玉林师范学院《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页玉林师范学院

《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、利用数字逻辑电路设计一个电梯控制系统，实现电梯的上下运行、楼层停靠和超载检测等功能。2、设计一个基于编码器的电机位置控制系统，能够精确控制电机的转动角度和位置。3、设计一个基于运算放大器的仪表放大器电路，具有高共模抑制比和高输入阻抗，给出电路结构和参数计算。4、设计一个基于FPGA的数字信号滤波系统，支持在线参数调整和实时滤波，给出硬件设计和滤波算法优化。5、在数据结构的应用中，栈可以用于表达式求值。对于中缀表达式转后缀表达式的过程，以下描述错误的是（）A.操作数直接输出B.遇到左括号时入栈C.遇到右括号时，将栈顶元素依次弹出，直到遇到左括号D.运算符的优先级不会影响转换过程6、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7、设计一个基于无线通信技术的智能电表系统，能够实现远程抄表、电量统计和费用计算等功能。8、设计一个基于FPGA的图像旋转系统，能够对输入图像进行90度、180度和270度旋转，说明算法和硬件实现。9、设计一个音频均衡器参数自动调整与存储电路，能够根据输入音频信号自动调整均衡器参数，并将参数存储起来供下次使用。10、假设要实现一个优先队列，其中元素的优先级可以动态改变，并且能够快速调整队列的顺序。以下哪种数据结构可以满足这样的需求？（）A.二叉堆B.斐波那契堆C.二项堆D.左偏树11、设计一个基于蓝牙的智能手环，能够监测心率、运动步数和睡眠质量，并通过手机APP显示，描述硬件和软件设计。12、当使用数组实现队列时，为了避免假溢出，通常采用循环队列的方式。假设一个循环队列的容量为10，当前队头指针为3，队尾指针为8。此时入队一个元素后，队尾指针应该指向哪里（）A.9B.0C.7D.113、对于一个有n个顶点的无向图，如果采用邻接矩阵存储，其空间复杂度为？（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)14、在一个网络拓扑结构的分析中，需要确定网络中各个节点之间的连接关系和最短路径。为了表示网络的拓扑结构并进行相关计算，以下哪种数据结构是常用的？（）A.邻接矩阵B.邻接表C.十字链表D.边集数组15、设计一个提高通信系统信道容量的方案，考虑采用新的技术和方法，评估方案的可行性和有效性。16、设计一个基于SiC器件的高效功率转换器，输入电压为48V，输出电压为12V/10A，给出电路拓扑和性能优势。17、设计一个用于医疗设备的电源管理系统，要求输出稳定、低噪声，能够适应不同的负载变化，给出电路拓扑和反馈控制方案。18、设计一个数字电压表电流表电路，能够同时测量直流电压和电流，电压测量范围为0V到100V，电流测量范围为0A到1A，精度为±0.1V和±0.01A。19、设计一个基于单片机的智能小车控制系统，能够实现小车的前进、后退、转弯、调速等功能，并具备避障功能。20、设计一个基于光电传感器的自动照明控制系统，能够根据环境光线强度自动调节灯光亮度，实现节能和舒适的照明效果。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）探讨在一个具有n个顶点的有向图中，如何计算顶点的拓扑排序序列。2、（本题5分）详细阐述B树中如何进行节点的分裂和合并以保证树的结构平衡。3、（本题5分）解释如何在一个二叉搜索树中进行查找操作的多线程优化，给出算法步骤和实现代码，并分析其线程安全和性能提升。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）构建一个拓扑排序算法，判断给定的有向图是否存在拓扑序列，并输出排序结果。2、（本题5分）给定一个整数数组，设计算法找出所有满足a+b=c的三元组。3、（本题5分）设计一个程序，利用后缀数组和堆的结合，快速找出文本中出现频率最低的前k个单词。4、（本题5分）以哈希表为基础，设计一个酒店房间预订管理系统，能够快速查询房间的预订状态。5、（本题5分）设计一个哈希表程序，采用不同的哈希函数和处理冲突的方法，比较它们的性能。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）一个股票交易系统需要实时处理大量的股票交易数据，包括股票代码、交易时间、交易价格、交易数量、买卖方向等。请设计数据结构来存储和管理这些交易数据，能够快速查询特定股票的交易记录、按时间排序交易、计算某段时间内的股票均价，并支持新交易的插入和旧交易的删除。2、（本题10分）一个学校的社团管理系统需要