新疆体育职业技术学院《数据结构及算法实验（Python）》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页新疆体育职业技术学院《数据结构及算法实验（Python）》

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、图是一种复杂的数据结构，包含顶点和边。假设存在一个无向图，顶点分别为A、B、C、D、E，边的集合为{(A,B),(A,C),(B,D),(C,D),(D,E)}。使用深度优先搜索算法从顶点A开始遍历，以下哪个遍历顺序是可能的？（）A.A-B-C-D-EB.A-C-B-D-EC.A-B-D-C-ED.A-E-D-C-B2、在排序算法中，冒泡排序是一种简单的排序方法。以下关于冒泡排序的说法，不正确的是：（）A.冒泡排序通过反复比较相邻元素并交换位置，将最大（或最小）元素逐步“浮”到数组的一端B.冒泡排序在最好情况下的时间复杂度为O(n)，在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)C.冒泡排序是一种稳定的排序算法，即相同元素的相对顺序在排序前后保持不变D.冒泡排序的空间复杂度较高，需要额外的大量存储空间3、设计一个电子秤数据加密电路，能够对电子秤的测量数据进行加密，保证数据的安全性。4、设计一个基于Arduino的智能环境调节系统，能够根据室内温度、湿度和CO2浓度自动调节空调、加湿器和通风设备。5、设计一个具有自动增益控制功能的放大器，能够根据输入信号的幅度自动调整增益，给出电路设计和性能测试报告。6、利用电力电子技术设计一个光伏逆变器，将太阳能板产生的直流电转换为交流电并入电网。7、设计一个音频均衡器电路，能够对不同频段的音频信号进行独立调节，给出电路结构和参数计算。8、设计一个低通滤波器，截止频率为1kHz，通带波纹小于1dB，阻带衰减大于40dB，采用巴特沃斯滤波器设计，给出电路参数和仿真结果。9、设计一个数字图像处理中彩色图像和灰度图像的转换和处理系统，分析处理效果。10、设计一个太阳能路灯控制器电路，能够根据环境光照强度自动控制路灯的开关，并且具有过充过放保护功能。11、使用单片机设计一个智能温度控制系统，能够根据设定温度自动控制加热或制冷设备，保证环境温度稳定在一定范围内。12、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。13、设计一个基于单片机的智能血压计系统，能够准确测量人体血压，并通过蓝牙将测量数据传输到手机APP进行记录和分析。14、设计一个高通滤波器，截止频率为500Hz，通带增益为2，阻带衰减大于30dB，采用切比雪夫滤波器设计，给出电路参数和仿真结果。15、设计一个卫星通信系统中的雨衰补偿电路，提高系统在恶劣天气条件下的通信性能。16、假设正在开发一个文件压缩软件，需要对文件中的重复数据进行识别和压缩。为了有效地查找和处理重复的数据段，以下哪种数据结构可能是最关键的？（）A.并查集，用于合并重复的数据段B.线段树，统计数据段的出现频率C.字典，存储已经出现过的数据段D.拓扑排序，确定数据段的处理顺序17、设计一个基于MAX232的串口通信电路，实现单片机与PC机之间的通信，给出电路原理图和通信协议编程。18、利用数字电路技术，设计一个地铁自动检票系统，实现车票验证、扣费和闸机控制功能。19、设计一个基于蓝牙技术的无线数据传输模块，实现两个设备之间的可靠数据通信，包括蓝牙模块的选型和接口电路设计。20、归并排序是一种基于分治思想的排序算法。以下关于归并排序的描述，不正确的是（）A.将数组不断分成两半，分别排序后再合并B.归并排序的时间复杂度始终为O(nlog₂n)C.归并排序是一种稳定的排序算法D.归并排序的空间复杂度较高，为O(n)二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）对于一个用哈希表存储的自定义类对象，解释如何设计合适的哈希函数和处理冲突，给出具体的示例和代码。2、（本题5分）在图的遍历中，如何避免重复访问节点？请说明具体方法。3、（本题5分）解释什么是红黑树，并说明其与普通二叉搜索树的区别和优势。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，通过并查集判断给定的几何图形是否存在相交情况。2、（本题5分）设计一个程序，使用堆结构实现对一组项目按照紧急程度和资源消耗进行优先级排序。3、（本题5分）设计一个数据结构和算法，用于管理一个医院的医疗器械维护计划系统，包括维护时间、维护人员等。4、（本题5分）使用双向链表和克鲁斯卡尔算法，设计一个程序，为一个智能交通系统中的车辆通信网络构建最优连接，提高通信效率。5、（本题5分）设计一个程序，在二叉搜索树中删除一个具有两个子节点的节点，保持树的结构。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）某企业的员工绩效考核系统需要记录员工的工作任务、完成情况、绩效得分、考核评语等信息。设计数据结构来实现绩效考核的流程管理，支持考核数据的录入、统计和分析，能够为企业提供员工绩效的综合评估和发展建议。2、（本题10分）某医院的病历管理系统需要对患者的病历信息进行高效存储和检索。病历信息包括患者编号、