濮阳医学高等专科学校《数据结构（Java）》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页濮阳医学高等专科学校《数据结构（Java）》

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15个小题，每小题2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、设计一个温度控制系统电路，能够根据设定的温度自动控制加热或冷却设备，使环境温度保持在设定值附近，精度为±1℃。2、设计一个基于PLC的自动化立体仓库堆垛机控制系统，实现堆垛机的水平和垂直运动控制。3、使用单片机设计一个智能温度控制系统，能够根据设定温度自动控制加热或制冷设备，保证环境温度稳定在一定范围内。4、利用通信技术，设计一个无线传感器网络节点，能够采集环境数据并通过无线网络将数据传输到汇聚节点。5、设计一个基于FPGA的视频图像处理系统，能够实现图像缩放、旋转、灰度变换等基本操作。6、设计一个使用硬件描述语言实现数字逻辑功能的模块，如状态机，进行功能仿真和综合。7、设计一个数字音频处理中的音频编码码率控制策略，分析对音质和带宽的影响。8、设计一个用于智能电表的通信模块，支持GPRS或NB-IoT通信方式，能够实现数据远程传输和抄表功能，给出硬件设计和通信协议实现。9、设计一个温度传感器网络远程监控与预警电路，能够通过互联网远程监控温度传感器网络的工作状态，当温度异常时发出预警信号。10、平衡二叉树是为了改进二叉搜索树在某些情况下性能不佳而提出的。以下关于平衡二叉树的叙述中，不正确的是（）A.平衡二叉树通过旋转操作保持树的平衡B.平衡二叉树的左右子树高度差绝对值不超过1C.插入和删除操作可能会导致平衡二叉树失去平衡D.平衡二叉树的查找效率一定高于二叉搜索树11、设计一个基于锁相环的频率合成器电路，输出频率范围为100kHz-1GHz，频率分辨率不大于1kHz，相位噪声小于-100dBc/Hz@1kHz偏移。12、在一个具有n个节点的二叉树中，度为0的节点（即叶子节点）数量为n0，度为2的节点数量为n2，则n0和n2之间存在什么样的关系？（）A.n0=n2-1B.n0=n2+1C.n0=2n2D.n0=n213、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。14、队列常用于实现广度优先搜索算法。在广度优先搜索过程中，以下关于队列的操作，错误的是（）A.初始时将起始节点入队B.取出队头节点进行扩展，并将其相邻未访问节点入队C.队列为空时，搜索结束D.节点入队和出队的顺序不影响搜索结果15、设计一个基于传感器的智能空气质量监测系统，能够实时监测空气中的PM2.5、甲醛、TVOC等污染物浓度，并通过物联网将数据上传到云平台。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释线段树在进行区间求和时的更新策略和时间复杂度。2、（本题5分）分析在不同的数据结构中，如何有效地存储和操作稀疏矩阵，如三元组表和十字链表。3、（本题5分）解释如何在一个具有n个元素的有序数组中，进行二分查找的递归实现，并分析其时间复杂度和空间复杂度。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某学校的社团管理系统需要管理社团信息、成员信息、活动安排和经费使用等。设计一种数据结构来存储这些信息，实现社团的创建、注销和信息修改，成员的加入、退出和管理，活动的组织和记录，以及经费的收支和统计，并能够评估社团的活跃度和发展情况。2、（本题5分）某在线论坛需要对帖子和回复进行管理。帖子和回复以双向链表的形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）按照发布时间顺序输出帖子和回复；（2）将热门帖子置顶；（3）删除某个违规的帖子或回复；（4）统计每个帖子的回复数量。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。3、（本题5分）在一个在线旅游攻略分享平台中，需要管理目的地信息、用户攻略、景点评价和热门路线等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持目的地和景点的添加、删除和修改，用户攻略的发布和分享，景点评价的管理，以及热门路线的推荐，并能够根据用户兴趣和行为进行个性化的攻略推送。4、（本题5分）某在线音乐教学平台需要记录课程信息、学生信息、学习进度、作业完成情况等。设计数据结构来支持教学过程的管理，实现课程安排、学生学习情况跟踪、作业批改和成绩统计，能够为学生提供个性化的学习方案。5、（本题5分）某城市的公共自行车租赁管理系统需要存储自行车的信息，如自行车编号、租赁点编号、是否可用、租赁时间、归还时间等。系统要能够快速查找可用自行车、按照租赁时间对自行车进行排序、记录自行车的租赁和归还操作、统计租赁次数。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。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个程序，使用快速选择