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頁四川民族學院《數據結構及算法（Python）》

2023-2024學年第二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20個小題，每小題2分，共40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、當使用數據結構來實現緩存時，LRU（LeastRecentlyUsed）策略是一種常見的淘汰算法。假設一個緩存容量有限，需要不斷替換元素。以下關于LRU策略的實現，哪個數據結構可能是最適合的（）A.棧B.隊列C.哈希表D.雙向鏈表2、設計一個用于工業機器人的運動控制系統，能夠實現點位控制、軌跡規劃和速度控制，說明控制算法和驅動器選型。3、平衡二叉樹是為了改進二叉搜索樹在某些情況下性能不佳而提出的。以下關于平衡二叉樹的描述，正確的是（）A.平衡二叉樹的左右子樹高度差一定不超過1B.插入和刪除操作不會破壞平衡二叉樹的平衡性C.平衡二叉樹的查找效率一定高于二叉搜索樹D.所有的平衡二叉樹都是完全二叉樹4、利用電力電子技術設計一個太陽能充電控制器，實現對太陽能電池板輸出的電能進行有效管理和存儲。5、設計一個通信系統擴頻模塊的性能測試方案，包括擴頻增益、抗干擾能力等指標的測量。6、隊列可以用于實現廣度優先搜索算法，以下關于隊列在該算法中的作用，描述不正確的是：（）A.隊列用于存儲待擴展的節點，按照先進先出的順序進行擴展B.隊列可以保證搜索的廣度優先性，即先訪問距離起始節點近的節點C.隊列在搜索過程中不需要進行任何操作，只在開始和結束時使用D.隊列的容量大小對搜索的效率和結果沒有影響7、設計一個基于STM8的電機調速系統，采用PWM控制方式，能夠實現正反轉和調速功能，描述系統組成和控制算法。8、設計一個基于PLC的自動化生產線控制系統，能夠實現對物料輸送、加工、裝配等環節的順序控制和故障報警。9、設計一個溫度控制系統電路，能夠根據設定的溫度自動控制加熱或冷卻設備，使環境溫度保持在設定值附近，精度為±1℃。10、設計一個數字頻率計，采用直接計數法，測量范圍為1Hz至10MHz，給出系統方案和誤差分析。11、利用數字邏輯電路設計一個數字電壓表，能夠測量直流電壓并以數字形式顯示，給出測量精度和量程。12、設計一個太陽能熱水器控制器電路，能夠根據水溫自動控制加熱和保溫，并且具有水位顯示和缺水報警功能。13、設計一個基于PLC的自動化立體倉庫堆垛機控制系統，實現堆垛機的水平和垂直運動控制。14、設計一個基于Arduino的智能寵物喂食器，能夠根據設定的時間和食量自動為寵物投放食物，并通過手機APP進行遠程控制和監控。15、設計一個數字圖像處理中的圖像超分辨率重建效果評估系統，分析重建質量。16、設計一個太陽能熱水器控制器節能優化電路，能夠根據天氣情況和用戶需求自動優化熱水器的工作狀態，實現節能優化。17、設計一個基于藍牙的無線鼠標，能夠與計算機進行穩定的無線連接，實現鼠標的基本操作功能。18、運用電子電路知識，設計一個用于工業自動化的壓力傳感器信號調理電路，將傳感器輸出信號轉換為標準電壓或電流信號。19、在一個用鄰接表表示的無向圖中，要判斷兩個頂點之間是否存在邊，時間復雜度為（）A.O(1)B.O(n)C.O(log?n)D.取決于頂點的度數20、設計一個通信系統信道編碼的性能評估方案，包括不同編碼方式的誤碼率測試和糾錯能力分析。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）對于一個具有n個頂點和e條邊的無向圖，采用鄰接矩陣和鄰接表存儲時，它們在空間復雜度上有何不同？2、（本題5分）詳細闡述在動態規劃的空間優化中，如何通過滾動數組或狀態壓縮減少空間消耗。3、（本題5分）詳細說明在并查集的改進中，除了路徑壓縮，還有哪些優化方法可以提高性能。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）給定一個鏈表，設計算法刪除其中所有值小于給定值的節點。2、（本題5分）使用鏈表和堆的組合結構，設計一個程序，實現對在線游戲中玩家得分的實時排名和更新。3、（本題5分）設計一個數據結構和算法，用于管理一個停車場的車位信息，包括車位編號、位置、是否空閑等，能夠實現車輛的入場、出場和車位查詢功能。4、（本題5分）設計一個程序，使用隊列實現廣度優先遍歷二叉樹，并輸出遍歷結果。5、（本題5分）設計一個程序，使用Floyd算法求解給定有向圖中任意兩點之間的最短路徑，輸出最短路徑矩陣。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）一個科研項目管理系統需要對項目的進展情況和參與人員進行跟蹤。項目信息包括項目編號、項目名稱、負責人、起止時間、進展狀態等，參與人員信息包括人員編號、姓名、參與項目等。這些信息以十字鏈表的形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）查詢某個項目的詳細信息；（2）添加新的項目或人員；（3