昆明城市學院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》2021-2022學年第一學期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁昆明城市學院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》

2021-2022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、設(shè)計一個光通信收發(fā)模塊的驅(qū)動電路，能夠穩(wěn)定驅(qū)動光收發(fā)器件，給出電路設(shè)計和性能測試結(jié)果。2、設(shè)計一個基于PLC的自動化包裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，能夠完成產(chǎn)品的包裝、封口、貼標等操作。3、設(shè)計一個基于FPGA的圖像壓縮編碼系統(tǒng)，實現(xiàn)圖像的高效壓縮，給出硬件設(shè)計和編碼效率分析。4、若要在一個鏈表中刪除一個指定節(jié)點，以下哪個操作是必須先完成的？（）A.找到要刪除節(jié)點的前一個節(jié)點B.找到要刪除節(jié)點的后一個節(jié)點C.釋放要刪除節(jié)點所占用的存儲空間D.更新鏈表的頭指針5、在一個具有n個節(jié)點的帶權(quán)有向圖中，使用Dijkstra算法求單源最短路徑，其時間復雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(ne)6、利用射頻技術(shù)設(shè)計一個Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點，用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)并進行短距離傳輸。7、設(shè)計一個基于藍牙5.2技術(shù)的智能手環(huán)，具備健康監(jiān)測、運動追蹤和消息提醒功能。8、設(shè)計一個基于模擬移相器的相位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入信號相位的連續(xù)調(diào)節(jié)。9、設(shè)計一個低通濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于1dB，阻帶衰減大于40dB，采用無源或有源濾波器實現(xiàn)，并比較兩者的優(yōu)缺點。10、在圖結(jié)構(gòu)的應用中，假設(shè)要為一個城市的交通網(wǎng)絡建模，其中節(jié)點表示交叉路口，邊表示道路，并且需要計算兩個地點之間的最短路徑。以下哪種圖算法最適合解決這個問題？（）A.深度優(yōu)先搜索B.廣度優(yōu)先搜索C.Dijkstra算法D.Floyd-Warshall算法11、設(shè)計一個溫度傳感器網(wǎng)絡遠程監(jiān)控電路，能夠通過互聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控溫度傳感器網(wǎng)絡的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程管理。12、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計一個用于音響系統(tǒng)的功率放大器，具備高保真和大功率輸出特性。13、在圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鄰接矩陣和鄰接表是兩種常見的存儲方式。關(guān)于這兩種存儲方式，以下描述哪一項是不正確的？（）A.鄰接矩陣使用二維數(shù)組來表示圖中節(jié)點之間的關(guān)系，空間復雜度較高B.鄰接表使用鏈表或數(shù)組來存儲節(jié)點的鄰接節(jié)點，適用于稀疏圖C.對于稠密圖，鄰接表的存儲方式比鄰接矩陣更節(jié)省空間D.無論是鄰接矩陣還是鄰接表，在判斷兩個節(jié)點是否相鄰時，時間復雜度都是O(1)14、設(shè)計一個數(shù)字信號處理器（DSP）音頻與視頻處理電路，能夠同時實現(xiàn)音頻和視頻的處理功能，如音頻混音和視頻壓縮等。15、線段樹是一種用于處理區(qū)間查詢和更新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。關(guān)于線段樹的應用，以下描述哪一項是不正確的？（）A.可以用于快速計算數(shù)組某一區(qū)間的和、最大值、最小值等B.對于頻繁的區(qū)間更新操作，線段樹能夠高效地處理C.線段樹的構(gòu)建和查詢操作的時間復雜度均為O(logn)D.線段樹只能用于處理數(shù)值類型的數(shù)據(jù)，不能處理其他類型的數(shù)據(jù)16、設(shè)計一個基于FPGA的交通信號燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的時間段和車流量自動調(diào)整信號燈的時長，實現(xiàn)智能化交通控制。17、設(shè)計一個光耦隔離的數(shù)字輸入輸出模塊，實現(xiàn)與外部設(shè)備的電氣隔離通信，給出電路參數(shù)和應用示例。18、設(shè)計一個用于無人機的飛控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)姿態(tài)穩(wěn)定、航線規(guī)劃和自主導航，給出傳感器選型和控制算法。19、設(shè)計一個數(shù)字溫度計濕度計電路，能夠同時測量環(huán)境溫度和濕度，溫度精度為±0.1℃，濕度精度為±2%RH。20、設(shè)計一個用于工業(yè)自動化的視覺檢測系統(tǒng)，能夠檢測產(chǎn)品的缺陷和尺寸，說明系統(tǒng)硬件組成和圖像處理算法。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明如何在一個具有n個元素的鏈表中，使用插入排序算法進行排序，并分析其時間復雜度和空間復雜度。2、（本題5分）解釋如何對一個鏈表進行歸并排序，包括分割鏈表和合并鏈表的具體實現(xiàn)。3、（本題5分）論述AVL樹在空間利用效率方面的特點和優(yōu)化方法。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個程序，在一個有序數(shù)組中使用二分查找算法查找特定元素，若存在，輸出其位置，否則輸出未找到。2、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲酒店客房的清潔狀態(tài)和預訂信息，支持客房狀態(tài)的更新和查詢。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，以二叉樹的形式表示公司組織結(jié)構(gòu)圖，實現(xiàn)員工的查找和層級展示功能。4、（本題5分）給定一個整數(shù)數(shù)組，設(shè)計算法找出其中所有和為0的三元組，不允許重復。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，用鄰接表表示一個帶權(quán)有向圖，實現(xiàn)DAG最短路徑算法。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某高校的課程管理系統(tǒng)需要對課程的選課信息進行處理。選課信息包括課程編號、課程名稱、授課教師、選課學生名單等。這些信息以隊列和棧的組合形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）按照選課先后順序輸出選課學生名單；（2）撤銷某個學生的選課；（3）統(tǒng)計每門課程的選課人數(shù)；（4）調(diào)整選課順序，將優(yōu)先