山东信息职业技术学院《数据结构Ⅰ》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页山东信息职业技术学院《数据结构Ⅰ》

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25个小题，每小题1分，共25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SiC器件的高效功率转换器，输入电压为48V，输出电压为12V/10A，给出电路拓扑和性能优势。2、设计一个基于PLC的自动化生产线控制系统，能够实现对物料输送、加工、装配等环节的顺序控制和故障报警。3、运用集成电路知识，设计一款用于智能手机的摄像头图像处理芯片，具备图像增强、降噪和色彩校正功能。4、设计一个基于ZigBee的智能仓储管理系统，能够实现货物的入库、出库、库存盘点等功能，并实时更新库存信息。5、哈希表是一种通过哈希函数实现快速查找的数据结构。以下关于哈希表的描述，错误的是：（）A.哈希函数将关键字映射到哈希表中的某个位置，理想情况下不同的关键字应该映射到不同的位置B.处理哈希冲突的方法有开放寻址法和链地址法，链地址法通过在冲突位置建立链表来存储冲突元素C.哈希表的查找、插入和删除操作的平均时间复杂度都可以达到O(1)，但在最坏情况下可能会退化为O(n)D.哈希表的性能只取决于哈希函数的设计，与处理冲突的方法和表的装填因子无关6、设计一个数字信号处理器（DSP）应用电路，能够实现音频信号的滤波、降噪等处理功能。7、设计一个电子秤数据传输电路，能够将电子秤的测量数据传输到电脑或其他设备进行分析和处理。8、设计一个基于模拟积分器的积分型模数转换器（ADC），分析其转换精度和速度。9、设计一个基于555定时器的脉冲发生器，产生频率和占空比可调的方波脉冲信号，频率范围为1Hz-100kHz。10、设计一个基于蓝牙的无线传感器网络节点，能够采集温度、湿度和光照强度数据，并传输到上位机，描述节点硬件和软件设计。11、在一个有n个顶点的带权有向图中，使用迪杰斯特拉（Dijkstra）算法求从源点到其他各顶点的最短路径，其时间复杂度为？（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)12、设计一个基于FPGA的图像滤波系统，实现中值滤波、均值滤波等功能，去除图像噪声。13、在图的遍历算法中，深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）都有各自的特点。假设要检查一个图是否存在环，以下哪种遍历算法可能更适合（）A.DFSB.BFSC.两种算法都不适合D.两种算法都可以14、设计一个基于DSP的音频降噪系统，能够有效降低环境噪声，给出算法实现和效果评估。15、设计一个基于FPGA的数字频率计，能够测量输入信号的频率，具有较高的测量精度和较宽的测量范围。16、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，给出系统方案和滤波器设计。17、设计一个音频均衡器，能够对音频信号进行10段均衡调节，给出系统方案和滤波器参数计算。18、设计一个基于数字图像处理技术的车牌识别系统，能够对输入的车辆图像进行车牌定位、字符分割和识别，阐述算法流程和实现方法。19、设计一个基于FPGA的视频流处理系统，能够实现视频的压缩、传输和显示，阐述硬件设计和视频处理算法。20、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。21、设计一个基于单片机的智能血压计，能够准确测量血压，并具有数据存储和分析功能。22、考虑一个图书馆管理系统，需要存储图书的信息，包括书名、作者、ISBN号、借阅状态等，并能够根据不同的条件进行快速查询和排序，如按照借阅次数、出版年份等。为了实现这些功能，以下哪种数据结构可能是最有效的？（）A.冒泡排序算法结合数组B.快速排序算法结合链表C.归并排序算法结合二叉树D.插入排序算法结合栈23、设计一个电子血压计数据分析电路，能够对血压计测量的数据进行分析和统计，为医疗诊断提供参考。24、设计一个用于无人机的飞控系统，能够实现姿态稳定、航线规划和自主导航，给出传感器选型和控制算法。25、在数组实现的顺序队列中，front指针指向队头元素，rear指针指向队尾元素的下一个位置。假设队列的最大容量为10，初始时front=rear=0。进行了5次入队操作和3次出队操作后，队列中的元素个数是多少？（）A.2B.3C.5D.8二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）分析在字符串匹配中，如何处理多语言字符集的匹配问题。2、（本题5分）对于一个用邻接表存储的有向图，详细阐述如何进行深度优先遍历和广度优先遍历，给出两种遍历算法的步骤和实现代码框架。3、（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。4、（本题5分）详细说明在图的遍历中，如何处理图的权值为负数且存在负环的情况。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，利用二叉树的中序遍历和先序遍历结果重建二叉树，并输出其后序遍历序列。2、（本题5分）设计一个算法，利用哈希表存储用户的身份证号和联系方式，实现用户信息的快速查找和更新。3、（本题5分）设计一个数据结构和算法，用于管理一个停车场的无障碍车位分配系统，优先满足特殊需求用户。4、（本题5分）设计一个算法，在一个字符串中找出最长的回文前缀。5、（本题5分）设计一个单向链表，包含节点的创建、插入、删除和遍历功能，同时实现按值查找节点的操作。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个在线考试培训系统中，需要管理课程资料、练习题、模拟考试和学员成绩等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持课程资料的上传和更新，练习题和模拟考试的生成和批改，学员成绩的统计和分析，并能够根据学员的学习情况进行针对性的辅导和建议。2、（本题10分）某在线旅游平台的景点评价系统需要记录景点信息、评价内容和评价分数。景点信息包括景点ID、景点名称、景点介绍，评价内容包括评价ID、景点ID、用户ID、评价内容、评价时间，评价分数包括分数ID、景点ID、用户ID、分数。设计数据结构来管理评价数据，实现景点评价的查询、统计平均分数、筛选优质评价，并根据评价推荐景点。3、（本题10分）某在线教育平台需要对课程的章节内容和学生的学习进度进行管理。课程信息