學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)湖南女子學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個(gè)基于編碼器和驅(qū)動(dòng)器的機(jī)器人關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)的精確運(yùn)動(dòng)控制。2、利用電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動(dòng)控制。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)溫度、濕度、光照強(qiáng)度、PM2.5等環(huán)境參數(shù)，并通過(guò)Wi-Fi將數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，能夠連接多種傳感器并將數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)，說(shuō)明系統(tǒng)架構(gòu)和通信協(xié)議轉(zhuǎn)換。5、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)方式中，除了順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)，還有其他方式。以下關(guān)于存儲(chǔ)方式的描述，不準(zhǔn)確的是：（）A.索引存儲(chǔ)通過(guò)建立索引表來(lái)加快數(shù)據(jù)的查找和訪問(wèn)速度，適用于數(shù)據(jù)量大且查找頻繁的情況B.散列存儲(chǔ)利用哈希函數(shù)將數(shù)據(jù)映射到存儲(chǔ)位置，具有快速查找的特點(diǎn)，但可能會(huì)出現(xiàn)沖突C.順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)是最基本的存儲(chǔ)方式，其他存儲(chǔ)方式都是在此基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的D.不同的存儲(chǔ)方式適用于不同的場(chǎng)景，沒(méi)有一種存儲(chǔ)方式可以適用于所有情況6、對(duì)于一個(gè)需要頻繁合并和拆分的數(shù)據(jù)集合，假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能比較合適？（）A.鏈表B.數(shù)組C.樹(shù)D.哈希表7、根據(jù)通信原理，設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步協(xié)議，確保節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)間一致性。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于微波技術(shù)的無(wú)線充電系統(tǒng)，能夠?yàn)橐苿?dòng)設(shè)備進(jìn)行高效、安全的無(wú)線充電。9、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻濾波器電路，能夠?qū)斎氲囊纛l信號(hào)進(jìn)行低通、高通、帶通和帶阻濾波，濾波頻率可調(diào)節(jié)。10、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻濾波器擴(kuò)展電路，能夠增加濾波器的濾波類型和頻率范圍，并且具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。11、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)智能物流倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方案，實(shí)現(xiàn)貨物的實(shí)時(shí)定位和信息傳輸。12、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻處理中的音頻時(shí)頻分析和特征提取系統(tǒng)，分析特征的有效性。13、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀，能夠檢測(cè)多種污染物濃度并顯示，當(dāng)空氣質(zhì)量超標(biāo)時(shí)進(jìn)行報(bào)警。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線智能家居安防系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)門(mén)窗狀態(tài)、煙霧濃度、入侵情況等，并進(jìn)行報(bào)警。15、設(shè)計(jì)一個(gè)具有自動(dòng)切換功能的電源系統(tǒng)，能夠在市電和備用電源之間自動(dòng)切換，保證設(shè)備的正常供電，包括電路設(shè)計(jì)和控制邏輯。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）描述二叉樹(shù)的中序遍歷在二叉搜索樹(shù)中的特殊意義。2、（本題5分）在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，闡述如何使用樹(shù)堆進(jìn)行高效的合并和查找操作，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其性能特點(diǎn)。3、（本題5分）詳細(xì)闡述如何使用棧實(shí)現(xiàn)表達(dá)式求值，包括中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)后綴表達(dá)式的過(guò)程。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)在線心理咨詢平臺(tái)需要管理咨詢師信息、咨詢案例、用戶問(wèn)題和咨詢記錄等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，支持咨詢師的注冊(cè)和信息管理，咨詢案例的分類和存儲(chǔ)，用戶問(wèn)題的提交和咨詢記錄的保存，并能夠保護(hù)用戶隱私和提供咨詢效果的評(píng)估。2、（本題5分）在一個(gè)在線考試的監(jiān)考系統(tǒng)中，需要實(shí)時(shí)記錄考生的答題情況、交卷時(shí)間、是否作弊等信息。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)保障考試的公平性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，支持對(duì)考生答題過(guò)程的監(jiān)控和異常情況的處理。3、（本題5分）某酒店的客房預(yù)訂系統(tǒng)需要管理客房信息，包含客房編號(hào)、房型、價(jià)格、入住狀態(tài)、預(yù)訂客人姓名等。系統(tǒng)要支持快速查找特定客房、按照價(jià)格對(duì)客房進(jìn)行排序、新增客房預(yù)訂、取消預(yù)訂以及修改客房的入住狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供完整的代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。4、（本題5分）一個(gè)在線考試系統(tǒng)需要記錄學(xué)生的答題情況、得分和考試時(shí)間。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，能夠快速地統(tǒng)計(jì)考試結(jié)果、分析學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)。5、（本題5分）一個(gè)在線點(diǎn)餐系統(tǒng)需要記錄菜品信息和訂單信息。菜品包括菜品ID、菜品名稱、價(jià)格、圖片、描述等，訂單包括訂單ID、用戶ID、菜品列表、總價(jià)、下單時(shí)間等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢菜品、生成訂單、更新訂單狀態(tài)，并統(tǒng)計(jì)每種菜品的銷售數(shù)量。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，判斷一個(gè)無(wú)向圖是否為連通圖，如果是，輸出其連通