重庆对外经贸学院《数据结构综合实践》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数据结构综合实践》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30个小题，每小题1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、运用集成电路工艺，设计一款用于航空航天的抗辐射数字集成电路，确保在恶劣环境下正常工作。2、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。3、设计一个基于ZigBee技术的智能路灯控制系统，能够根据环境光照和时间自动调节路灯亮度。4、在一个需要对大量数据进行去重操作的数据处理任务中，以下哪种数据结构可以有效地帮助实现这个功能？（）A.集合B.树C.链表D.队列5、设计一个太阳能充电控制器，能够对太阳能电池板的输出进行控制和管理，实现对蓄电池的有效充电，包括电路设计和控制策略。6、利用数字电路技术，设计一个银行自动取款机的控制系统，实现取款、存款、转账等功能。7、图是一种复杂的数据结构，可以用于表示各种关系。以下关于图的描述，不准确的是：（）A.图由顶点和边组成，边可以有权重，表示顶点之间的关系强度或距离B.图的存储方式有邻接矩阵和邻接表，邻接矩阵适合稠密图，邻接表适合稀疏图C.图的遍历方式有深度优先遍历和广度优先遍历，可用于解决路径搜索、连通性判断等问题D.对于有向图和无向图，其算法和应用场景完全相同，只是边的表示方式有所不同8、在一个链式存储的栈中，进行出栈操作时，需要判断栈是否为空，判断条件是？（）A.栈顶指针为NULLB.栈顶指针指向的节点数据为NULLC.栈顶指针的值小于0D.栈顶指针的值大于栈的最大容量9、设计一个基于数字电位器的灯光亮度调节系统，能够实现灯光亮度的平滑调节和记忆功能。10、使用单片机设计一个汽车防盗报警系统，能够检测车辆的异常状态并发出警报，同时通过短信通知车主。11、字典树（Trie树）常用于字符串的存储和查找。假设我们正在使用字典树处理字符串集合。以下关于字典树的描述，哪一项是不准确的？（）A.字典树利用字符串的公共前缀来节省存储空间和提高查找效率B.插入和查找操作在字典树中的时间复杂度与字符串的长度有关C.字典树可以方便地实现字符串的前缀匹配和搜索功能D.字典树适合存储大量短字符串，对于长字符串效果不佳12、设计一个基于单片机的温度监测系统，能够实时采集环境温度并通过液晶显示屏显示，当温度超过设定阈值时能够发出报警信号。13、递归是一种编程技术，在数据结构和算法中经常用到。以下关于递归的描述，错误的是：（）A.递归函数直接或间接调用自身B.递归算法通常比非递归算法更简洁易懂C.递归算法的执行效率总是高于非递归算法D.递归在处理某些问题时，如树和图的遍历，非常方便14、设计一个数字图像处理系统，能够对输入图像进行灰度化、滤波、边缘检测等基本操作，显示处理结果。15、设计一个基于ADC和微控制器的压力测量系统，能够测量0-100MPa的压力，精度达到0.1MPa。16、设计一个基于模拟比较器和触发器的脉冲整形电路，将不规则脉冲整形为标准脉冲。17、递归是一种在数据结构和算法中常用的技术。以下关于递归的描述，错误的是：（）A.递归是指函数在其内部调用自身的过程，常用于解决具有重复子问题的问题B.递归函数需要有终止条件，否则会导致无限递归，造成程序崩溃C.递归在处理树形结构和分治算法时非常方便，但可能会导致栈溢出的问题D.递归的执行效率总是高于非递归的实现方式，因此在所有情况下都应该优先使用递归18、设计一个基于无线通信技术的智能农业环境监测与灌溉控制系统，实现精准农业管理。19、设计一个基于PLC的立体车库控制系统，实现车辆的存取、车位的分配和安全监控功能。20、设计一个基于单片机的智能车库门控制系统，能够通过遥控器和手机APP控制车库门的开关。21、设计一个高频开关电源，输出电压为24V/10A，效率不低于85%，给出拓扑结构选择和元件参数计算。22、设计一个基于数字图像处理的车牌识别停车场管理系统，实现车辆的自动识别和出入管理。23、设计一个音频均衡器，能够对不同频段的音频信号进行增益调节，给出电路设计和调试结果。24、运用集成电路工艺，设计一款用于手机的电源管理芯片，具备充电管理、电量监测和过压保护等功能。25、设计一个基于单片机的电子秤系统，能够测量物体的重量，并具有去皮、计价等功能。26、设计一个基于模拟比较器的电压监测系统，当输入电压超过设定的上下限时进行报警。27、设计一个智能温度传感器，能够通过数字接口输出温度数据，并具有低功耗特性，阐述传感器的原理和电路设计。28、设计一个基于光电编码器的电机位置测量系统，能够精确测量电机的转动角度和位置。29、设计一个基于光纤通信的高速数据中心互联系统，能够实现大量数据的快速传输和低延迟。30、假设正在开发一个文本编辑器，需要支持撤销和重做操作。以下哪种数据结构可以方便地实现这一功能？（）A.栈，存储操作历史B.队列，按顺序记录操作C.数组，直接存储操作信息D.二叉搜索树，快速查找操作记录二、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某酒店的客房预订系统需要管理客房信息，包含客房编号、房型、价格、入住状态、预订客人姓名等。系统要支持快速查找特定客房、按照价格对客房进行排序、新增客房预订、取消预订以及修改客房的入住状态。请设计合理的数据结构和算法，并提供完整的代码实现和性能分析。2、（本题5分）一个在线游戏需要管理玩家的游戏数据，如用户名、游戏得分、游戏等级、游戏时间等。请设计合适的数据结构来存储玩家游戏数据，支持快速查找、排序和更新玩家信息，并能够统计不同等级玩家的数量和平均游戏得分。3、（本题5分）某高校的选课系统需要处理学生的选课操作，确保课程容量不超员，同时满足学生的选课需求。设计合适的数据结构和算法，实现选课过程的高效管理。4、（本题5分）在一个电商平台的商品推荐系统中，需要根据用户的浏览历史、购买记录和相似用户的行为来为用户推荐商品。请设计数据结构来存储这些数据，并实现推荐算法，能够快速为用户生成准确的商品推荐列表，同时考虑实时更新和个性化需求。5、（本题5分）一个快递公司的包裹跟踪系统需要记录包裹的单号、运输路径、当前位置和预计送达时间。设计合适的数据结构来实现包裹状态的实时查询和跟踪。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细说明哈夫曼树的构建过程，以及如何利用哈夫曼编码进行数据压缩，并计算压缩比。2、（本题5分）深入分析在利用哈希表存储字符串时，如何选择合适的哈希函数，以及如何处理冲突以提高查找效率。3、（本题5分）在一个二叉树中，如何进行前序遍历的非递归实现？4、（本题5分）在一个二叉树