安徽工业大学《数据结构》2022-2023学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页安徽工业大学《数据结构》

2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、设计一个基于单片机的温度控制系统，能够实时监测环境温度，并通过控制加热或制冷设备将温度稳定在设定范围内，要求精度为±1℃，并给出硬件电路设计和软件编程思路。2、设计一个基于STM32的无人机飞行控制系统，实现飞行姿态控制和导航功能，提供系统的硬件组成和控制算法。3、使用单片机设计一个水质监测系统，能够检测水中的酸碱度、溶解氧等参数，并通过网络上传数据。4、设计一个基于超声波传感器的距离测量系统，能够测量物体与传感器之间的距离，并显示测量结果。5、设计一个基于Wi-Fi的智能家电控制系统，能够通过手机APP远程控制家中的电视、空调、冰箱等家电设备的开关和工作模式。6、设计一个电子秤扩展电路，能够增加电子秤的测量范围和精度，并且具有去皮和累计功能。7、设计一个用于雷达测距的收发电路，能够测量目标距离并显示，给出射频电路设计和信号处理算法。8、在选择排序算法中，每次都从未排序部分选择最小的元素放到已排序部分的末尾。假设一个数组的元素数量较大，以下关于选择排序的时间复杂度和空间复杂度，哪个是正确的（）A.时间复杂度为O(nlogn)，空间复杂度为O(1)B.时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(n)C.时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(1)D.时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)9、设计一个射频识别（RFID）系统的读写器，能够准确读取和写入标签信息，考虑防碰撞算法的实现。10、设计一个光通信收发模块的驱动电路，能够稳定驱动光收发器件，给出电路设计和性能测试结果。11、假设要设计一个算法来计算表达式的值，例如“(2+3)*4-5”，需要一种数据结构来存储操作数和运算符，并按照正确的顺序进行计算。以下哪种数据结构可能是最合适的？（）A.队列，先进先出，难以处理表达式的优先级B.栈，能够方便地处理运算符的优先级和计算顺序C.数组，存储固定数量的元素，不利于表达式的灵活计算D.哈希表，主要用于快速查找，不适合表达式的计算12、设计一个基于STM32的物联网网关，能够连接多种传感器并将数据上传到云平台，阐述系统架构和通信方式。13、设计一个基于数字信号处理的语音增强系统，能够在噪声环境下提高语音的清晰度和可懂度。14、设计一个音频均衡器扩展电路，能够增加均衡器的频段数量和调节精度，并且具有预设模式。15、在排序算法的稳定性方面，插入排序是一种稳定的排序算法。这意味着在排序过程中（）A.相同元素的相对顺序不会改变B.排序速度较快C.不需要额外的存储空间D.以上都不是16、动态数组是一种可以动态调整大小的数组。以下关于动态数组的描述，错误的是：（）A.动态数组可以根据需要自动增加或减少存储空间B.动态数组在插入元素时可能需要重新分配内存C.动态数组的实现通常基于静态数组D.动态数组的性能一定优于静态数组17、设计一个基于FPGA的数字信号调制系统，能够实现ASK、FSK、PSK等调制方式。18、设计一个图像处理中的图像质量主观评价实验方案，包括评价人员的选择和评价标准的制定。19、设计一个基于D/A转换器的三角波信号发生器电路，输出频率范围为100Hz-1kHz，幅度可调。20、设计一个数字信号处理器（DSP）图像处理电路，能够实现图像的滤波、增强等处理功能。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明如何在一个无向图中进行深度优先搜索的非递归实现，给出算法步骤和实现代码，并分析其时间复杂度和空间复杂度。2、（本题5分）阐述并比较不同的树遍历方式（如先序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历）在实际应用中的作用和特点。3、（本题5分）详细论述在利用哈希表存储整数数据时，如何确定哈希表的大小，以及如何处理哈希冲突以提高存储和查找效率。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个伸展树结构，实现插入、删除操作，并测试其在频繁操作下的性能优势。2、（本题5分）设计一个程序，使用链表实现栈的迭代器实现，方便对栈进行操作。3、（本题5分）在平衡二叉搜索树中，设计降低树高度的调整策略，并分析效果。4、（本题5分）基于双端队列结构，设计一个程序，实现对一个整数序列的滑动窗口最大值的查询。5、（本题5分）设计一个数据结构和算法，模拟一个在线购物车系统，能够存储商品信息（商品编号、商品名称、数量、价格等），支持商品的添加、删除、修改数量和结算功能。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）某旅游预订平台需要管理酒店的房间信息、预订状态和价格。设计一种数据结构和算法，能够快速地查询可预订房间、处理预订操作，并根据预订情况动态调整价格。2、（本题10分）