昆明理工大學《數據結構與算法》2023-2024學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁昆明理工大學

《數據結構與算法》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、設計一個具有USB接口的數字存儲設備，能夠實現(xiàn)數據的存儲和讀取，包括硬件接口設計和存儲管理軟件。2、圖是一種復雜的數據結構，包含頂點和邊。假設存在一個無向圖，頂點分別為A、B、C、D、E，邊的集合為{(A,B),(A,C),(B,D),(C,D),(D,E)}。使用深度優(yōu)先搜索算法從頂點A開始遍歷，以下哪個遍歷順序是可能的？（）A.A-B-C-D-EB.A-C-B-D-EC.A-B-D-C-ED.A-E-D-C-B3、隊列也是一種特殊的線性表，與棧的操作原則不同。以下關于隊列的描述，錯誤的是：（）A.隊列遵循先進先出（FIFO）原則，即最先入隊的元素最先出隊B.環(huán)形隊列可以有效地解決順序隊列中假溢出的問題，提高存儲空間的利用率C.隊列在任務調度、消息傳遞、緩沖區(qū)管理等方面有重要作用D.隊列的插入和刪除操作只能在隊頭和隊尾進行，不能在隊列中間進行，且其操作效率總是低于棧4、設計一個簡單的圖像采集系統(tǒng)，使用CMOS圖像傳感器采集圖像，并通過USB接口將圖像數據傳輸到計算機進行顯示和存儲。5、在數據結構的應用中，棧和隊列常用于表達式求值。假設我們要計算一個算術表達式的值。以下關于表達式求值的描述，哪一項是不準確的？（）A.中綴表達式轉換為后綴表達式后，使用?？梢苑奖愕剡M行求值計算B.后綴表達式求值時，遇到操作數入棧，遇到操作符則對棧頂元素進行相應運算C.棧在表達式求值中主要用于保存操作數和中間結果D.無論表達式的復雜程度如何，使用棧和隊列進行求值的效率都是相同的6、設計一個音頻均衡器自動預設電路，能夠根據不同的音樂類型自動預設均衡器的參數，提高音頻體驗。7、設計一個基于數字濾波器的信號降噪系統(tǒng)，能夠有效去除輸入信號中的噪聲，提高信號質量。8、設計一個簡單的語音識別系統(tǒng)，能夠識別特定的語音指令，并執(zhí)行相應的操作，如開燈、關燈、播放音樂等。9、設計一個基于藍牙低功耗技術的智能血壓計，能夠準確測量血壓，并將數據傳輸到手機APP進行分析和存儲。10、設計一個基于模擬比較器和觸發(fā)器的脈沖整形電路，將不規(guī)則脈沖整形為標準脈沖。11、考慮一個物流配送系統(tǒng)，需要規(guī)劃車輛的行駛路線，使得配送成本最小。假設城市之間的道路可以表示為一個有權圖，以下哪種算法和數據結構常用于解決這個問題？（）A.深度優(yōu)先搜索算法和鄰接矩陣B.廣度優(yōu)先搜索算法和鄰接表C.迪杰斯特拉算法和優(yōu)先隊列D.弗洛伊德算法和數組12、設計一個基于STM32的物聯(lián)網終端設備，能夠連接云平臺實現(xiàn)數據的上傳和下發(fā)，描述設備的硬件和軟件實現(xiàn)。13、設計一個用于新能源汽車電池管理的均衡電路，提高電池組的使用壽命和性能，給出電路原理和控制策略。14、利用鎖相環(huán)技術設計一個頻率合成器，能夠輸出穩(wěn)定的、可調節(jié)的頻率信號，給出頻率合成器的整體架構和各部分的詳細設計。15、設計一個基于無線傳感器網絡的農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測土壤濕度、溫度、酸堿度等參數，實現(xiàn)數據的匯聚和遠程傳輸。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細解釋在一個具有n個頂點的無向圖中，如何使用廣度優(yōu)先搜索算法計算圖的連通分量個數，并分析其時間復雜度。2、（本題5分）解釋如何在一個二叉搜索樹中進行刪除操作的多線程實現(xiàn)，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其同步和競爭問題。3、（本題5分）對于一個具有n個頂點和e條邊的帶權無向圖，如何使用克魯斯卡爾（Kruskal）算法構造最小生成樹？三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某在線考試系統(tǒng)的自動判卷功能需要記錄題目信息、考生答案和標準答案。題目信息包括題目ID、題目內容、分值，考生答案包括考生ID、題目ID、答案內容，標準答案包括題目ID、標準內容。設計數據結構來實現(xiàn)自動判卷，能夠快速對比考生答案和標準答案、計算考生得分，并統(tǒng)計題目得分率。2、（本題5分）在一個在線視頻平臺中，需要管理視頻信息、用戶觀看歷史、視頻評論和點贊等。設計一種數據結構來存儲這些信息，支持視頻的上傳、刪除、查找和播放，用戶觀看歷史的記錄，視頻評論的管理和點贊數的統(tǒng)計，并能夠根據用戶行為推薦相關視頻。3、（本題5分）一家電商平臺的客戶投訴管理系統(tǒng)需要記錄投訴信息、處理進度和處理結果。投訴信息包括投訴ID、訂單ID、投訴內容、投訴時間，處理進度包括進度ID、投訴ID、處理步驟、處理人員、處理時間，處理結果包括結果ID、投訴ID、處理結果、滿意度。設計數據結構來管理投訴數據，實現(xiàn)投訴的受理、處理跟蹤、結果反饋，并統(tǒng)計投訴的類型和處理滿意度。4、（本題5分）在一個在線考試系統(tǒng)中，需要管理考試科目、試題、考生答案和成績等信息。設計一種數據結構來存儲這些信息，實現(xiàn)考試科目的添加、刪除、查找和修改，試題的錄入和更新，考生答案的存儲和成績的計算，并能夠快速查詢考生的成績和排名。5、（本題5分）一個在線訂餐平臺的廚房管理系統(tǒng)需要記錄菜品制作進度、廚師分配和出餐時間。菜品制作進度包括進度ID、菜品ID、制作階段、完成時間，廚師分配包括分配ID、菜品ID、廚師ID，出餐時間包括出餐ID、菜品ID、時間。請設計數據結構來管理廚房數據，實現(xiàn)菜品制作的監(jiān)控、廚師工作的合理安排、出餐時間的準確預測，并優(yōu)化廚房工作流程。四、設計題（本大題共3個小