學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁泉州信息工程學院

《數據結構與算法分析實驗》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、哈希表是一種通過哈希函數將關鍵字映射到存儲位置的數據結構。在處理哈希沖突時，常見的方法有開放地址法和鏈地址法。使用鏈地址法處理哈希沖突時，以下關于其特點的描述，正確的是：（）A.查找效率較低B.空間利用率低C.適用于哈希函數沖突較少的情況D.可以有效地處理大量的沖突2、二叉樹是一種重要的數據結構。在二叉樹的性質中，以下描述哪一項是不準確的？（）A.二叉樹的每個節點最多有兩個子節點，分別稱為左子節點和右子節點B.滿二叉樹是一種特殊的二叉樹，所有的葉子節點都在同一層C.完全二叉樹中，除了最后一層，其他層的節點都是滿的，且最后一層的節點從左到右依次排列D.對于一棵深度為h的二叉樹，其節點總數最多為2^h-1，最少為h3、利用數字邏輯電路設計一個自動售貨機的控制系統，能夠實現貨幣識別、商品選擇和找零功能。4、設計一個基于模擬積分器和比較器的電壓-頻率轉換器（VFC），分析其性能特點。5、設計一個基于FPGA的數字信號濾波系統，支持在線參數調整和實時濾波，給出硬件設計和濾波算法優化。6、棧是一種特殊的線性表，具有特定的操作規則。以下關于棧的特點的描述，錯誤的是：（）A.棧遵循先進后出的原則B.棧的插入和刪除操作只能在棧頂進行C.可以用數組或鏈表來實現棧D.棧中的元素必須按照從小到大的順序排列7、設計一個數字圖像處理中的圖像壓縮質量評估系統，包括客觀和主觀評估指標的測量。8、設計一個數字音頻編碼和解碼系統，采用特定的編碼算法，比較編碼前后的音頻質量和數據壓縮率。9、設計一個基于STM8的智能風扇控制系統，能夠根據環境溫度自動調節風扇轉速，闡述系統組成和控制策略。10、設計一個計算機網絡中的IP地址分配方案，滿足特定網絡規模和拓撲結構的需求。11、當使用樹結構來存儲數據時，平衡二叉樹是為了保證樹的高度平衡，從而提高查找效率。假設一個平衡二叉樹由于插入操作導致失衡，以下哪種調整方法可以恢復平衡（）A.旋轉操作B.重新構建整棵樹C.忽略失衡，繼續進行操作D.以上方法都不行12、運用電子電路知識，設計一個用于電動汽車充電樁的電源模塊，提供穩定的直流輸出。13、運用電子電路知識，設計一個具有過流保護和短路保護功能的直流電源電路。14、設計一個基于PLC的立體車庫控制系統，實現車輛的存取、車位的分配和安全監控功能。15、設計一個基于數字濾波器的信號去噪系統，分析去噪效果和對原始信號的保真度。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）對于一個用鏈表實現的隊列，如何實現循環隊列的擴容操作，給出算法思路和代碼實現。2、（本題5分）解釋如何在一個具有n個頂點的圖中計算每個頂點的鄰居頂點數量。3、（本題5分）詳細闡述在具有n個元素的鏈表中，如何實現鏈表的反轉操作，并給出具體的算法步驟和代碼實現。4、（本題5分）詳細說明選擇排序算法中如何避免不必要的比較。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某股票交易系統需要實時更新股票價格、成交量和買賣委托信息。設計數據結構和算法，能夠快速處理交易指令，提供實時的行情數據和交易報表。2、（本題5分）某在線購物平臺的優惠券管理系統需要記錄優惠券信息、發放記錄和使用記錄。優惠券信息包括優惠券ID、優惠券類型、面額、使用條件，發放記錄包括發放ID、優惠券ID、用戶ID、發放時間，使用記錄包括使用ID、優惠券ID、訂單ID、使用時間。設計數據結構來管理優惠券數據，實現優惠券的發放、使用、查詢，并統計優惠券的使用情況和效果。3、（本題5分）在一個在線考試培訓系統中，需要管理課程資料、練習題、模擬考試和學員成績等。設計一種數據結構來存儲這些信息，支持課程資料的上傳和更新，練習題和模擬考試的生成和批改，學員成績的統計和分析，并能夠根據學員的學習情況進行針對性的輔導和建議。4、（本題5分）一個在線課程平臺的作業管理系統需要記錄作業信息、學生提交情況和教師批改情況。作業信息包括作業ID、課程ID、作業內容、截止時間，學生提交情況包括學生ID、作業ID、提交時間、提交內容，教師批改情況包括作業ID、批改時間、批改分數、評語。請設計數據結構來管理作業數據，實現作業的發布、提交、批改、查詢，并統計學生的作業完成情況。5、（本題5分）某在線音樂平臺需要對用戶的播放記錄和收藏歌曲進行管理，以便為用戶提供個性化的音樂推薦。設計數據結構來存儲這些信息，并設計算法實現個性化推薦功能。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）使用鏈表和迪杰斯特拉算法，設計一個程序，為一個城市的公共自行車租賃點規劃布局，使居民使用最方便。2、（本題10分）設計一個數據結