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站名:站名:年级专业:姓名:学号:凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者,成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页,共1页河北艺术职业学院《数据结构实践》
2023-2024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、设计一个基于数字信号处理的语音增强系统,能够在噪声环境下提高语音的清晰度和可懂度。2、设计一个红外线测距电路,能够测量物体与传感器之间的距离,测量范围为10cm到100cm,精度为±1cm。3、设计一个低通有源滤波器电路,截止频率为2kHz,通带增益为2倍,通带波纹小于0.8dB,阻带衰减不小于40dB,输入信号频率范围为0-5kHz。4、链表是一种重要的数据结构,在很多场景中得到应用。关于链表的特点,以下描述错误的是:()A.链表的存储空间不必连续,可以通过指针来链接各个节点B.对链表进行插入和删除操作时,不需要移动大量元素,效率较高C.链表可以方便地实现随机访问,查找任意位置的元素速度很快D.单链表、双向链表和循环链表是常见的链表类型,它们各有特点和适用场景5、设计一个基于ADC的压力测量系统,测量范围为0-100MPa,精度为0.1MPa,通过串口将测量数据发送到上位机。6、设计一个基于音频运放的耳机均衡器,能够对不同频段的音频进行独立的增益调节。7、设计一个基于PLC的食品加工生产线控制系统,能够实现食品的加工、包装、质量检测等环节的自动化控制。8、快速排序是一种高效的排序算法。以下关于快速排序的描述,错误的是()A.选择一个基准元素,将数组分为小于基准和大于基准两部分,然后对这两部分分别排序B.快速排序的平均时间复杂度为O(nlog₂n),但在最坏情况下为O(n²)C.快速排序是一种不稳定的排序算法D.快速排序每次都能将数组均匀地分成两部分9、设计一个基于单片机的水质监测系统,能够实时监测水中的溶解氧、pH值、电导率等参数,并通过GPRS模块将数据上传到服务器。10、设计一个音频放大器功率扩展电路,能够增加放大器的输出功率,满足更大功率的音频播放需求。11、设计一个基于Wi-Fi的智能家居安防系统,实现入侵检测、视频监控和报警功能,阐述系统组成和网络配置。12、设计一个太阳能热水器控制器远程控制电路,能够通过手机或电脑远程控制热水器的工作状态,并且具有故障报警功能。13、设计一个简单的无线传感器网络的网关设备,实现传感器节点数据的汇聚和转发,描述网关的硬件结构和软件功能。14、设计一个数字信号编码方案,如曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码,分析编码效率和抗干扰能力。15、设计一个射频识别(RFID)系统的读写器,能够准确读取和写入标签信息,考虑防碰撞算法的实现。16、利用模拟电路技术,设计一个用于数控机床的电机驱动电路,实现电机的精确调速和位置控制。17、设计一个数字鉴相器,能够测量两个输入信号的相位差,精度达到1度,给出电路结构和工作原理。18、设计一个基于555定时器的脉冲发生器,输出脉冲频率和占空比可调,说明电路原理和调试要点。19、在数据结构中,查找操作也是常见的操作之一。顺序查找适用于无序数组,其平均时间复杂度为:()A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(1)20、设计一个基于CCD图像传感器的图像采集系统,能够实现高速图像采集和数据传输,说明系统硬件组成和接口电路。二、简答题(本大题共3个小题,共15分)1、(本题5分)阐述如何使用树状数组求解前缀和问题,并分析其时间复杂度和空间复杂度。2、(本题5分)简述哈希表的性能优化方法,包括哈希函数的改进、处理哈希冲突的策略调整等。3、(本题5分)解释如何在一个链表中实现插入排序,给出算法步骤和实现代码,并分析其时间复杂度和空间复杂度。三、设计题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)给定一个整数数组,设计算法找出其中和最接近给定值的子数组。2、(本题5分)设计一个哈希表程序,采用开放寻址法的优化版本处理哈希冲突,提高性能并展示操作过程和结果。3、(本题5分)研究AVL树在空间利用效率方面的特点,设计优化存储的方案。4、(本题5分)设计一个树状数组,实现高效的区间求和和更新操作,分析其性能。5、(本题5分)设计一个程序,使用邻接表存储无向图,获取指定顶点的度,并输出度的值。四、综合题(本大题共2个小题,共20分)1、(本题10分)一个物流配送中心需要对货物的配送路径进行规划。配送地点以图的形式表示,边的权重表示两地之间的距离。请设计算法实现以下功能:(1)使用迪杰斯特拉算法找到从起点到终点的最短路径;(2)判断图中是否存在负权边,如果有,如何处理;(3)使用弗洛伊德算法计算所有点对之间的最短路径;(4)如果新增一个配送地点,如何更新最短路径。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。2、(本题10分)假设一个视频网站需要存储大量的视频信
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