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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页沈阳工程学院《数据结构原理》
2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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CAN总线的汽车电子控制系统,实现对发动机、变速器、制动系统等部件的监测和控制。2、在一个图像处理软件中,需要对图像的像素数据进行操作,如快速找到相邻像素的最大值、最小值等,并能够高效地进行区域填充。对于这样的图像数据处理需求,以下哪种数据结构可能是最有用的?()A.二维数组,直接对应图像的像素矩阵B.二叉树,对像素值进行排序和查找C.图,表示像素之间的关系D.哈希表,快速定位特定像素的信息3、设计一个基于PLC的物料分拣系统,能够根据物料的颜色、形状等特征自动进行分拣。4、设计一个基于FPGA的图像处理系统,实现图像的边缘检测和增强功能,给出硬件设计和仿真结果。5、根据传感器技术,设计一个用于农业温室的环境参数监测系统,包括温度、湿度、光照和二氧化碳浓度等。6、设计一个基于运算放大器的差分放大器电路,具有高共模抑制比和低噪声特性。7、设计一个基于数字滤波器的信号降噪系统,能够有效去除输入信号中的噪声,提高信号质量。8、设计一个基于ADC和微控制器的气体浓度检测系统,能够检测多种常见气体(如CO、CO₂、CH₄等)的浓度。9、使用集成电路设计一个比较器,给出比较精度和响应时间等性能指标,并进行电路实现和测试。10、设计一个射频识别系统中的防碰撞算法实现方案,分析算法的效率和系统响应时间。11、设计一个基于蓝牙5.0的音频传输系统,能够实现高质量的无线音频传输,传输距离不小于20米,支持双声道。12、利用射频电路设计一个Wi-Fi信号放大器,增强特定区域内的Wi-Fi信号覆盖。13、设计一个通信系统中的卷积编码和解码电路,分析其纠错性能和对系统误码率的改善效果。14、设计一个简单的语音识别系统,能够识别特定的语音指令,并执行相应的操作,如开灯、关灯、播放音乐等。15、设计一个简单的数字图像加密和解密系统,采用加密算法保证图像安全,给出系统设计和加密效果评估。二、简答题(本大题共4个小题,共20分)1、(本题5分)阐述如何在一个具有n个元素的双向链表中,进行查找操作,并分析其时间复杂度和空间复杂度。2、(本题5分)详细说明在一个具有n个顶点和e条边的无向图中,如何使用深度优先搜索算法判断图是否连通,并分析其时间复杂度。3、(本题5分)详细说明二叉搜索树的性质,并阐述在二叉搜索树中进行插入和删除操作时需要注意的问题。4、(本题5分)解释并查集中路径压缩的原理和作用,并说明如何实现路径压缩优化。三、综合题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)一个在线房产中介系统需要管理房源信息、房东信息、租客需求、租赁合同等。设计数据结构来实现房源的发布、租客需求的匹配、合同的签订和管理,能够保障交易的安全和透明。2、(本题5分)某城市的公交卡充值管理系统需要存储充值记录,包括充值编号、卡号、充值金额、充值时间等。系统要实现快速查找特定卡号的充值记录、按照充值金额对记录进行排序、新增充值、删除错误充值记录。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。3、(本题5分)某在线学习平台需要管理课程的章节和学生的学习进度,课程章节包括章节ID、章节名称、课程ID、内容,学习进度包括学生ID、章节ID、学习时间、完成状态。设计数据结构来存储这些数据,能够快速查询学生的学习进度、统计章节的完成率,并为学生推荐未学习的章节。4、(本题5分)某音乐平台需要对用户的播放记录和收藏歌曲进行管理。用户信息包括用户ID、播放历史、收藏歌曲等。考虑使用左偏树来存储这些信息。请设计算法实现以下功能:(1)查询用户最近播放的歌曲;(2)添加用户新的播放记录或收藏歌曲;(3)删除用户不再喜欢的歌曲;(4)按照播放次数对用户的歌曲进行排序。分析所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。5、(本题5分)某医院的药品库存管理系统需要存储药品信息,如药品编号、药品名称、药品规格、库存数量、有效期等。系统要能够快速查找特定药品、按照库存数量对药品进行排序、进行药品的入库和出库操作、提醒即将过期药品。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4个小题,共40分)1、(本题10分)设计一个程序,使用数据结构来存储一个电商网站的商品退货原因统计信息,支持分析退货原因和改进商品质量。2、(本题10分)利用队列结构
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