巢湖学院《数据结构》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《数据结构》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、基于通信中的信道编码和译码技术设计一个可靠的通信系统，提高数据传输的纠错能力。2、设计一个基于锁相环的时钟同步系统，能够使多个设备的时钟保持同步，同步精度不大于1μs。3、设计一个基于数字逻辑电路的简易密码锁系统，要求输入正确密码才能开锁，密码可由用户自行设定，同时具备错误输入次数限制及报警功能。4、设计一个基于数字信号处理的语音加密与解密系统，保障语音通信的安全。5、设计一个基于模拟滤波器和放大器的音频前置放大与滤波系统，提升音频输入质量。6、在数据结构的递归操作中，需要注意递归的终止条件和栈空间的使用。假设我们正在使用递归解决一个问题。以下关于递归的描述，哪一项是不准确的？（）A.递归函数必须有明确的终止条件，否则会导致无限递归B.递归调用会使用系统的栈空间来保存中间结果和返回地址C.对于一些问题，使用迭代实现比递归实现效率更高D.递归总是比迭代更容易理解和实现，应该优先使用递归7、设计一个基于运算放大器的仪表放大器，具有高共模抑制比和高增益，用于测量小信号。8、使用集成电路设计一个乘法器，给出乘法运算的速度和精度要求，并进行电路设计和优化。9、设计一个基于模拟滤波器和数字滤波器的组合滤波系统，有效滤除复杂噪声。10、考虑一个表达式求值的程序，例如计算数学表达式3+(4*5)-6。为了正确地按照运算符的优先级进行计算，以下哪种数据结构常常被用于辅助计算过程？（）A.队列，存储待计算的数字和运算符B.栈，用于处理运算符的优先级C.数组，存储表达式的各个元素D.二叉树，构建表达式的结构11、设计一个电磁波发射与接收系统，工作频率在特定频段，能够实现一定距离内的有效通信，并分析其传播特性。12、设计一个基于D/A转换器的方波信号发生器电路，输出频率范围为100Hz-10kHz，占空比可调。13、设计一个基于PLC的工业机器人控制系统，能够实现机器人的运动控制、轨迹规划和任务执行。14、利用数字逻辑电路设计一个交通流量统计系统，能够对道路上的车辆数量进行实时统计和分析。15、设计一个基于单片机的智能灌溉系统，根据土壤湿度和气象条件自动控制灌溉水量和时间。16、设计一个基于数字信号处理器（DSP）的语音信号处理系统，能够实现语音的采集、滤波、编码和传输功能。17、设计一个数字图像处理中的目标检测系统，能够准确检测出特定目标，分析检测的准确率和实时性。18、设计一个基于模拟乘法器和运放的有效值测量电路，能够测量交流信号的有效值。19、设计一个数字锁相环电路，能够实现对输入信号的相位跟踪和锁定，给出电路设计和性能分析。20、设计一个基于单片机的智能空气质量监测系统，能够监测多种污染物浓度并进行报警。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细说明在动态规划的问题分解中，如何确定子问题的边界和依赖关系。2、（本题5分）详细论述在一个具有n个顶点和e条边的无向图中，采用邻接表存储和邻接矩阵存储的优缺点，并比较它们的空间复杂度。3、（本题5分）阐述如何在一个具有n个元素的链表中，使用选择排序算法进行排序，并分析其时间复杂度和空间复杂度。4、（本题5分）解释什么是基数树（RadixTree）数据结构，说明其特点和应用场景，并阐述如何进行插入和查找操作。5、（本题5分）解释在平衡二叉搜索树中，删除操作可能导致的不平衡情况及相应的调整方法。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于孩子兄弟表示法的树存储结构，并实现树的先序遍历和后序遍历算法。2、（本题5分）设计一个程序，使用选择排序算法对一个带权有向图的权值进行排序。3、（本题5分）设计一个程序，使用链表实现双向链表的删除指定节点功能，输入一个节点值进行删除并展示结果。4、（本题5分）使用邻接矩阵和邻接表两种方式存储一个无向图，并实现深度优先搜索和广度优先搜索算法。5、（本题5分）设计一个程序，使用二叉搜索树存储学生的考试成绩，能够快速查找特定成绩范围内的学生。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个电商平台的商品推荐系统中，需要根据用户的浏览历史、购买记录和相似用户的行为来为用户推荐商品。请设计数据结构来存储这些数据，并实现推荐算法，能够快速为用户生成准确的商品推荐列表，同时考虑实时更新和个性化需求。2、（本题10分）一个在线图书评论系统需要管理图书信息、用户评论和评论的点赞数等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持图书的查找、用户评论的添加、删除和修改，以及评论点赞数的更新，并能够根据点赞数对评论进行排序和展示热门评论。3、（本题10分）一个在线游戏需要对玩家的游戏数据（如得分、等级、游戏时间等）