西安医学院《数据结构与数据库技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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1分，共20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ADC和微控制器的温度巡检系统，能够同时测量多个点的温度，并在显示屏上显示。2、设计一个简单的数字电视信号接收器，能够接收和解码数字电视信号，给出硬件设计和解码算法。3、利用数字电路技术，设计一个智能路灯控制系统，根据环境光线和交通流量自动调节路灯的亮度。4、假设要实现一个可以动态调整大小的有序数据结构，并且支持高效的插入、删除和查找操作，以下哪种数据结构可能是最合适的？（）A.平衡二叉搜索树，如AVL树或红黑树，能保持平衡，操作效率高B.链表，插入和删除方便，但查找效率低C.数组，动态调整大小复杂，且插入和删除操作可能导致大量元素移动D.栈，不符合有序和动态调整的要求5、数据结构是计算机科学中重要的研究领域，它对程序的性能和效率有着关键影响。以下关于数据结构的描述，错误的是：（）A.数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合B.数据结构主要研究数据的逻辑结构、存储结构以及对数据的操作C.数据结构只关注数据的存储方式，不考虑数据的处理效率D.选择合适的数据结构可以提高程序的运行速度和节省存储空间6、设计一个基于单片机的智能家电能耗监测系统，实时监测家电的用电情况并进行数据分析。7、设计一个数字信号调制解调扩展电路，能够增加调制解调的方式和速度，并且具有纠错功能。8、在一个长度为n的顺序表中，删除第i个元素（1<=i<=n），需要移动的元素个数为（）A.iB.n-iC.n-i+1D.n-i-19、运用电子信息工程知识，设计一个智能电网的分布式能源管理系统，实现对太阳能、风能等分布式能源的有效整合和管理。10、设计一个带通椭圆滤波器电路，中心频率为1kHz，带宽为200Hz，通带波纹小于0.3dB，阻带衰减不小于60dB，输入信号频率范围为0-2kHz。11、设计一个基于蓝牙低能耗（BLE）技术的健康监测设备，能够采集人体生理参数（如心率、血压等）并传输到手机端。12、设计一个基于PLC的自动化生产线控制系统，能够实现对生产线上多个设备的顺序控制、逻辑控制和故障报警功能。13、运用数字信号处理技术，设计一个数字音频均衡器，用户可以根据自己的喜好调整不同频段的音量。14、设计一个基于霍尔传感器的电机转速测量系统，能够实时测量电机的转速，精度达到1rpm。15、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。16、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17、对于一个具有n个节点的带权无向图，使用Prim算法生成最小生成树，其时间复杂度为：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(ne)18、在一个在线游戏的玩家匹配系统中，需要根据玩家的技能水平将他们分组。以下哪种数据结构适合快速确定某个玩家应该属于哪个组？（）A.平衡二叉树B.哈希表C.堆D.图19、设计一个基于STM32的无刷直流电机驱动系统，采用FOC控制算法，实现精确调速和位置控制，给出系统组成和软件流程。20、设计一个基于蓝牙5.0技术的无线耳机系统，具备稳定的音频传输、低延迟和长续航功能。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述如何在一个双向链表中删除指定节点，并保持链表的正确性。2、（本题5分）请详细阐述在顺序表中进行插入和删除操作时，平均移动元素个数的计算方法以及为什么会有这样的移动情况。3、（本题5分）解释如何使用递归思想实现对一个二叉树的镜像反转操作。4、（本题5分）解释希尔排序算法的分组思想和插入过程，说明其与直接插入排序的关系以及时间复杂度。5、（本题5分）详细说明如何使用堆进行排序（如堆排序），分析堆排序的时间复杂度和空间复杂度，并与其他排序算法进行比较。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，在字符串中查找第一个只出现一次的字符，输出字符。2、（本题5分）设计一个平衡二叉搜索树（AVL树），实现插入、删除操作，并进行平衡调整。3、（本题5分）利用队列结构设计一个机场登机口排队系统，模拟乘客的登机过程。4、（本题5分）设计一个哈希表，处理冲突采用开放定址法，实现插入、查找和删除操作，并优化哈希函数。5、（本题5分）基于字典树结构，设计一个程序，用于快速查找和统计文本中出现的不同单词及其频率。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个在线音乐制作平台需要管理音乐项目、音轨、乐器和效果器等信息。设计一种数据结构来存储这些信息，支持音乐项目的创建和编辑，音轨的添加、删除和调整，乐器和效果器的选择和应用，并能够实时保存和恢复项目进度。2、（本题10分）在一个银行的账户管理系统中，需要存储客户的账户信息，包括账户ID、客户姓名、身份证号、账户余额、交易记录等。请设计数据结构来管理账户数据，实现账户的快速查询、存款、取款