扬州环境资源职业技术学院《数据结构理论》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页扬州环境资源职业技术学院《数据结构理论》

2023-2024学年第二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ARMCortex-M系列的低功耗手持设备，实现特定的功能如计步、心率监测等，描述设备的硬件选型和软件优化。2、设计一个数字信号发生器电路，能够产生不同类型的数字信号，如脉冲信号、方波信号、正弦波信号等，信号频率和幅度可调节。3、AVL树是一种平衡二叉搜索树。关于AVL树的特点，以下描述哪一项是不正确的？（）A.AVL树通过旋转操作来保持树的平衡，左右子树的高度差不超过1B.在AVL树中进行插入和删除操作后，需要通过调整来恢复平衡，时间复杂度为O(logn)C.AVL树的查找效率在最坏情况下也能保证为O(logn)D.AVL树的空间复杂度比普通二叉搜索树高，不适合存储大量数据4、设计一个基于霍尔效应的磁场测量仪，能够测量0-1T的磁场强度，精度达到0.01T。5、当处理一个需要支持按照多个关键字进行排序的数据集合时，以下哪种数据结构和算法的组合可以有效地实现？（）A.多个二叉搜索树B.多维数组和冒泡排序C.优先级队列和插入排序D.排序链表和归并排序6、设计一个基于DSP的数字滤波器，能够对音频信号进行低通滤波，截止频率为2kHz，给出算法实现和代码优化。7、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。8、利用数字逻辑电路设计一个电梯控制系统，实现电梯的上下运行、楼层停靠和超载检测等功能。9、采用模拟电子技术设计一个高精度电流源，提供稳定的输出电流，具有良好的负载调整率。10、设计一个数字鉴相器，能够测量两个高频信号的相位差，精度达到0.1度，给出电路结构和工作原理。11、利用锁相环技术设计一个频率合成器，能够输出稳定的、可调节的频率信号，给出频率合成器的整体架构和各部分的详细设计。12、采用模拟电子技术设计一个低噪声放大器，用于接收微弱信号并进行放大，给出噪声系数和增益指标。13、在一个算法中，需要快速找到一组数中的最大值和最小值。以下哪种数据结构和算法的组合能够以最少的比较次数完成这个任务？（）A.有序数组和遍历B.链表和遍历C.二叉搜索树和中序遍历D.堆和堆操作14、设计一个5V转1.8V的DC-DC降压转换器，输出电流不小于1A，效率达到90%以上，给出原理图和元件选型。15、设计一个音频放大器噪声抑制电路，能够降低放大器的噪声水平，提高音频质量。16、设计一个移动通信系统中的切换控制模块，能够根据信号强度和质量实现平滑切换，分析切换成功率。17、平衡二叉树是为了改进二叉搜索树的性能而产生的。以下关于平衡二叉树的描述，不正确的是（）A.它通过旋转操作来保持树的平衡，减少查找的时间复杂度B.平衡二叉树的插入和删除操作比二叉搜索树更复杂C.任何情况下，平衡二叉树的高度都不会超过log₂n（n为节点数）D.平衡二叉树在实际应用中已经完全取代了二叉搜索树18、设计一个高频功率放大器电路，工作频率在100MHz以上，输出功率不小于10W，效率不低于50%，给出电路结构和调试方法。19、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。20、图是一种复杂的数据结构，包含多种类型和算法。以下关于图的存储结构，错误的是：（）A.邻接矩阵适合存储稠密图，能够快速判断两个节点之间是否有边B.邻接表适合存储稀疏图，节省存储空间C.十字链表是邻接表和逆邻接表的结合，适用于有向图的存储和操作D.图的存储结构只影响存储空间的使用，对图的遍历算法没有影响二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释在平衡二叉搜索树中，删除操作可能导致的不平衡情况及相应的调整方法。2、（本题5分）论述如何使用动态规划算法解决最长公共子串问题。3、（本题5分）解释什么是块状数组，并说明其在存储和访问数据方面的特点。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，使用二叉树结构存储员工的部门和职位，实现按照部门进行查找和统计。2、（本题5分）设计一个程序，使用二叉树结构存储商品的品牌和销量，实现按照品牌进行查找和销量统计。3、（本题5分）设计一个算法，在一个二叉树中找出所有节点值之和最大的子树。4、（本题5分）设计一个算法，在一个无向图中找出所有的割点。5、（本题5分）设计并查集的路径压缩算法，通过实际问题验证其性能提升效果。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）某电商平台的售后服务系统需要记录用户的售后申请、处理进度、解决方案和用户反馈等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持售后申请的提交和受理，处理进度的更新，解决方案的记录和用户反馈的收集，并能够分析售后数据以改进服务质量。2、（本题10分）一个大型图书馆需要管理其海量的图书信息，包括