韶关学院《数据结构课程设计》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《数据结构课程设计》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、设计一个数字电压表，测量范围为0至1000V，精度为10V，采用分压网络实现，说明硬件电路和软件算法。2、设计一个基于FPGA的数字信号加密系统，实现对数字信号的加密和解密，阐述加密算法和硬件实现。3、设计一个简单的步进电机驱动器，能够实现电机的精确控制和调速，包括驱动电路和控制程序的设计。4、设计一个数字图像处理中的图像压缩质量评估系统，包括客观和主观评估指标的测量。5、设计一个音频放大器扩展电路，能够增加放大器的输出功率和音质，并且具有失真检测功能。6、设计一个基于运算放大器的电流源电路，输出电流稳定，精度高，可调节范围宽。7、设计一个基于PLC的物料分拣系统，能够根据物料的颜色、形状等特征自动进行分拣。8、运用集成电路知识，设计一款用于智能手表的低功耗蓝牙通信芯片，具备稳定的连接和低能耗特性。9、设计一个数字温度计液位计电路，能够同时测量环境温度和液体液位高度，温度精度为±0.1℃，液位测量范围为0cm到100cm，精度为±1cm。10、栈是一种特殊的线性表，其操作遵循后进先出的原则。关于栈的应用，以下说法错误的是（）A.栈可以用于表达式求值B.栈可以用于实现函数调用时的参数传递和返回地址保存C.栈可以用于将递归算法转换为非递归算法D.栈不适合用于判断一个字符串是否是回文11、根据传感器技术，设计一个用于环境监测的空气质量检测系统，能够检测多种污染物的浓度。12、设计一个基于数字信号处理器（DSP）的语音信号处理系统，能够实现语音降噪、回声消除等功能。13、设计一个基于STM8的智能灌溉系统，能够根据土壤湿度自动控制灌溉设备，提供系统的硬件电路和软件控制逻辑。14、设计一个基于数字信号处理的语音降噪系统，能够有效降低环境噪声对语音信号的影响，提高语音质量。15、设计一个基于传感器的环境监测系统，能够实时监测温度、湿度、光照强度、PM2.5等环境参数，并通过Wi-Fi将数据上传到云平台。16、设计一个电子指南针电路，能够指示方向，精度为±1°，并且具有校准功能。17、在数据结构的存储方式中，除了顺序存储和链式存储，还有其他方式。以下关于存储方式的描述，不准确的是：（）A.索引存储通过建立索引表来加快数据的查找和访问速度，适用于数据量大且查找频繁的情况B.散列存储利用哈希函数将数据映射到存储位置，具有快速查找的特点，但可能会出现冲突C.顺序存储和链式存储是最基本的存储方式，其他存储方式都是在此基础上发展而来的D.不同的存储方式适用于不同的场景，没有一种存储方式可以适用于所有情况18、数据结构是计算机存储、组织数据的方式。在众多的数据结构中，线性表是一种基础的数据结构。线性表具有多种存储方式，如顺序存储和链式存储。顺序存储的线性表在插入和删除元素时，可能会面临较大的移动操作。假设一个顺序存储的线性表已经存储了大量元素，现在需要在中间位置插入一个新元素，以下关于这种操作的描述，正确的是：（）A.插入操作的时间复杂度为O(1)B.插入操作的时间复杂度为O(n)C.插入操作无需移动元素D.插入操作的时间复杂度与元素个数无关19、设计一个数字信号量化电路，确定量化级数和编码方式，分析量化误差对信号质量的影响。20、设计一个基于运放的指数放大器电路，能够实现输入信号的指数放大，放大倍数可调，输入信号频率范围为0-100Hz。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）对于一个用数组实现的最大堆，说明如何将其转换为有序数组，给出算法步骤和时间复杂度分析。2、（本题5分）深入分析在一个具有n个元素的链表中，如何查找第k大的元素。3、（本题5分）什么是二叉搜索树的删除操作的优化方法？请举例说明。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，在一个有向图中找出所有强连通分量。2、（本题5分）设计一个程序，使用伸展树实现动态内存管理。3、（本题5分）设计一个程序，利用数组实现快速排序的随机化版本，提高排序效率并展示过程和结果。4、（本题5分）设计一个程序，使用堆结构存储一组学生的考试成绩，实现成绩的优先级排序和查询。5、（本题5分）设计一个程序，利用拓扑排序安排课程的学习顺序。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）假设有一个电商网站，需要实时处理大量的订单信息。订单信息包括订单号、商品名称、购买数量、客户姓名、收货地址等。请设计合适的数据结构来存储和管理这些订单数据，并实现订单的快速插入、查找、修改和删除操作，同时能够高效地统计不同商品的销售数量。2、（本题10分）某音乐平台需要对用户的播放记录和收藏歌曲进行管理。用户信息包括用户ID、播放历史、收藏歌曲等。考虑使