湖南女子學院《數(shù)據(jù)結構2》2023-2024學年第二學期期末試卷

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(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁湖南女子學院

《數(shù)據(jù)結構2》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、設計一個基于編碼器和驅(qū)動器的機器人關節(jié)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)關節(jié)的精確運動控制。2、利用電力電子技術設計一個直流電機驅(qū)動器，實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動控制。3、設計一個基于傳感器的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r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。4、設計一個基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關，能夠連接多種傳感器并將數(shù)據(jù)上傳到云平臺，說明系統(tǒng)架構和通信協(xié)議轉(zhuǎn)換。5、在數(shù)據(jù)結構的存儲方式中，除了順序存儲和鏈式存儲，還有其他方式。以下關于存儲方式的描述，不準確的是：（）A.索引存儲通過建立索引表來加快數(shù)據(jù)的查找和訪問速度，適用于數(shù)據(jù)量大且查找頻繁的情況B.散列存儲利用哈希函數(shù)將數(shù)據(jù)映射到存儲位置，具有快速查找的特點，但可能會出現(xiàn)沖突C.順序存儲和鏈式存儲是最基本的存儲方式，其他存儲方式都是在此基礎上發(fā)展而來的D.不同的存儲方式適用于不同的場景，沒有一種存儲方式可以適用于所有情況6、對于一個需要頻繁合并和拆分的數(shù)據(jù)集合，假設我們正在設計一個數(shù)據(jù)庫的存儲結構。以下哪種數(shù)據(jù)結構可能比較合適？（）A.鏈表B.數(shù)組C.樹D.哈希表7、根據(jù)通信原理，設計一個無線傳感器網(wǎng)絡的時間同步協(xié)議，確保節(jié)點之間的時間一致性。8、設計一個基于微波技術的無線充電系統(tǒng)，能夠為移動設備進行高效、安全的無線充電。9、設計一個音頻濾波器電路，能夠?qū)斎氲囊纛l信號進行低通、高通、帶通和帶阻濾波，濾波頻率可調(diào)節(jié)。10、設計一個音頻濾波器擴展電路，能夠增加濾波器的濾波類型和頻率范圍，并且具有自動調(diào)節(jié)功能。11、運用通信網(wǎng)絡原理，設計一個智能物流倉儲管理系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡方案，實現(xiàn)貨物的實時定位和信息傳輸。12、設計一個數(shù)字音頻處理中的音頻時頻分析和特征提取系統(tǒng)，分析特征的有效性。13、使用單片機設計一個智能空氣質(zhì)量監(jiān)測儀，能夠檢測多種污染物濃度并顯示，當空氣質(zhì)量超標時進行報警。14、設計一個基于ZigBee技術的無線智能家居安防系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測門窗狀態(tài)、煙霧濃度、入侵情況等，并進行報警。15、設計一個具有自動切換功能的電源系統(tǒng)，能夠在市電和備用電源之間自動切換，保證設備的正常供電，包括電路設計和控制邏輯。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）描述二叉樹的中序遍歷在二叉搜索樹中的特殊意義。2、（本題5分）在數(shù)據(jù)結構中，闡述如何使用樹堆進行高效的合并和查找操作，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其性能特點。3、（本題5分）詳細闡述如何使用棧實現(xiàn)表達式求值，包括中綴表達式轉(zhuǎn)后綴表達式的過程。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線心理咨詢平臺需要管理咨詢師信息、咨詢案例、用戶問題和咨詢記錄等。設計一種數(shù)據(jù)結構來存儲這些信息，支持咨詢師的注冊和信息管理，咨詢案例的分類和存儲，用戶問題的提交和咨詢記錄的保存，并能夠保護用戶隱私和提供咨詢效果的評估。2、（本題5分）在一個在線考試的監(jiān)考系統(tǒng)中，需要實時記錄考生的答題情況、交卷時間、是否作弊等信息。設計數(shù)據(jù)結構來保障考試的公平性和數(shù)據(jù)的準確性，支持對考生答題過程的監(jiān)控和異常情況的處理。3、（本題5分）某酒店的客房預訂系統(tǒng)需要管理客房信息，包含客房編號、房型、價格、入住狀態(tài)、預訂客人姓名等。系統(tǒng)要支持快速查找特定客房、按照價格對客房進行排序、新增客房預訂、取消預訂以及修改客房的入住狀態(tài)。請設計合理的數(shù)據(jù)結構和算法，并提供完整的代碼實現(xiàn)和性能分析。4、（本題5分）一個在線考試系統(tǒng)需要記錄學生的答題情況、得分和考試時間。設計合適的數(shù)據(jù)結構來存儲這些數(shù)據(jù)，能夠快速地統(tǒng)計考試結果、分析學生的薄弱環(huán)節(jié)。5、（本題5分）一個在線點餐系統(tǒng)需要記錄菜品信息和訂單信息。菜品包括菜品ID、菜品名稱、價格、圖片、描述等，訂單包括訂單ID、用戶ID、菜品列表、總價、下單時間等。設計數(shù)據(jù)結構來存儲這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢菜品、生成訂單、更新訂單狀態(tài)，并統(tǒng)計每種菜品的銷售數(shù)量。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個算法，判斷一個無向圖是否為連通圖，如果是，輸出其連通