石家庄幼儿师范高等专科学校《数据结构与C程序设计》2023-2024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页石家庄幼儿师范高等专科学校

《数据结构与C程序设计》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、设计一个用于卫星通信的低噪声放大器（LNA），工作频率在Ku波段，噪声系数小于1dB，增益大于20dB，阐述电路设计和器件选型。2、根据传感器原理，设计一个用于火灾预警的烟雾传感器系统，能够及时发出报警信号。3、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。4、设计一个基于模拟滤波器和数字滤波器组合的信号滤波系统，有效滤除多种类型的噪声。5、栈是一种特殊的线性表，遵循特定的操作原则。以下关于栈的描述，错误的是（）A.栈的操作遵循后进先出（LIFO）原则B.入栈和出栈操作的时间复杂度都为O(1)C.栈可以用数组或链表来实现D.栈只能用于实现简单的数值计算，不能用于复杂的算法6、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。7、设计一个基于传感器的环境监测系统，能够同时监测温度、湿度、光照强度等环境参数，并通过无线方式传输数据。8、设计一个基于Wi-Fi的无线视频监控系统，实现实时视频传输和远程控制，阐述系统组成和网络配置。9、设计一个具有自动增益控制和动态范围压缩功能的音频处理系统，提高音频质量，给出系统设计和性能评估。10、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。11、在数据结构中，散列表（哈希表）用于快速查找数据。以下关于散列表的描述，错误的是（）A.散列函数的设计对散列表的性能有很大影响B.处理冲突的方法有开放地址法和链地址法C.散列表的查找时间复杂度始终为O(1)D.散列表的装填因子会影响其性能12、插入排序是一种简单直观的排序算法。关于插入排序的工作方式，以下描述哪一项是不正确的？（）A.插入排序将待排序的元素逐个插入到已排序的部分中，从而逐步完成排序B.插入排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)，在最好情况下的时间复杂度为O(n)C.插入排序是一种稳定的排序算法，相同元素的相对顺序在排序前后不会改变D.插入排序的空间复杂度较高，通常需要额外的O(n)空间来完成排序13、在数据结构的性能评估中，除了时间复杂度和空间复杂度，平均情况下的性能也是重要的考虑因素。假设一个数据结构在大多数情况下操作效率很高，但在某些特殊输入下性能急剧下降。以下关于这种数据结构的评价，哪个是合理的（）A.是一种优秀的数据结构，因为大多数情况性能好B.不是一种好的数据结构，因为存在性能瓶颈C.需要根据具体应用场景来判断其优劣D.以上评价都不准确14、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.115、设计一个智能环境监测系统，能够同时监测多种环境参数如温度、湿度、光照、PM2.5等，并进行数据上传和分析，阐述系统的硬件架构和软件功能。16、设计一个模拟信号的滤波电路，能够有效地滤除特定频率范围内的噪声，如低通、高通、带通或带阻滤波器。17、设计一个基于集成电路的温度传感器电路，能够精确测量环境温度，并将温度值以数字形式输出。18、插入排序也是一种常见的排序算法。以下关于插入排序的叙述，不正确的是：（）A.插入排序将待排序的元素插入到已排序的部分中合适的位置B.插入排序在平均情况下的时间复杂度为O(n^2)C.插入排序是一种不稳定的排序算法D.插入排序对于小规模数据的排序效果较好19、设计一个基于FPGA的高速数据缓存系统，能够实现数据的快速存储和读取，给出存储结构和控制逻辑。20、设计一个高速数据存储系统，采用固态硬盘，存储容量达到1TB，读写速度不低于500MB/s，说明硬件选型和接口设计。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述如何利用图的深度优先搜索算法生成图的生成树。2、（本题5分）论述如何在一个字符串中查找所有出现的指定子串，并计算出现次数。3、（本题5分）论述哈夫曼树的构建过程，以及它在数据压缩中的应用原理。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序，在二叉搜索树中查找所有大于给定值的节点，输出节点值。2、（本题5分）设计一个基于顺序存储的栈，实现判断栈是否为空、满以及入栈出栈操作。3、（本题5分）设计一个算法，将一个二叉搜索树转换为排序的双向循环链表。4、（本题5分）设计一个程序，在字符串中进行字符串匹配的模糊搜索，支持通配符，输出匹配结果。5、（本题5分）设计一个程序，实现对二叉搜索树的前序遍历的迭代器实现，方便对二叉搜索树进行遍历。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）一家电商平台的评论管理系统需要记录商品的评论信息，包括评论ID、商品ID、用户ID、评论内容、评论时间、评分等