中国地质大学（武汉）《数据结构与算法分析》2021-2022学年第一学期期末试卷.doc

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中国地质大学（武汉）

《数据结构与算法分析》2021-2022学年第一学期期末试卷

院(系)_______班级_______学号_______姓名_______

题号

一

二

三

四

总分

得分

批阅人

一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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ADC和微控制器的温度采集与报警系统，当温度超过设定阈值时发出声光报警信号。

2、在一个需要对大量整数进行排序的场景中，如果内存空间有限，不能一次性容纳所有数据，以下哪种排序算法可能是最合适的？（）

A.冒泡排序，简单但效率低，不适合大数据量

B.快速排序，通常在内存中进行，不适合内存受限情况

C.归并排序，可以采用外部排序的方式处理大数据量

D.插入排序，适用于少量数据，不适合大规模数据

3、在排序算法中，选择排序是一种简单的排序方法，以下关于选择排序的描述，正确的是：（）

A.选择排序在每一轮选择未排序部分的最小元素，与当前位置的元素交换

B.选择排序在最好和最坏情况下的时间复杂度都是O(nlogn)

C.选择排序是一种稳定的排序算法，不会改变相同元素的相对顺序

D.选择排序的空间复杂度较高，需要额外的大量辅助空间

4、设计一个基于ZigBee技术的智能温室控制系统，能够调节温室内的温度、湿度、光照和二氧化碳浓度。

5、设计一个基于蓝牙模块和手机应用的智能家居遥控器，实现对家居设备的远程控制。

6、在选择合适的数据结构时，需要考虑多种因素。以下关于数据结构选择的考虑因素，哪一项是不正确的？（）

A.数据的规模和操作的频繁程度会影响数据结构的选择

B.对数据的访问方式（如随机访问、顺序访问）也是选择的重要因素

C.空间效率通常比时间效率更重要，应优先考虑节省存储空间

D.数据结构的可扩展性和灵活性在某些情况下也需要纳入考虑

7、设计一个±12V转±5V的DC-DC电源转换电路，输出电流不小于0.5A，给出原理图和PCB布线。

8、在一个数据库系统的缓冲区管理中，需要有效地存储和替换缓冲区内的数据页，以提高数据库的访问性能。以下哪种数据结构和算法常用于缓冲区的管理？（）

A.LRU（最近最少使用）算法和链表

B.FIFO（先进先出）算法和队列

C.MRU（最近最多使用）算法和栈

D.Random（随机）算法和数组

9、设计一个电子血压计电路，能够测量人体血压，测量精度为±3mmHg，并且具有显示和存储功能。

10、在数据结构中，排序算法是非常重要的一部分。冒泡排序是一种简单的排序算法，它通过反复比较相邻的元素并交换位置来将数组排序。对于一个包含n个元素的数组，冒泡排序的最坏时间复杂度为：（）

A.O(n)

B.O(nlogn)

C.O(n^2)

D.O(logn)

11、根据数字信号处理知识，设计一个音频回声消除系统，消除语音通信中的回声干扰。

12、设计一个卫星通信系统中的雨衰补偿电路，提高系统在恶劣天气条件下的通信性能。

13、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。

14、并查集是一种用于处理集合合并和查询的数据结构。对于并查集的操作，以下描述哪一项是不正确的？（）

A.可以快速判断两个元素是否属于同一个集合

B.合并两个集合的操作时间复杂度为O(n)，其中n是集合中的元素数量

C.通过路径压缩和按秩合并等优化方法可以提高并查集的效率

D.并查集常用于解决图的连通性问题和动态集合管理问题

15、设计一个基于FPGA的图像锐化系统，能够增强图像的边缘和细节，说明算法和硬件实现。

16、设计一个基于数字滤波器和单片机的电机噪声抑制系统，降低电机运行时的噪声。

17、利用电力电子技术设计一个充电桩控制系统，实现对电动汽车的充电管理和保护功能。

18、AVL树是一种平衡二叉搜索树。关于AVL树的特点，以下描述哪一项是不正确的？（）

A.AVL树通过旋转操作来保持树的平衡，左右子树的高度差不超过1

B.在AVL树中进行插入和删除操作后，需要通过调整来恢复平衡，时间复杂度为O(logn)

C.AVL树的查找效率在最坏情况下也能保证为O(logn)

D.AVL树的空间复杂度比普通二叉搜索树高，不适合存储大量数据

19、设计一个基于ZigBee的智能路灯节能系统，能够根据道路上的行人和车辆情况自动调节路灯亮度，实现节能效果。

20、设计一个基于STM32的