川北幼儿师范高等专科学校《数据结构与算法实践》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页川北幼儿师范高等专科学校《数据结构与算法实践》

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1分，共15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ZigBee的智能路灯节能系统，能够根据道路上的行人和车辆情况自动调节路灯亮度，实现节能效果。2、利用数字电路技术，设计一个智能路灯控制系统，根据环境光线和交通流量自动调节路灯的亮度。3、设计一个基于FPGA的交通信号灯控制系统，能够根据不同的时间段和交通流量自动调整信号灯的时长，同时具备故障检测和报警功能，提供硬件描述语言代码和仿真结果。4、假设要实现一个可以快速合并多个有序链表的算法，以下哪种数据结构可能会被用到？（）A.堆，通过堆来选择合并的元素B.栈，存储链表节点进行合并操作C.队列，辅助合并过程中的元素存储和取出D.数组，存储链表数据后进行合并5、设计一个基于STM32的物联网网关，能够连接多种传感器并将数据上传到云平台，阐述系统架构和通信方式。6、利用传感器技术，设计一个水质监测系统，能够实时检测水中的温度、酸碱度、溶解氧等参数。7、利用数字电路技术，设计一个智能电梯群控系统，优化多部电梯的运行调度，提高运输效率。8、设计一个基于模拟移相器的相位调节系统，能够实现对输入信号相位的连续调节。9、设计一个通信系统中均衡器收敛速度和失调的优化方案，分析对系统性能的改善。10、设计一个基于ZigBee技术的智能家居控制系统，能够实现对灯光、窗帘、空调等设备的远程控制和状态监测。11、假设要实现一个优先级队列，其中元素的优先级可以动态改变。以下哪种数据结构和操作组合最适合？（）A.最大堆和堆调整操作B.最小堆和堆删除操作C.链表和排序操作D.数组和插入排序操作12、运用通信网络技术，设计一个企业内部局域网，满足多台计算机之间的高速数据传输和资源共享需求。13、设计一个基于A/D转换器的电压测量系统，能够高精度测量直流或交流电压，并进行数字显示。14、设计一个低通滤波器电路，截止频率为1kHz，通带增益为0dB，阻带衰减不小于40dB，用于滤除高频噪声。15、选择排序也是一种简单的排序算法。以下关于选择排序的特点，描述错误的是（）A.每一轮选择未排序部分的最小元素与当前位置交换B.时间复杂度始终为O(n^2)C.是一种不稳定的排序算法D.不需要额外的存储空间二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）论述在二叉搜索树的删除操作中，当删除的节点有两个子节点时，如何选择替代节点以保持树的性质。2、（本题5分）详细阐述B树在文件系统中的应用和优化策略。3、（本题5分）解释什么是跳表数据结构，说明其构建过程和查找操作的原理，并与普通链表进行比较。4、（本题5分）论述在一个具有n个元素的链表中，如何实现链表的归并操作，如将k个有序链表归并为一个有序链表。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）假设一个电商平台要进行促销活动，需要根据用户的购买历史和浏览记录为其推荐相关商品。请设计数据结构来存储用户的行为数据，并实现推荐算法，能够快速为用户生成个性化的商品推荐列表。2、（本题5分）一个在线订餐系统需要处理餐厅的菜单信息、用户订单、配送地址和支付状态。设计合适的数据结构和算法，实现订单的快速处理和配送优化。3、（本题5分）一个在线音乐制作平台需要管理音乐项目、音轨、乐器和效果器等信息。设计一种数据结构来存储这些信息，支持音乐项目的创建和编辑，音轨的添加、删除和调整，乐器和效果器的选择和应用，并能够实时保存和恢复项目进度。4、（本题5分）一个学校的学生成绩管理系统需要记录学生的成绩信息，包括学生学号、姓名、课程名称、成绩等。系统要支持快速查找特定学生的某门课程成绩、按照成绩对学生进行排名、新增学生成绩记录、删除学生成绩记录以及修改成绩。请选择适当的数据结构，并详细阐述如何实现这些功能，包括算法和代码，以及性能的考量。5、（本题5分）某企业的员工绩效考核系统需要记录员工的工作任务、完成情况、绩效得分、考核评语等信息。设计数据结构来实现绩效考核的流程管理，支持考核数据的录入、统计和分析，能够为企业提供员工绩效的综合评估和发展建议。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个算法，在一个字符串中找出最长的不重复子串。2、（本题10分）设计一个算法，利用二