煙臺(tái)大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁煙臺(tái)大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，能夠測(cè)量直流電壓和交流電壓，精度和量程滿足一定要求，提供電路設(shè)計(jì)和誤差分析。2、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)，采用等精度測(cè)量法，測(cè)量范圍為10Hz至100MHz，給出系統(tǒng)方案和誤差分析。3、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)示波器觸發(fā)與存儲(chǔ)優(yōu)化電路，能夠提高示波器的觸發(fā)準(zhǔn)確性和存儲(chǔ)效率。4、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)差錯(cuò)控制編碼的仿真模型，分析不同編碼方式在不同信道條件下的性能。5、在圖的最短路徑問題中，Dijkstra算法是一種常用的算法。以下關(guān)于Dijkstra算法的描述中，不正確的是（）A.該算法適用于有向圖和無向圖B.算法從起始頂點(diǎn)開始，逐步計(jì)算到其他頂點(diǎn)的最短路徑C.算法通過不斷更新頂點(diǎn)的距離值來找到最短路徑D.算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)，其中n是頂點(diǎn)的數(shù)量6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙低功耗技術(shù)的智能血壓計(jì)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量血壓，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP進(jìn)行分析和存儲(chǔ)。7、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)模塊的測(cè)試方案，包括測(cè)試信號(hào)的生成、設(shè)備的連接和測(cè)試結(jié)果的分析。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能灌溉系統(tǒng)，根據(jù)土壤濕度和氣象條件自動(dòng)控制灌溉水量和時(shí)間。9、快速排序是一種高效的排序算法。關(guān)于快速排序的原理和性能，以下敘述錯(cuò)誤的是（）A.快速排序通過選擇一個(gè)基準(zhǔn)元素，將待排序序列分為兩部分B.快速排序在平均情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn)C.快速排序在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)，但這種情況很少出現(xiàn)D.快速排序是一種穩(wěn)定的排序算法10、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)調(diào)制解調(diào)高速電路，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，提高通信效率。11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和微控制器的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠測(cè)量pH值、溶解氧、電導(dǎo)率等水質(zhì)參數(shù)。12、紅黑樹也是一種自平衡的二叉搜索樹。假設(shè)我們正在研究一個(gè)紅黑樹。以下關(guān)于紅黑樹的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.紅黑樹通過對(duì)節(jié)點(diǎn)顏色的約束來保持一定程度的平衡B.紅黑樹的插入和刪除操作相對(duì)復(fù)雜，但能保證較好的性能C.紅黑樹的查找操作的時(shí)間復(fù)雜度在平均情況下優(yōu)于AVL樹D.紅黑樹在頻繁插入和刪除節(jié)點(diǎn)的情況下，性能比AVL樹更穩(wěn)定13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的視頻流處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻的壓縮、傳輸和顯示，闡述硬件設(shè)計(jì)和視頻處理算法。14、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，解決沖突是一個(gè)常見的問題。以下關(guān)于沖突解決的描述，不正確的是：（）A.在哈希表中，當(dāng)多個(gè)元素映射到同一個(gè)位置時(shí)就會(huì)發(fā)生沖突B.除了開放尋址法和鏈地址法，還有其他一些沖突解決方法，如再哈希法C.沖突解決的好壞直接影響哈希表的性能，但對(duì)其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)沒有影響D.選擇合適的沖突解決方法需要綜合考慮數(shù)據(jù)分布、操作頻率等因素15、設(shè)計(jì)一個(gè)射頻電路中的功率放大器，工作在特定頻段，具有較高的輸出功率和效率，進(jìn)行穩(wěn)定性分析。16、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)不同的需求選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常重要。以下場(chǎng)景中，不適合使用鏈表的是（）A.需要頻繁在表頭或表尾進(jìn)行插入和刪除操作B.對(duì)數(shù)據(jù)的隨機(jī)訪問要求較高C.數(shù)據(jù)量不確定，需要?jiǎng)討B(tài)分配內(nèi)存D.存儲(chǔ)空間有限，需要節(jié)省內(nèi)存17、設(shè)計(jì)一個(gè)用于工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)位控制、軌跡規(guī)劃和速度控制，說明控制算法和驅(qū)動(dòng)器選型。