贺州学院《数据结构与C语言》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《数据结构与C语言》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、设计一个基于单片机的智能车库照明系统，根据车辆进出自动控制灯光的开启和关闭。2、考虑一个任务调度系统，有多个任务按照优先级和提交时间进行调度执行。以下哪种数据结构可以有效地管理这些任务，并保证高优先级或早提交的任务先执行？（）A.优先队列，根据优先级和时间排序B.数组，通过索引访问任务C.链表，按照提交顺序存储任务D.栈，先进后出执行任务3、设计一个基于ZigBee技术的智能工厂环境监测系统，实时监测温度、湿度、粉尘浓度等环境参数。4、在数据结构的应用中，解决冲突是一个常见的问题。以下关于冲突解决的描述，不正确的是：（）A.在哈希表中，当多个元素映射到同一个位置时就会发生冲突B.除了开放寻址法和链地址法，还有其他一些冲突解决方法，如再哈希法C.冲突解决的好坏直接影响哈希表的性能，但对其他数据结构没有影响D.选择合适的冲突解决方法需要综合考虑数据分布、操作频率等因素5、假设要实现一个可以动态调整大小并且能够快速查找最大元素的数据结构。以下哪种数据结构的扩展和修改可能是最合适的？（）A.最大堆B.最小堆C.链表D.数组6、设计一个数字频率计电路，能够测量输入信号的频率，测量范围为1Hz到1MHz，精度为±1Hz。7、设计一个基于无线射频识别（RFID）的仓库管理系统，实现对货物的自动识别、入库、出库和库存管理。8、设计一个用于电动汽车的电池管理系统（BMS），能够监测电池电压、电流、温度等参数，实现均衡充电和过充过放保护，阐述系统架构和控制策略。9、考虑到一个数据库系统的索引结构，为了能够快速地进行范围查询和随机访问，同时保持较好的空间利用率和插入、删除性能，以下哪种数据结构可能会被采用？（）A.B+树B.红黑树C.AVL树D.字典树10、设计一个数字音频处理中的音频特效生成和控制模块，分析特效的多样性和可控性。11、在一个大型电商平台的数据库中，需要高效地存储和检索商品信息，包括商品名称、价格、库存数量等。同时，要能够快速地根据价格范围、库存状态等条件进行查询和排序。为了实现这些功能，以下哪种数据结构可能是最合适的选择？（）A.链表，便于动态地插入和删除商品信息B.栈，按照后进先出的原则存储商品数据C.队列，先进入的商品信息先被处理D.二叉搜索树，能够快速地进行查找、插入和删除操作，并支持排序12、设计一个基于ADC和DAC的模拟信号采集与回放系统，能够对音频范围内的模拟信号进行采集、数字化处理和回放，给出系统架构和性能指标分析。13、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良好的线性度。14、设计一个无线通信模块抗干扰电路，能够提高无线通信的抗干扰能力，保证通信的稳定性。15、采用模拟电子技术设计一个函数信号发生器，能够产生正弦波、方波和三角波等常见信号，且频率和幅度可调。16、设计一个集成电路工艺中蚀刻工艺的参数监测和控制系统，保证蚀刻质量。17、在图的遍历算法中，深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）是两种基本方法。关于这两种算法，以下描述哪一项是不正确的？（）A.DFS从起始节点开始，沿着一条路径尽可能深地访问节点，然后回溯B.BFS从起始节点开始，逐层地访问相邻节点C.DFS和BFS的时间复杂度均与图的节点数量和边的数量有关，通常为O(n+m)，其中n是节点数量，m是边的数量D.DFS适合用于查找最短路径，BFS适合用于判断图是否连通18、设计一个基于STM32H7的高性能嵌入式系统，能够运行复杂的实时操作系统和应用程序，给出硬件架构和软件环境搭建。19、设计一个基于蓝牙的智能门锁系统，能够通过手机蓝牙开锁，并记录开锁日志，描述系统硬件和软件设计。20、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-1二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在数据结构中，阐述线性表的顺序存储和链式存储的优缺点，并举例说明在何种情况下更适合使用哪种存储方式。2、（本题5分）详细说明如何在一个图中计算两点之间的所有简单路径（不包含回路），给出算法步骤和实现代码，并分析其时间复杂度。3、（本题5分）详细阐述在具有n个元素的有序数组中，如何使用二分查找算法查找特定元素，并给出时间复杂度和空间复杂度的分析。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）利用归并排序算法对一个整数数组进行排序，分析其时间和空间复杂度，并与其他排序算法比较。2、（本题5分）设计一个程序，使用数据结构来存储一个快递公司的快递员配送区域信息，能够合理分配配送任务。3、（本题5分）设计一个算法，在一个字符串中找出满足特定模式的所有子串。4、（本题5分）设计一个算法，在一个无向图中找出所有的桥。5、（本题5分）实现AC自动机进行多模式字符串匹配，分析其性能和应用场景。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10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