運城師范高等?？茖W(xué)?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Ⅲ》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷VIP

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2頁，共2頁運城師范高等?？茖W(xué)?！稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Ⅲ》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)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(shè)計一個數(shù)字頻率計，能夠測量輸入信號的頻率，精度達(dá)到一定要求，給出硬件電路設(shè)計和軟件算法流程。2、設(shè)計一個基于FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠采集高速的模擬或數(shù)字信號，給出硬件設(shè)計和數(shù)據(jù)處理方法。3、設(shè)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(shè)定范圍內(nèi)。4、二叉樹的遍歷可以通過遞歸和非遞歸方式實現(xiàn)。對于中序遍歷，以下哪種非遞歸實現(xiàn)方式是常見的？（）A.使用棧來輔助B.使用隊列來輔助C.直接遍歷D.無法非遞歸實現(xiàn)5、設(shè)計一個簡單的無線充電系統(tǒng)，輸出功率為5W，充電效率不低于70%，能夠為手機等設(shè)備進(jìn)行無線充電。6、設(shè)計一個基于555定時器的脈沖產(chǎn)生電路，輸出頻率和占空比可調(diào)，給出電路原理圖和參數(shù)計算方法，分析其穩(wěn)定性和應(yīng)用場景。7、對于一個需要快速判斷兩個字符串是否相似（例如編輯距離較?。┑臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問題。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的結(jié)合可能是有效的？（）A.哈希表和字符串比較B.后綴樹和字符串匹配C.二叉搜索樹和字符串遍歷D.堆和字符串排序8、設(shè)計一個基于ADC的溫度測量系統(tǒng)，測量范圍為-50℃-150℃，精度為0.1℃，通過液晶顯示屏顯示測量結(jié)果。9、設(shè)計一個簡單的通信基站發(fā)射機前端電路，工作頻率在900MHz，輸出功率為10W，給出射頻電路設(shè)計和功率放大器選型。10、設(shè)計一個數(shù)字信號編碼方案，如曼徹斯特編碼或差分曼徹斯特編碼，分析編碼效率和抗干擾能力。11、設(shè)計一個基于數(shù)字圖像處理的人臉識別考勤系統(tǒng)，提高考勤的準(zhǔn)確性和效率。12、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計一個直流電機調(diào)速系統(tǒng)，能夠通過改變輸入電壓實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，并保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。13、歸并排序同樣是一種分治算法，它將數(shù)組不斷地分成兩半，然后將兩半合并成一個有序的數(shù)組。歸并排序的空間復(fù)雜度主要取決于：（）A.數(shù)組的初始大小B.遞歸的深度C.合并操作的次數(shù)D.數(shù)據(jù)的分布情況14、在二叉樹的遍歷中，先序遍歷、中序遍歷和后序遍歷是三種常見的方式。若已知一棵二叉樹的先序遍歷和中序遍歷序列，以下說法錯誤的是（）A.可以唯一確定這棵二叉樹B.能夠推導(dǎo)出后序遍歷序列C.不能確定該二叉樹的高度D.無法確定每個節(jié)點的具體位置15、設(shè)計一個基于單片機的智能電表系統(tǒng)，能夠測量電壓、電流、功率、電量等參數(shù)，并具備遠(yuǎn)程抄表功能。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個元素的雙向循環(huán)鏈表中，如何在指定位置插入節(jié)點，并給出具體的算法步驟和代碼實現(xiàn)。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在動態(tài)規(guī)劃的空間優(yōu)化中，如何通過滾動數(shù)組或狀態(tài)壓縮減少空間消耗。3、（本題5分）詳細(xì)說明在字符串匹配的多模式匹配中，如AC自動機，如何實現(xiàn)高效的匹配。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（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(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來保障考試的公平性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，支持對考生答題過程的監(jiān)控和異常情況的處理。2、（本題5分）某超市的商品促銷管理系統(tǒng)需要存儲促銷商品的信息，如商品編號、商品名稱、促銷價格、促銷開始時間、促銷結(jié)束時間等。系統(tǒng)要支持快速查找特定促銷商品、按照促銷價格對商品進(jìn)行排序、新增促銷商品、結(jié)束促銷商品活動。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實現(xiàn)和性能評估。3、（本題5分）某酒店的客房預(yù)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(yù)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(jìn)行排序、新增客房預(yù)訂、取消預(yù)訂以及修改客房的入住狀態(tài)。請設(shè)計合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供完整的代碼實現(xiàn)和性能分析。4、（本題5分）在一個在線教育平臺中，需要管理課程資源、學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、作業(yè)和考試成績等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持課程資源的上傳、下載和更新，學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度的跟蹤，作業(yè)的布置和批改，考試成績的記錄和分析，并能夠根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況提供個性化的學(xué)習(xí)建議。5、（本題5分）一個視頻網(wǎng)站需要對用戶的觀看歷史和偏好進(jìn)行分析，以提供個性化的推薦。用戶的觀看歷史以字典樹的形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）根據(jù)用戶的觀看歷史推薦相關(guān)視頻；（2）統(tǒng)計用戶觀看某類視頻的次數(shù)；（3）更新用戶的觀看歷史；（4）處理大量用戶數(shù)據(jù)時，如何優(yōu)化字典樹的存儲和查詢效率。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。四、設(shè)計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計一個程序，使用冒泡排序算法對一