广东外语外贸大学《数据结构Ⅱ》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数据结构Ⅱ》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、设计一个电子秤扩展电路，能够增加电子秤的测量范围和精度，并且具有去皮和累计功能。2、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。3、设计一个基于蓝牙5.0技术的智能家居设备组网系统，实现设备之间的互联互通和协同工作。4、设计一个基于PLC的工业机器人控制系统，能够实现机器人的运动控制、轨迹规划和任务执行。5、归并排序是一种基于分治思想的排序算法。以下关于归并排序的叙述，错误的是：（）A.归并排序将待排序序列分成若干个子序列，然后将子序列合并成有序序列B.归并排序在最坏、平均和最好情况下的时间复杂度均为O(nlogn)C.归并排序是一种稳定的排序算法D.归并排序的空间复杂度较高6、对于一个经常需要在头部和尾部进行插入和删除操作的线性数据结构，假设我们正在设计一个程序来管理一个排队系统。以下哪种数据结构最为合适？（）A.栈B.队列C.双端队列D.循环队列7、设计一个基于蓝牙模块的智能体重秤，能够测量体重、体脂率、肌肉量等身体指标，并将数据上传至云端。8、设计一个基于ADC和微控制器的风速测量系统，能够测量0-30m/s的风速，精度达到0.1m/s。9、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10、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。11、设计一个用于工业机器人的力传感器接口电路，能够准确测量力和力矩信息，给出电路设计和信号处理方法。12、运用电子信息工程知识，设计一个智能交通信号灯自适应控制系统，根据实时交通流量调整信号灯时间。13、设计一个光耦隔离的数字输入输出接口电路，实现电气隔离和信号传输，给出电路设计和性能测试。14、设计一个数字信号处理器（DSP）图像处理电路，能够实现图像的滤波、增强等处理功能。15、设计一个卫星导航系统中的多星座融合定位算法，评估定位精度的提升效果。16、设计一个基于模拟开关的音频切换系统，实现多个音频输入源的选择切换和输出。17、想象一个在线考试系统，需要实时统计每个考生的答题进度和得分情况。以下哪种数据结构能够高效地支持这种统计需求？（）A.树状数组，适合进行区间更新和查询B.线段树，常用于区间操作，但实现相对复杂C.哈希表，快速查找考生信息，但不便于区间统计D.优先队列，按照得分排序，不便于答题进度的统计18、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。19、在查找算法中，顺序查找适用于各种情况。以下关于顺序查找的描述，不正确的是：（）A.顺序查找从数组的第一个元素开始，依次比较每个元素B.顺序查找的时间复杂度为O(n)C.顺序查找适用于有序和无序的数组D.顺序查找在元素较多的情况下效率很高20、在一个具有n个顶点的有向图中，所有顶点的出度之和与入度之和的关系是：（）A.出度之和大于入度之和B.入度之和大于出度之和C.出度之和等于入度之和D.两者没有固定关系21、设计一个用于卫星通信的低噪声放大器（LNA），工作频率在Ku波段，噪声系数小于1dB，增益大于20dB，阐述电路设计和器件选型。22、设计一个基于蓝牙低能耗（BLE）技术的健康监测手环，能够采集心率、血压、步数等生理数据，并将数据传输到手机APP。23、设计一个基于PLC的自动化仓储系统，能够实现货物的自动入库、出库、存储和检索，提高仓储效率。24、设计一个高频射频放大器电路，工作频率在5GHz，增益大于20dB，给出电路结构和稳定性分析。25、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。26、设计一个集成电路测试中的故障模拟和诊断系统，提高故障检测率和定位精度。27、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。28、设计一个基于数字温度传感器和无线模块的室内温度监测系统，实现多点温度采集和远程监控。29、设计一个低通数字滤波器，截止频率为500Hz，采样频率为2kHz，采用窗函数法进行设计。30、栈和队列在计算机程序设计中有广泛的应用。以下关于栈和队列应用场景的描述，错误的是：（）A.栈可以用于表达式求值、函数调用等B.队列可以用于实现广度优先搜索、任务调度等C.栈和队列不能同时用于一个程序中，会导致冲突D.栈和队列可以用于实现递归算法的非递归形式二、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一家电商平台的客户投诉管理系统需要记录投诉信息、处理进度和处理结果。投诉信息包括投诉ID、订单ID、投诉内容、投诉时间，处理进度包括进度ID、投诉ID、处理步骤、处理人员、处理时间，处理结果包括结果ID、投诉ID、处理结果、满意度。设计数据结构来管理投诉数据，实现投诉的受理、处理跟踪、结果反馈，并统计投诉的类型和处理满意度。2、（本题5分）某电商平台的用户行为分析系统需要存储用户的操作记录，如用户编号、操作类型（浏览、购买、收藏、评价）、操作时间、操作对象等。系统要能够快速分析用户的行为模式、按照操作频率对用户进行分类、新增用户操作记录、删除过期记录。请设计合适的数据结构和算法，并给出代码实现和性能评估。3、（本题5分）一个在线图书馆的借阅管理系统需要记录图书信息、读者信息和借阅记录，图书信息包括图书ISBN、书名、作者、出版社、可借阅状态，读者信息包括读者ID、姓名、联系方式，借阅记录包括借阅ID、读者ID、图书ISBN、借阅时间、应还时间。请设计数据结构来管理借阅数据，实现图书的借阅、归还、续借操作，查询读者的借阅历史，并统计逾期未还的图书。4、（本题5分）某公司的会议安排管理系统需要存储会议的信息，如会议编号、会议主题、会议时间、参会人员、会议室编号等。系统要能够快速查找特定会议、按照会议时间对会议进行排序、新增会议安排、修改会议信息、取消会议。请设计合理的数据结构和算法，并提供代码实现和性能分析。5、（本题5分）一个电商网站的商品评论管理系统需要存储商品评论信息，包括评论编号、商品编号、评论内容、评论者、评论时间等。系统要实现快速查找特定商品的评论、按照评论时间对评论进行排序、新增评论、删除不良评论。请确定合适的数据结构，并详细阐述算法和代码实现，同时讨论性能优化策略。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述在哈希表中，当冲突发生时，如何选择合适的冲突解决方法以提高性能。2、（本题5分）详细说明在字符串操作中，如何实现字符串的加密和解密。3、（本题5分）解释如何在一个二叉搜索树中进行层次遍历的迭代实现，给出算法步骤和实现代码，并分析其时间复杂度。4、（本题5分）阐述如何在一个图中进行最短路径的并行计算，给出算法步骤