音軌的添加、刪除和調(diào)整，樂器和效果器的選擇和應(yīng)用，并能夠?qū)崟r保存和恢復(fù)項目進(jìn)度。2、（本題10分）在一個銀行的賬戶管理系統(tǒng)中，需要存儲客戶的賬戶信息，包括賬戶ID、客戶姓名、身份證號、賬戶余額、交易記錄等。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理賬戶數(shù)據(jù)，實現(xiàn)賬戶的快速查詢、存款、取款