浙江传媒学院《数据结构与算法分析》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页浙江传媒学院

《数据结构与算法分析》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批阅人一、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、设计一个基于单片机的步进电机控制系统，能够实现正反转、调速和定位控制功能。2、设计一个基于ZigBee的智能路灯节能系统，能够根据道路上的行人和车辆情况自动调节路灯亮度，实现节能效果。3、运用电子信息工程知识，设计一个智能电网的监控与管理系统，实现电力参数监测、故障诊断和远程控制。4、设计一个高频功率放大器电路，工作频率在100MHz以上，输出功率不小于10W，效率不低于50%，给出电路结构和调试方法。5、设计一个太阳能充电控制器电路，能够对太阳能电池板的输出进行最大功率点跟踪（MPPT），并对蓄电池进行合理充电管理，给出电路原理和控制策略。6、使用数字信号处理技术设计一个音频滤波器，能够对输入的音频信号进行特定频率范围的滤波，如低通、高通或带通滤波。7、数组是一种基础的数据结构，具有一定的优点和局限性。以下关于数组的说法，不正确的是：（）A.数组的元素在内存中是连续存储的，便于随机访问B.数组的长度在定义后通常是固定的，不易动态扩展C.数组的插入和删除操作在元素较多时，效率较高D.数组可以用于存储相同类型的数据元素，具有较高的存储效率8、设计一个数字温度计电路，能够测量人体温度，精度要求在±0.1℃以内，并且具有报警功能。9、设计一个数字温度计，采用热电偶传感器，能够测量-50℃至150℃的温度范围，精度为0.5℃，说明硬件连接和信号调理。10、设计一个数字频率计电路，能够测量频率范围为1Hz-100MHz的正弦波、方波和脉冲波信号，测量精度不低于0.1%。11、设计一个数字电压表，测量范围为0至50V，精度为0.1V，采用ADC芯片实现，说明硬件电路和软件算法。12、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。13、设计一个太阳能路灯控制器智能管理电路，能够实现路灯的远程监控、故障诊断和节能控制等功能。14、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。15、在一个链式存储的栈中，进行出栈操作时，如果栈为空，会发生什么情况？（）A.正常出栈，返回空值B.程序报错C.自动添加一个默认值D.等待用户输入值二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述在一个具有n个元素的链表中，如何实现链表的复制操作。2、（本题5分）解释如何对一个数组进行快速选择操作（如选择第k大的元素），给出算法步骤和实现代码，并分析其平均时间复杂度。3、（本题5分）阐述后缀树的构建和应用，如在字符串模式匹配中的高效性。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（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。2、（本题5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5分）一个在线购物车系统需要对用户添加的商品进行管理。商品信息包括商品ID、名称、价格、数量等。购物车以栈和队列的组合形式实现。请设计算法实现以下功能：（1）添加商品到购物车；（2）从购物车中删除指定商品；（3）按照价格从高到低输出购物车中的商品；（4）计算购物车中商品的总价。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。4、（本题5分）一个在线教育平台需要对学生的学习成绩、课程选择和学习进度进行管理。设计数据结构来存储这些信息，以便能够快速地查询学生的学习情况、分析课程的受欢迎程度，并为学生推荐合适的课程。5、（本题5分）某城市的公共交通卡管理系统需要记录用户的卡信息和消费记录，卡信息包括卡号、用户姓名、余额等，消费记录包括卡号、消费时间、消费金额、消费地点。请设计数据结构来存储这些数据，实现卡的充值、消费查询、余额提醒，并统计不同地点的消费情况。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在平衡二叉搜索树中，设计通