广东石油化工学院《数据结构W》2023-2024学年第二学期期末试卷.docVIP

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广东石油化工学院《数据结构W》

2023-2024学年第二学期期末试卷

院(系)_______班级_______学号_______姓名_______

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1分，共20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FPGA的CAN总线通信控制器，实现数据的收发和错误处理，给出硬件描述和测试方案。

2、设计一个基于STM32的智能小车控制系统，能够实现自动避障、循迹和蓝牙遥控功能，描述硬件选型和软件编程思路。

3、线段树是一种用于处理区间查询和更新的数据结构。假设我们正在使用线段树解决区间问题。以下关于线段树的描述，哪一项是不准确的？（）

A.线段树通过对区间进行递归划分，建立树形结构来快速回答区间查询

B.插入和删除操作在线段树中比较复杂，通常不常使用

C.线段树的构建时间复杂度为O(n)，查询和更新操作的时间复杂度为O(logn)

D.线段树可以用于求解区间最大值、最小值、和等问题

4、假设在一个资源分配系统中，有多个资源请求同时到达，系统需要根据资源的可用性和请求的优先级进行分配。为了有效地管理资源和请求，以下哪种数据结构可以帮助实现高效的分配策略？（）

A.集合

B.映射

C.链表集合

D.树状数组

5、根据通信原理，设计一个数字电视广播发射系统，能够将视频和音频信号进行调制并发射出去。

6、设计一个基于STM32的智能水质净化系统，能够实时监测水质参数，并自动控制净化设备的运行，保证水质达标。

7、设计一个基于运算放大器的电压跟随器电路，具有高输入阻抗和低输出阻抗特性。

8、快速排序是一种高效的排序算法，它采用分治的思想。在快速排序中，选择一个基准元素，将数组分为两部分，使得左边部分的元素都小于等于基准元素，右边部分的元素都大于等于基准元素。以下关于快速排序的描述，错误的是：（）

A.快速排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)

B.快速排序是一种稳定的排序算法

C.快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)

D.快速排序的空间复杂度为O(logn)

9、根据通信原理，设计一个短波通信系统，能够在远距离通信中保证信号的可靠传输。

10、设计一个程控滤波器，中心频率和带宽可程控调节，给出电路实现和控制方法。

11、设计一个基于数字信号处理的语音合成系统，能够将文本转换为自然流畅的语音。

12、设计一个基于FPGA的图像缩放系统，能够对输入图像进行任意比例的缩放。

13、设计一个基于物联网技术的环境监测系统，能够实时监测温度、湿度、空气质量等参数，并将数据上传至云平台。

14、设计一个数字通信中的正交幅度调制（QAM）信号生成和解调系统，分析调制性能。

15、设计一个基于蓝牙低功耗技术的智能血压计，能够准确测量血压，并将数据传输到手机APP进行分析和存储。

16、设计一个低通滤波器电路，截止频率为1kHz，通带增益为0dB，阻带衰减不小于40dB，用于滤除高频噪声。

17、设计一个基于FPGA的图像缩放系统，能够对输入图像进行任意比例的缩放，说明算法原理和硬件实现。

18、数据结构是计算机存储、组织数据的方式。在研究数据结构时，线性表是一种基础的数据结构。以下关于线性表的描述中，错误的是（）

A.线性表可以顺序存储，也可以链式存储

B.顺序存储的线性表可以随机访问其中的任意元素

C.链式存储的线性表在插入和删除元素时效率较高

D.线性表中的元素必须是连续存储的，中间不能有空隙

19、设计一个4G通信模块的接口电路，能够实现与微处理器的通信，详细说明硬件连接和通信协议。

20、设计一个基于编码器和驱动器的伺服电机控制系统，实现高精度的位置和速度控制。

二、简答题（本大题共5个小题，共25分)

1、（本题5分）对于一个用链表实现的有序表，解释如何合并两个有序链表为一个新的有序链表，给出算法步骤和时间复杂度分析。

2、（本题5分）论述在深度优先有哪些信誉好的足球投注网站和广度优先有哪些信誉好的足球投注网站的应用中，如何解决迷宫问题或寻找图中的所有路径。

3、（本题5分）说明在一个具有n个元素的单链表中，如何实现删除指定位置的节点操作，分析其时间复杂度，并讨论可能出现的边界情况。

4、（本题5分）详细说明如何在一个二叉有哪些信誉好的足球投注网站树中删除一个节点，并保持二叉有哪些信誉好的足球投注网站树的性质，给出算法步骤和实现代码。

5、（本题5分）阐述最小生成树的概念和常见算法（如Prim算法和Kruskal算法）的原理和步骤，比较它们的时间复杂度