东莞城市学院《数据结构Ⅱ》2025-2026学年第一学期期末试卷

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2页东莞城市学院《数据结构Ⅱ》2025-2026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20个小题，每小题2分，共40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、设计一个基于编码器和控制器的工业机器人运动轨迹控制系统，实现预定的运动轨迹。2、设计一个基于音频功率放大器的汽车音响系统，具备四路输出，总功率不小于100W。3、假设正在设计一个公交换乘系统，需要存储各个公交站点之间的线路和换乘信息，并且能够快速规划出最优的换乘路线。以下哪种数据结构和算法可能是最有用的？（）A.图结构，结合迪杰斯特拉算法求解最短路径B.树结构，通过深度优先搜索规划路线C.链表，顺序存储换乘信息D.哈希表，快速查找站点之间的连接4、对于一个需要频繁进行插入、删除和查找操作的数据集合，假设数据的规模较大且分布较为随机。以下哪种数据结构在平均情况下能够提供较好的性能？（）A.链表B.有序数组C.哈希表D.栈5、根据数字信号处理知识，设计一个语音降噪系统，能够有效去除环境噪声，提高语音清晰度。6、设计一个基于FPGA的高速并行数据处理系统，能够快速处理大量的数据，阐述硬件架构和并行处理算法。7、在数据结构的应用中，栈可以用于表达式求值。对于中缀表达式转后缀表达式的过程，以下描述错误的是（）A.操作数直接输出B.遇到左括号时入栈C.遇到右括号时，将栈顶元素依次弹出，直到遇到左括号D.运算符的优先级不会影响转换过程8、设计一个用于新能源汽车电池管理的均衡电路，提高电池组的使用寿命和性能，给出电路原理和控制策略。9、利用数字电路技术，设计一个地铁自动检票系统，实现车票验证、扣费和闸机控制功能。10、在数据结构的应用场景中，假设我们正在开发一个在线图书馆管理系统，需要高效地存储和检索大量的图书信息，包括书名、作者、出版年份、分类等。为了能够快速根据书名或作者查找特定的图书，同时能够方便地按照出版年份进行排序和浏览，以下哪种数据结构最适合用于存储这些图书数据？（）A.数组B.链表C.二叉搜索树D.哈希表11、运用电子电路知识，设计一个用于工业机器人的运动控制系统，实现机器人的精确运动控制。12、栈是一种特殊的线性表，遵循特定的操作原则。以下关于栈的描述，错误的是（）A.栈的操作遵循后进先出（LIFO）原则B.入栈和出栈操作的时间复杂度都为O(1)C.栈可以用数组或链表来实现D.栈只能用于实现简单的数值计算，不能用于复杂的算法13、设计一个基于51单片机的电子时钟，具有时分秒显示、设置和闹钟功能，给出硬件电路和程序代码。14、利用电力电子技术设计一个电动汽车电池管理系统，实现电池状态监测和充放电控制。15、设计一个数字电压表，测量范围为0至1000V，精度为10V，采用分压网络实现，说明硬件电路和软件算法。16、利用集成电路设计方法，设计一款用于音频播放设备的音频功率放大器芯片，具备高效率和低失真的特性。17、设计一个射频电路中的功率放大器线性化方案，提高放大器的线性度和效率。18、对于一个顺序存储的线性表，要在表头插入一个新元素，需要移动的元素个数为？（）A.0B.1C.nD.n-119、当处理一个具有层次结构的数据，例如文件系统中的目录和文件，以下哪种数据结构能够清晰地表示这种关系并方便地进行遍历？（）A.栈B.队列C.树D.链表20、设计一个基于数字信号处理器（DSP）和摄像头的运动目标检测系统，实时检测视频中的运动目标。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在一个具有n个元素的链表中，如何实现链表的反转操作，给出算法步骤和时间复杂度分析。2、（本题5分）比较快速排序和选择排序在最坏情况下的元素交换次数。3、（本题5分）简述哈希表的性能优化方法，包括哈希函数的改进、处理哈希冲突的策略调整等。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个算法，在一个无向图中找出所有的顶点覆盖。2、（本题5分）设计一个程序，在无序数组中查找前k大的元素，使用堆排序或快速选择算法实现。3、（本题5分）设计一个数据结构和算法，用于管理一个学校的教师授课安排冲突检测系统，避免教师授课时间冲突。4、（本题5分）设计一个程序，利用队列实现层次遍历二叉树的功能，展示二叉树的层次结构。5、（本题5分）设计优化哈希表性能以应对高并发访问的策略，并进行压力测试。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）某社交网络平台需要存储用户之间的好友关系，并能够快速地查询某个用户的好友列表、共同好友以及二度好友。请选择合适的数据结构，并设计相应的算法来实现这些功能。2