江蘇海事職業(yè)技術學院《數(shù)據(jù)結構》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁江蘇海事職業(yè)技術學院《數(shù)據(jù)結構》

2023-2024學年第一學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、設計一個用于衛(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，闡述電路設計和器件選型。3、運用通信網(wǎng)絡原理，設計一個企業(yè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡布線方案，確保高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。4、棧和隊列在計算機程序設計中有廣泛的應用。以下關于棧和隊列應用場景的描述，錯誤的是：（）A.棧可以用于表達式求值、函數(shù)調(diào)用等B.隊列可以用于實現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索、任務調(diào)度等C.棧和隊列不能同時用于一個程序中，會導致沖突D.棧和隊列可以用于實現(xiàn)遞歸算法的非遞歸形式5、根據(jù)數(shù)字信號處理理論，設計一個圖像銳化處理系統(tǒng)，增強圖像的邊緣和細節(jié)信息。6、假設正在開發(fā)一個股票交易系統(tǒng)，需要實時記錄每只股票的價格變化，并能夠快速地找出價格漲幅最大和跌幅最大的股票。同時，要支持對股票價格的歷史數(shù)據(jù)進行分析。以下哪種數(shù)據(jù)結構和算法的搭配最適合這個系統(tǒng)？（）A.最大堆和最小堆，分別存儲漲幅和跌幅最大的股票信息B.紅黑樹和中序遍歷，獲取股票價格的排序C.跳表和插入排序，更新股票價格數(shù)據(jù)D.線段樹和歸并排序，分析股票價格歷史數(shù)據(jù)7、利用模擬電路技術，設計一個用于醫(yī)療設備的直流穩(wěn)壓電源電路，提供穩(wěn)定的低噪聲電源。8、設計一個基于555定時器的脈沖發(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。9、設計一個基于單片機的智能電表遠程抄表系統(tǒng)，能夠通過電力線載波通信將電表數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊衅?，實現(xiàn)遠程抄表功能。10、設計一個無線通信收發(fā)系統(tǒng)，工作頻率在2.4GHz，采用FSK調(diào)制解調(diào)方式，通信距離達到100米，詳細闡述系統(tǒng)的硬件設計和軟件實現(xiàn)。11、設計一個基于光電二極管的光強測量系統(tǒng)，能夠測量不同波長的光強，精度達到0.1μW/cm2。12、字符串在計算機程序中經(jīng)常被處理。假設我們正在對兩個字符串進行操作。以下關于字符串的描述，哪一項是不準確的？（）A.字符串的存儲方式可以是字符數(shù)組或字符指針B.字符串的比較可以通過逐個字符比較來實現(xiàn)C.字符串的常見操作包括查找、替換、拼接等，它們的時間復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間復雜度都是最優(yōu)的，無法進一步優(yōu)化13、設計一個簡單的無線通信系統(tǒng)，采用合適的調(diào)制解調(diào)方式，實現(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計以及通信協(xié)議的制定。14、鏈表是一種常見的鏈式存儲結構，相比順序存儲，鏈表在插入和刪除操作上具有優(yōu)勢。在單向鏈表中，每個節(jié)點包含數(shù)據(jù)域和指針域。如果要在鏈表的中間位置插入一個新節(jié)點，需要找到插入位置的前一個節(jié)點。以下關于在單向鏈表中查找插入位置前一個節(jié)點的描述，正確的是：（）A.時間復雜度為O(1)B.時間復雜度為O(logn)C.時間復雜度為O(n)D.時間復雜度與鏈表長度無關15、設計一個簡單的數(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)設計和去噪效果分析。二、簡答題（本大題共3個小題，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）詳細解釋在一個具有n個元素的順序表中，如何進行元素的快速排序，并分析其平均時間復雜度和最壞時間復雜度。3、（本題5分）詳細說明如何在一個有序數(shù)組中查找兩個數(shù)之差的絕對值最小的組合。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某城市的公交卡充值管理系統(tǒng)需要存儲充值記錄，包括充值編號、卡號、充值金額、充值時間等。系統(tǒng)要實現(xiàn)快速查找特定卡號的充值記錄、按照充值金額對記錄進行排序、新增充值、刪除錯誤充值記錄。請確定合適的數(shù)據(jù)結構，并詳細闡述算法和代碼實現(xiàn)，同時討論性能優(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間、出場時間、車牌號和停車位置等信息。請設計合適的數(shù)據(jù)結構來存儲這些信息，實現(xiàn)車輛的入場登記、出場結算、車位查詢和停車費用計算，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、借閱時間、應還時間、是否逾期等信息。設計數(shù)據(jù)結構來管理圖書借閱情況，支持借閱、歸還、續(xù)借等操作，能夠及時提醒借閱者歸還圖書并統(tǒng)計圖書的借閱頻率。4、（本題5分）一個物流配送系統(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)。請設計合適的數(shù)據(jù)結構和算法來滿足這些需求，并給出代碼實現(xiàn)和性能分析。5、（本題5分）某在線學習平臺需要管理課程的章節(jié)和學生的學習進度，課程章節(jié)包括章節(jié)ID、章節(jié)名稱、課程ID、內(nèi)容，學習進度包括學生ID、章節(jié)ID、學習時間、完成狀態(tài)。設計數(shù)據(jù)結構來存儲這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢學生的學習進度、統(tǒng)計章節(jié)的完成率，并為學生推薦未學習的章節(jié)。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個程序，使用數(shù)據(jù)結構來存儲一個電商網(wǎng)站的商品退貨