新疆體育職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法實(shí)驗(yàn)（Python）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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頁新疆體育職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法實(shí)驗(yàn)（Python）》

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(gè)小題，每小題2分，共40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、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含頂點(diǎn)和邊。假設(shè)存在一個(gè)無向圖，頂點(diǎn)分別為A、B、C、D、E，邊的集合為{(A,B),(A,C),(B,D),(C,D),(D,E)}。使用深度優(yōu)先搜索算法從頂點(diǎn)A開始遍歷，以下哪個(gè)遍歷順序是可能的？（）A.A-B-C-D-EB.A-C-B-D-EC.A-B-D-C-ED.A-E-D-C-B2、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。以下關(guān)于冒泡排序的說法，不正確的是：（）A.冒泡排序通過反復(fù)比較相鄰元素并交換位置，將最大（或最小）元素逐步“浮”到數(shù)組的一端B.冒泡排序在最好情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)，在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法，即相同元素的相對順序在排序前后保持不變D.冒泡排序的空間復(fù)雜度較高，需要額外的大量存儲空間3、設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤數(shù)據(jù)加密電路，能夠?qū)﹄娮映拥臏y量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)的安全性。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Arduino的智能環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠根據(jù)室內(nèi)溫度、濕度和CO2濃度自動調(diào)節(jié)空調(diào)、加濕器和通風(fēng)設(shè)備。5、設(shè)計(jì)一個(gè)具有自動增益控制功能的放大器，能夠根據(jù)輸入信號的幅度自動調(diào)整增益，給出電路設(shè)計(jì)和性能測試報(bào)告。6、利用電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)光伏逆變器，將太陽能板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并入電網(wǎng)。7、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器電路，能夠?qū)Σ煌l段的音頻信號進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計(jì)算。8、設(shè)計(jì)一個(gè)低通濾波器，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于1dB，阻帶衰減大于40dB，采用巴特沃斯濾波器設(shè)計(jì)，給出電路參數(shù)和仿真結(jié)果。9、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中彩色圖像和灰度圖像的轉(zhuǎn)換和處理系統(tǒng)，分析處理效果。10、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽能路燈控制器電路，能夠根據(jù)環(huán)境光照強(qiáng)度自動控制路燈的開關(guān)，并且具有過充過放保護(hù)功能。11、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能溫度控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)設(shè)定溫度自動控制加熱或制冷設(shè)備，保證環(huán)境溫度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。12、使用數(shù)字信號處理技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)音頻濾波器，能夠?qū)斎氲囊纛l信號進(jìn)行特定頻率范圍的濾波，如低通、高通或帶通濾波。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能血壓計(jì)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測量人體血壓，并通過藍(lán)牙將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP進(jìn)行記錄和分析。14、設(shè)計(jì)一個(gè)高通濾波器，截止頻率為500Hz，通帶增益為2，阻帶衰減大于30dB，采用切比雪夫?yàn)V波器設(shè)計(jì)，給出電路參數(shù)和仿真結(jié)果。15、設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的雨衰補(bǔ)償電路，提高系統(tǒng)在惡劣天氣條件下的通信性能。16、假設(shè)正在開發(fā)一個(gè)文件壓縮軟件，需要對文件中的重復(fù)數(shù)據(jù)進(jìn)行識別和壓縮。為了有效地查找和處理重復(fù)的數(shù)據(jù)段，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最關(guān)鍵的？（）A.并查集，用于合并重復(fù)的數(shù)據(jù)段B.線段樹，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)段的出現(xiàn)頻率C.字典，存儲已經(jīng)出現(xiàn)過的數(shù)據(jù)段D.拓?fù)渑判颍_定數(shù)據(jù)段的處理順序17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于MAX232的串口通信電路，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)之間的通信，給出電路原理圖和通信協(xié)議編程。18、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)地鐵自動檢票系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車票驗(yàn)證、扣費(fèi)和閘機(jī)控制功能。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙技術(shù)的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)設(shè)備之間的可靠數(shù)據(jù)通信，包括藍(lán)牙模塊的選型和接口電路設(shè)計(jì)。20、歸并排序是一種基于分治思想的排序算法。以下關(guān)于歸并排序的描述，不正確的是（）A.將數(shù)組不斷分成兩半，分別排序后再合并B.歸并排序的時(shí)間復(fù)雜度始終為O(nlog?n)C.歸并排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.歸并排序的空間復(fù)雜度較高，為O(n)二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）對于一個(gè)用哈希表存儲的自定義類對象，解釋如何設(shè)計(jì)合適的哈希函數(shù)和處理沖突，給出具體的示例和代碼。2、（本題5分）在圖的遍歷中，如何避免重復(fù)訪問節(jié)點(diǎn)？請說明具體方法。3、（本題5分）解釋什么是紅黑樹，并說明其與普通二叉搜索樹的區(qū)別和優(yōu)勢。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，通過并查集判斷給定的幾何圖形是否存在相交情況。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用堆結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對一組項(xiàng)目按照緊急程度和資源消耗進(jìn)行優(yōu)先級排序。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于管理一個(gè)醫(yī)院的醫(yī)療器械維護(hù)計(jì)劃系統(tǒng)，包括維護(hù)時(shí)間、維護(hù)人員等。4、（本題5分）使用雙向鏈表和克魯斯卡爾算法，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，為一個(gè)智能交通系統(tǒng)中的車輛通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建最優(yōu)連接，提高通信效率。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，在二叉搜索樹中刪除一個(gè)具有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，保持樹的結(jié)構(gòu)。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）某企業(yè)的員工績效考核系統(tǒng)需要記錄員工的工作任務(wù)、完成情況、績效得分、考核評語等信息。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)績效考核的流程管理，支持考核數(shù)據(jù)的錄入、統(tǒng)計(jì)和分析，能夠?yàn)槠髽I(yè)提供員工績效的綜合評估和發(fā)展建議。2、（本題10分）某醫(yī)院的病歷管理系統(tǒng)需要對患者的病歷信息進(jìn)行高效存儲和檢索。病歷信息包括患者編號、