华东师范大学《数据结构与算法实践》2021-2022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页华东师范大学《数据结构与算法实践》

2021-2022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一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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D/A转换器的函数信号发生器，能够产生正弦波、方波、三角波等常见波形。2、设计一个用于太阳能路灯的控制器，能够根据光照强度自动控制路灯开关和亮度调节，给出电路原理和控制策略。3、设计一个通信系统中的多输入多输出（MIMO）传输方案，分析系统容量和误码率性能。4、设计一个基于无线通信技术的智能环境监测站，能够监测温度、湿度、气压、风速等多种环境参数。5、设计一个基于STM32的智能农业灌溉系统，能够根据土壤湿度和气象数据自动控制灌溉设备的运行，实现精准灌溉和水资源节约。6、考虑一个在线游戏中的玩家对战匹配系统，需要根据玩家的等级和等待时间来进行匹配。以下哪种数据结构可以高效地实现这个匹配过程？（）A.优先队列，按照等级和等待时间排序B.数组，随机选择匹配对象C.链表，逐个比较进行匹配D.二叉树，根据等级划分存储7、设计一个简单的无线充电发射端电路，能够为接收设备提供稳定的无线充电功率，给出电路设计和效率分析。8、设计一个基于FPGA的数字信号调制解调系统，支持AM、FM、PM等调制方式。9、利用数字逻辑电路设计一个数字电压表，能够测量直流电压并以数字形式显示，给出测量精度和量程。10、设计一个基于霍尔传感器的电流测量电路，能够测量0-10A的直流电流，精度达到0.1A。11、线段树是一种用于处理区间查询和更新的数据结构。假设我们正在使用线段树解决区间问题。以下关于线段树的描述，哪一项是不准确的？（）A.线段树通过对区间进行递归划分，建立树形结构来快速回答区间查询B.插入和删除操作在线段树中比较复杂，通常不常使用C.线段树的构建时间复杂度为O(n)，查询和更新操作的时间复杂度为O(logn)D.线段树可以用于求解区间最大值、最小值、和等问题12、设计一个光耦隔离电路，实现输入输出信号的电气隔离，给出电路设计和性能测试结果。13、设计一个基于蓝牙5.0的音频传输系统，能够实现高质量的无线音频传输，传输距离不小于20米，支持双声道。14、设计一个电子秤数据存储电路，能够将电子秤的测量数据存储在本地或云端，方便查询和分析。15、设计一个智能温度传感器，能够通过数字接口输出温度数据，并具有低功耗特性，阐述传感器的原理和电路设计。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）阐述如何使用双向链表实现数据的插入、删除和遍历操作，分析双向链表与单向链表在操作上的差异和优势。2、（本题5分）对于一个用链表实现的栈，如何实现栈的逆序操作，要求空间复杂度为O(1)，给出算法思路和实现代码。3、（本题5分）链表的插入排序有哪些步骤？请详细描述其实现过程。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个在线教学平台需要对学生的考试成绩进行管理和分析。成绩信息以堆（大顶堆或小顶堆）的形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）找出成绩最高的前10%的学生；（2）插入一个新学生的成绩；（3）删除某个学生的成绩；（4）计算所有学生成绩的平均值。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。2、（本题5分）一个超市的促销活动管理系统需要存储促销活动的信息，如活动编号、活动名称、活动时间、优惠方式、参与商品等。系统要支持快速查找特定促销活动、按照活动时间对活动进行排序、新增促销活动、修改活动规则、结束活动。请确定恰当的数据结构，并详细阐述算法和代码实现，以及性能优化策略。3、（本题5分）某电商平台需要对用户的购买记录进行分析，以发现用户的购买偏好和趋势。购买记录存储在一个大型数据库中，设计一种合适的数据结构和算法，能够高效地统计每个用户购买不同商品的次数，并找出最受欢迎的商品类别和品牌。4、（本题5分）某企业的员工绩效考核系统需要记录员工的工作任务、完成情况、绩效得分、考核评语等信息。设计数据结构来实现绩效考核的流程管理，支持考核数据的录入、统计和分析，能够为企业提供员工绩效的综合评估和发展建议。5、（本题5分）某在线游戏的道具管理系统需要记录道具信息、玩家拥有情况和道具交易记录。道具信息包括道具ID、道具名称、道具描述、道具价值，玩家拥有情况包括玩家ID、道具ID、数量，道具交易记录包括交易ID、买家ID、卖家ID、道具ID、交易时间、交易价格。请设计数据结构来管理道具数据，实现道具的查询、玩家道具的管理、道具交易的处理，并统计道具的流通情况。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个程序，使用数据结构来存储一个电商平台的商品分类目录信息，支持目