郑州食品工程职业学院《数据结构与数据库技术》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页郑州食品工程职业学院《数据结构与数据库技术》

2023-2024学年第二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、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，不准确的是：（）A.栈的操作遵循后进先出（LIFO）原则，即最后入栈的元素最先出栈B.可以用数组或链表来实现栈，常见的操作有入栈、出栈和获取栈顶元素C.栈在函数调用、表达式求值、括号匹配等场景中有广泛应用D.栈的大小是无限的，可以随意入栈元素，不需要考虑栈满的情况2、设计一个基于霍尔传感器的电机转速测量系统，能够准确测量电机的转速，并将转速数据实时显示。3、在一个大顶堆中，若父节点的索引为i，则其左子节点的索引为？（）A.2i+1B.2iC.2i-1D.i/24、设计一个基于数字信号处理的音频降噪耳机系统，有效降低环境噪声对音频的干扰。5、设计一个电子密码锁电路，要求具有密码设置、密码输入、密码验证和开锁功能，密码长度为6位数字。6、设计一个基于数字信号处理器（DSP）的音频处理系统，能够实现音频滤波、降噪和均衡等功能，提供算法实现和代码优化思路。7、设计一个简单的机器人手臂控制系统，能够实现多个关节的运动控制，包括电机驱动和位置反馈控制，阐述控制算法和系统实现。8、设计一个基于蓝牙的无线键盘，实现按键输入的无线传输和与计算机的连接，描述硬件和软件设计。9、设计一个基于传感器的智能火灾报警系统，能够实时监测环境中的烟雾浓度和温度，当达到报警阈值时发出声光报警信号。10、设计一个基于FPGA的数字信号加密传输系统，保障数据在传输过程中的安全性。11、利用射频技术设计一个无线充电器，能够为特定设备进行高效的无线充电，分析充电效率和安全性。12、在数据结构中，排序算法用于将元素按照特定的顺序排列。以下关于排序算法的描述，不正确的是：（）A.冒泡排序通过不断比较相邻元素并交换位置，将最大的元素逐步“冒泡”到末尾B.插入排序将待排序元素插入到已排序部分的适当位置，适用于小规模数据C.快速排序通过选择一个基准元素，将数据分为两部分，然后对两部分分别递归排序D.所有排序算法的时间复杂度在最好、平均和最坏情况下都是相同的，不受数据分布的影响13、数据结构是计算机存储、组织数据的方式。在众多的数据结构中，线性表是一种基础的数据结构。线性表具有多种存储方式，如顺序存储和链式存储。顺序存储的线性表在插入和删除元素时，可能会面临较大的移动操作。假设一个顺序存储的线性表已经存储了大量元素，现在需要在中间位置插入一个新元素，以下关于这种操作的描述，正确的是：（）A.插入操作的时间复杂度为O(1)B.插入操作的时间复杂度为O(n)C.插入操作无需移动元素D.插入操作的时间复杂度与元素个数无关14、设计一个基于CPLD的脉冲宽度调制（PWM）发生器，实现可调占空比的PWM信号输出，给出电路设计和性能测试。15、设计一个音频放大器，采用T类放大方式，在4Ω负载下输出功率不小于50W，给出电路设计和电源管理。16、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。17、设计一个基于单片机的温度控制系统，能够实时监测环境温度，并通过控制加热或制冷设备将温度稳定在设定值的±1℃范围内。18、设计一个基于FPGA的UART通信模块，波特率可设置，数据位、停止位可配置，给出硬件实现和测试方案。19、设计一个电子血压计电路，能够测量人体血压，测量精度为±3mmHg，并且具有显示和存储功能。20、设计一个数字图像处理中的图像复原系统，针对特定退化模型进行复原，评估复原效果。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）什么是二叉搜索树的旋转操作？在什么情况下需要进行旋转操作？请详细说明。2、（本题5分）数组的排序算法有哪些？分别阐述它们的时间复杂度和空间复杂度。3、（本题5分）详细说明在堆的应用扩展中，如何使用堆实现TopK问题的求解。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，在字符串中查找所有长度为k的子串，并判断是否为回文串，输出结果。2、（本题5分）设计一个归并排序算法，对链表进行排序，输出排序后的链表。3、（本题5分）设计一个程序，用邻接表表示一个带权有向图，实现最短路更新算法。4、（本题5分）设计一个算法，利用队列结构模拟银行排队系统，实现顾客的入队、出队和排队信息查询功能。5、（本题5分）设计线段树处理区间覆盖问题的算法，分析其时间和空间复杂度。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）一个在线旅游攻略平台需要存储各地的旅游景点、美食推荐、住宿信息和用户评价。设计数据结构来方便用户查询和规划旅行路线。2、（本题10分）某公司的员工管理系统需要存储员工的基本信息，