安徽大学江淮学院《数据结构实验》2022-2023学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页安徽大学江淮学院

《数据结构实验》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、设计一个音频均衡器自动预设电路，能够根据不同的音乐类型自动预设均衡器的参数，提高音频体验。2、利用数字电路技术，设计一个超市电子秤的称重控制系统，实现准确称重和计价功能。3、设计一个基于传感器的智能火灾报警系统，能够实时监测环境中的烟雾浓度和温度，当达到报警阈值时发出声光报警信号。4、设计一个基于FPGA的数字信号加密传输系统，保障数据在传输过程中的安全性。5、设计一个基于FPGA的交通信号灯控制系统，能够根据不同的时间段和交通流量自动调整信号灯的时长，同时具备故障检测和报警功能，提供硬件描述语言代码和仿真结果。6、在一个交通流量监测系统中，需要实时记录不同路段的车辆数量，并能够快速地找出车辆数量最多的路段和最少的路段。此外，还需要能够动态地更新路段的车辆数量信息。对于这样的需求，以下哪种数据结构最为合适？（）A.优先队列，能够快速获取最大或最小元素B.红黑树，保持数据的有序性并支持高效的插入和删除C.跳表，实现快速的查找、插入和删除操作D.线段树，用于处理区间的统计和更新问题7、假设要实现一个LRU（最近最少使用）缓存淘汰策略，用于管理有限的内存空间以存储经常访问的数据。为了有效地实现这个策略，以下哪种数据结构是关键？（）A.双向链表结合哈希表B.栈结合数组C.队列结合树D.堆结合链表8、在排序算法中，冒泡排序是一种简单的交换排序算法。以下关于冒泡排序的描述，错误的是（）A.每一轮比较都能确定一个最大或最小的元素位置B.最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)C.最好情况下的时间复杂度为O(n)D.是一种稳定的排序算法9、根据传感器原理，设计一个用于智能家居的人体红外感应系统，能够实现自动开灯、关空调等智能控制。10、设计一个基于555定时器的三角波发生器，输出频率在10Hz至100Hz连续可调，说明电路原理和元件选择。11、采用模拟电子技术设计一个高精度电流源，提供稳定的输出电流，具有良好的负载调整率。12、设计一个太阳能路灯控制器电路，能够根据环境光照强度自动控制路灯的开关，并且具有过充过放保护功能。13、设计一个基于蓝牙5.0技术的无线耳机系统，具备稳定的音频传输、低延迟和长续航功能。14、设计一个数字信号处理中窗函数的选择和应用方案，分析不同窗函数对信号处理结果的影响。15、设计一个数字音频的多声道处理系统，如5.1声道或7.1声道，实现音频的空间定位和效果增强。16、考虑一个图书馆管理系统，需要存储图书的信息，包括书名、作者、ISBN号、借阅状态等，并能够根据不同的条件进行快速查询和排序，如按照借阅次数、出版年份等。为了实现这些功能，以下哪种数据结构可能是最有效的？（）A.冒泡排序算法结合数组B.快速排序算法结合链表C.归并排序算法结合二叉树D.插入排序算法结合栈17、设计一个简单的无线数据传输系统，工作频率在ISM频段，传输距离不小于100米，数据传输速率不低于1Mbps，说明系统组成和关键技术。18、设计一个基于STM8的电机调速系统，采用PWM控制方式，能够实现正反转和调速功能，描述系统组成和控制算法。19、设计一个用于光伏逆变器的控制系统，实现最大功率点跟踪和电能质量控制，给出系统架构和控制策略。20、队列也是一种常见的数据结构，遵循先进先出的原则。在计算机系统中，很多地方都会用到队列，比如打印机的任务队列、操作系统的进程调度队列等。假设有一个队列，初始为空，然后依次进行入队操作：1、2、3、4。现在要进行两次出队操作，那么出队的元素依次是：（）A.1、2B.2、3C.1、3D.3、4二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述在树的遍历中，如何使用Morris遍历算法优化空间复杂度。2、（本题5分）论述伸展树在处理有序数据时的性能特点和优化方法。3、（本题5分）详细阐述二叉树的先序、中序和后序遍历算法的思想，并分别举例说明其应用场景。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个算法，利用二叉树结构实现对一组字符串的按长度排序和查找。2、（本题5分）设计一个程序，使用合适的数据结构存储一个在线游戏的副本通关记录信息，支持通关时间和成绩的统计。3、（本题5分）使用栈结构设计一个程序，实现中缀表达式转换为后缀表达式，并计算结果。4、（本题5分）设计一个算法，构建一棵二叉搜索树，实现插入、删除节点和查找特定值的功能，并分析其平均查找长度。5、（本题5分）实现一个算法，计算一个图的顶点覆盖。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）某公司的项目进度跟踪系统需要记录项目的各个阶段、负责人、开始时间、预计结束时间、实际进度等信息。设计数据结构来直观展示项目进