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬比較器和定時(shí)器的脈沖寬度測(cè)量系統(tǒng)，能夠測(cè)量脈沖的寬度。19、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，查找操作也是常見的操作之一。順序查找適用于無序數(shù)組，其平均時(shí)間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(1)20、堆是一種特殊的樹形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常用于實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列。以下關(guān)于堆的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.大頂堆中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的值都大于或等于其子節(jié)點(diǎn)的值，小頂堆則相反B.可以用數(shù)組來實(shí)現(xiàn)堆，通過計(jì)算索引可以方便地進(jìn)行堆的操作C.堆排序利用堆的特性，將數(shù)組構(gòu)建成堆，然后依次取出堆頂元素得到排序結(jié)果D.堆的插入和刪除操作的時(shí)間復(fù)雜度都為O(logn)，且堆的空間復(fù)雜度總是高于其他線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)21、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的排序算法中，歸并排序是一種穩(wěn)定的排序方法。假設(shè)我們正在使用歸并排序?qū)?shù)組進(jìn)行排序。以下關(guān)于歸并排序的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.歸并排序的基本思想是將數(shù)組分成兩半，分別排序后再合并B.歸并排序的時(shí)間復(fù)雜度在任何情況下都是O(nlogn)C.歸并排序在合并過程中需要額外的輔助空間，其空間復(fù)雜度為O(n)D.歸并排序是一種原地排序算法，不需要額外的存儲(chǔ)空間22、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙Mesh技術(shù)的智能照明控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)燈具的分組控制和場(chǎng)景切換。23、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于醫(yī)療設(shè)備的直流穩(wěn)壓電源電路，提供穩(wěn)定的低噪聲電源。24、設(shè)計(jì)一個(gè)基于D/A轉(zhuǎn)換器的鋸齒波信號(hào)發(fā)生器電路，輸出頻率范圍為10Hz-1kHz，幅度可調(diào)。25、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字圖像處理的人臉識(shí)別系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲膱D像進(jìn)行人臉檢測(cè)、特征提取和識(shí)別，說明算法的選擇和優(yōu)化。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）闡述在一個(gè)循環(huán)隊(duì)列中，如何判斷隊(duì)空和隊(duì)滿的條件，并解釋為什么需要這樣判斷，以及可能會(huì)出現(xiàn)的誤判情況和解決方法。2、（本題5分）解釋如何在一個(gè)具有n個(gè)元素的數(shù)組中，找出兩個(gè)數(shù)之和等于給定值的所有組合，分析所使用的算法和時(shí)間復(fù)雜度。3、（本題5分）詳細(xì)論述樹和二叉樹的區(qū)別與聯(lián)系，舉例說明如何將一棵樹轉(zhuǎn)換為二叉樹。4、（本題5分）詳細(xì)說明紅黑樹的性質(zhì)和插入、刪除操作時(shí)的顏色調(diào)整規(guī)則，分析紅黑樹與其他平衡二叉樹的區(qū)別和優(yōu)勢(shì)。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用循環(huán)隊(duì)列存儲(chǔ)圖書館的借閱記錄，實(shí)現(xiàn)借閱信息的查詢和管理。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用插入排序算法對(duì)一個(gè)有向圖的出度進(jìn)行排序。3、（本題5分）使用順序存儲(chǔ)的方式設(shè)計(jì)一個(gè)循環(huán)隊(duì)列，模擬實(shí)現(xiàn)火車站售票窗口的排隊(duì)購票系統(tǒng)，處理購票和退票操作。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)無向圖中找出所有度數(shù)為奇數(shù)的頂點(diǎn)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)有序的鏈表中插入一個(gè)新元素，使鏈表仍然保持有序。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)銀行的賬戶管理系統(tǒng)中，需要存儲(chǔ)客戶的賬戶信息，包括賬戶ID、客戶姓名、身份證號(hào)、賬戶余額、交易記錄等。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理賬戶數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)賬戶的快速查詢、存款、取款、轉(zhuǎn)賬操作，并生成交易報(bào)表。2、（本題10分）某電商平臺(tái)的促銷活動(dòng)管理系統(tǒng)需要記錄活動(dòng)信息、參與商品、優(yōu)惠規(guī)則和用戶參與情況等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)的創(chuàng)建、修改和刪除，參與商品的添加和刪