湖南商务职业技术学院《数据结构C实验》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第2页，共2页湖南商务职业技术学院《数据结构C实验》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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±12V转±5V的DC-DC电源转换电路，输出电流不小于0.5A，给出原理图和PCB布线。2、设计一个音频滤波器扩展电路，能够增加滤波器的滤波类型和频率范围，并且具有自动调节功能。3、考虑一个文本编辑程序，需要实现撤销和重做的功能。以下哪种数据结构最适合用于存储操作的历史记录，以支持高效的撤销和重做操作？（）A.队列B.栈C.链表D.树4、设计一个基于PLC的自动化生产线控制系统，能够实现对生产线上多个设备的顺序控制、逻辑控制和故障报警功能。5、在数据结构的选择中，需要考虑多种因素。以下关于数据结构选择的考虑因素，不正确的是：（）A.数据的规模和操作的频繁程度B.存储空间的限制C.算法的复杂度和效率D.只根据个人喜好选择，不考虑实际需求6、设计一个基于蓝牙5.2的无线耳机，能够实现高品质音频播放和降噪功能，续航时间不小于20小时。7、字符串在计算机编程中经常被使用。以下关于字符串操作的描述，不正确的是：（）A.字符串的比较可以通过逐个字符比较来实现B.字符串的连接操作可能会导致较高的时间复杂度C.字符串的查找可以使用暴力匹配算法或更高效的算法D.字符串一旦创建，其长度就不能改变8、设计一个±5V转±3.3V的DC-DC电源变换电路，输出电流不小于0.3A，给出原理图和PCB布局。9、设计一个基于DSP的语音识别系统，能够实现特定语音指令的识别和响应，给出系统的硬件架构和识别算法。10、利用射频电路设计一个手机信号放大器，提高特定区域内的手机信号强度和质量。11、使用单片机设计一个智能灌溉系统，能够根据土壤湿度自动控制灌溉设备的开启和关闭，节约水资源。12、设计一个基于LoRaWAN的物联网终端设备，实现低功耗远距离数据传输，给出硬件架构和软件流程。13、在二叉树的应用中，二叉查找树常用于实现动态集合的操作。以下关于二叉查找树的操作，错误的是（）A.查找操作通过比较节点值，沿着合适的子树进行B.插入操作可能会破坏二叉查找树的性质，需要进行调整C.删除操作总是删除叶子节点，不会影响树的结构D.可以通过中序遍历得到有序的节点值序列14、设计一个数字图像处理中的图像压缩质量评估系统，包括客观和主观评估指标的测量。15、设计一个基于单片机的智能门锁系统，支持密码、指纹、刷卡等多种开锁方式，并具有报警功能。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细阐述在一个具有n个元素的堆中，如何利用堆进行Top-K问题的求解。2、（本题5分）深入解释在最小生成树的Prim算法中，如何选择边来构建最小生成树，以及算法的时间复杂度分析。3、（本题5分）在一个双向链表中，如何删除指定区间内的结点？4、（本题5分）比较快速排序和冒泡排序在最好情况下的性能表现。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某公司的员工管理系统需要存储员工的个人信息，如姓名、工号、部门、职位、薪资等。请设计合适的数据结构来存储员工信息，支持按部门、职位等条件进行快速查询和排序，并能够方便地进行员工信息的添加、删除和修改操作。2、（本题5分）一个在线心理咨询平台需要管理咨询师信息、咨询案例、用户问题和咨询记录等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持咨询师的注册和信息管理，咨询案例的分类和存储，用户问题的提交和咨询记录的保存，并能够保护用户隐私和提供咨询效果的评估。3、（本题5分）一个在线游戏的排行榜系统需要记录玩家的得分和排名信息。玩家信息包括玩家ID、得分、排名。请设计数据结构来实现排行榜的实时更新，能够快速查询玩家的排名、计算排名变化，并支持新玩家的加入和旧玩家的退出。4、（本题5分）一个图书馆的图书采购管理系统需要存储采购计划的信息，如采购编号、图书名称、作者、出版社、预计采购数量、采购进度等。系统要支持快速查找特定采购计划、按照预计采购数量对计划进行排序、新增采购计划、修改采购进度、取消采购计划。请确定恰当的数据结构，并详细阐述算法和代码实现，以及性能优化策略。5、（本题5分）一个在线健身平台需要管理用户的健身计划、运动记录、饮食记录和身体指标等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持健身计划的制定和修改，运动和饮食记录的录入，身体指标的测量和分析，并能够根据用户数据提供个性化的健身建议和目标设定。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计利用图的深度优先搜索和广度优先搜索算法解决迷宫问题的方案。2、（本题10分）设计一个程序，利用线段树结构实现对一个整数数组的区间求和、更新操作。3