江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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)字信號處理中IIR濾波器和FIR濾波器的性能比較方案，在相同條件下分析濾波效果和資源消耗。2、設(shè)計(jì)一個(gè)用于衛(wèi)星通信的低噪聲放大器（LNA），工作頻率在Ku波段，噪聲系數(shù)小于1dB，增益大于20dB，闡述電路設(shè)計(jì)和器件選型。3、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)布線方案，確保高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。4、棧和隊(duì)列在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中有廣泛的應(yīng)用。以下關(guān)于棧和隊(duì)列應(yīng)用場景的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.?？梢杂糜诒磉_(dá)式求值、函數(shù)調(diào)用等B.隊(duì)列可以用于實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索、任務(wù)調(diào)度等C.棧和隊(duì)列不能同時(shí)用于一個(gè)程序中，會(huì)導(dǎo)致沖突D.棧和隊(duì)列可以用于實(shí)現(xiàn)遞歸算法的非遞歸形式5、根據(jù)數(shù)字信號處理理論，設(shè)計(jì)一個(gè)圖像銳化處理系統(tǒng)，增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)信息。6、假設(shè)正在開發(fā)一個(gè)股票交易系統(tǒng)，需要實(shí)時(shí)記錄每只股票的價(jià)格變化，并能夠快速地找出價(jià)格漲幅最大和跌幅最大的股票。同時(shí)，要支持對股票價(jià)格的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的搭配最適合這個(gè)系統(tǒng)？（）A.最大堆和最小堆，分別存儲(chǔ)漲幅和跌幅最大的股票信息B.紅黑樹和中序遍歷，獲取股票價(jià)格的排序C.跳表和插入排序，更新股票價(jià)格數(shù)據(jù)D.線段樹和歸并排序，分析股票價(jià)格歷史數(shù)據(jù)7、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。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于555定時(shí)器的脈沖發(fā)生器，輸出脈沖頻率和占空比可調(diào)，說明電路原理和調(diào)試要點(diǎn)。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能電表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，能夠通過電力線載波通信將電表數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊衅?，?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表功能。10、設(shè)計(jì)一個(gè)無線通信收發(fā)系統(tǒng)，工作頻率在2.4GHz，采用FSK調(diào)制解調(diào)方式，通信距離達(dá)到100米，詳細(xì)闡述系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)。11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電二極管的光強(qiáng)測量系統(tǒng)，能夠測量不同波長的光強(qiáng)，精度達(dá)到0.1μW/cm2。12、字符串在計(jì)算機(jī)程序中經(jīng)常被處理。假設(shè)我們正在對兩個(gè)字符串進(jìn)行操作。以下關(guān)于字符串的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.字符串的存儲(chǔ)方式可以是字符數(shù)組或字符指針B.字符串的比較可以通過逐個(gè)字符比較來實(shí)現(xiàn)C.字符串的常見操作包括查找、替換、拼接等，它們的時(shí)間復(fù)雜度通常與字符串的長度成正比D.所有的字符串操作算法的時(shí)間復(fù)雜度都是最優(yōu)的，無法進(jìn)一步優(yōu)化13、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的無線通信系統(tǒng)，采用合適的調(diào)制解調(diào)方式，實(shí)現(xiàn)短距離的數(shù)據(jù)傳輸，包括發(fā)射端和接收端的電路設(shè)計(jì)以及通信協(xié)議的制定。14、鏈表是一種常見的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)，相比順序存儲(chǔ)，鏈表在插入和刪除操作上具有優(yōu)勢。在單向鏈表中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)域和指針域。如果要在鏈表的中間位置插入一個(gè)新節(jié)點(diǎn)，需要找到插入位置的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)。以下關(guān)于在單向鏈表中查找插入位置前一個(gè)節(jié)點(diǎn)的描述，正確的是：（）A.時(shí)間復(fù)雜度為O(1)B.時(shí)間復(fù)雜度為O(logn)C.時(shí)間復(fù)雜度為O(n)D.時(shí)間復(fù)雜度與鏈表長度無關(guān)15、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的數(shù)字圖像去噪系統(tǒng)，能夠有效去除圖像中的噪聲，給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)和去噪效果分析。二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）簡述哈希表的哈希沖突解決方法中鏈地址法的優(yōu)化策略及適用場景。2、（本題5分）詳細(xì)解釋在一個(gè)具有n個(gè)元素的順序表中，如何進(jìn)行元素的快速排序，并分析其平均時(shí)間復(fù)雜度和最壞時(shí)間復(fù)雜度。3、（本題5分）詳細(xì)說明如何在一個(gè)有序數(shù)組中查找兩個(gè)數(shù)之差的絕對值最小的組合。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某城市的公交卡充值管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)充值記錄，包括充值編號、卡號、充值金額、充值時(shí)間等。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)快速查找特定卡號的充值記錄、按照充值金額對記錄進(jìn)行排序、新增充值、刪除錯(cuò)誤充值記錄。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述算法和代碼實(shí)現(xiàn)，同時(shí)討論性能優(yōu)化策略。2、（本題5分）某城市的停車場管理系統(tǒng)需要記錄車輛的入場時(shí)間、出場時(shí)間、車牌號和停車位置等信息。請?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)車輛的入場登記、出場結(jié)算、車位查詢和停車費(fèi)用計(jì)算，并能夠優(yōu)化車位分配以提高停車場的利用率。3、（本題5分）某在線圖書館的圖書借閱系統(tǒng)需要記錄圖書的借閱者、借閱時(shí)間、應(yīng)還時(shí)間、是否逾期等信息。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理圖書借閱情況，支持借閱、歸還、續(xù)借等操作，能夠及時(shí)提醒借閱者歸還圖書并統(tǒng)計(jì)圖書的借閱頻率。4、（本題5分）一個(gè)物流配送系統(tǒng)需要管理訂單信息，訂單包括訂單編號、收件人姓名、收件地址、貨物重量、配送狀態(tài)等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定訂單、按照貨物重量對訂單進(jìn)行排序、插入新訂單、刪除已完成訂單以及修改訂單的配送狀態(tài)。請?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法來滿足這些需求，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。5、（本題5分）某在線學(xué)習(xí)平臺(tái)需要管理課程的章節(jié)和學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，課程章節(jié)包括章節(jié)ID、章節(jié)名稱、課程ID、內(nèi)容，學(xué)習(xí)進(jìn)度包括學(xué)生ID、章節(jié)ID、學(xué)習(xí)時(shí)間、完成狀態(tài)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、統(tǒng)計(jì)章節(jié)的完成率，并為學(xué)生推薦未學(xué)習(xí)的章節(jié)。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)一個(gè)電商網(wǎng)站的商品退貨