云南國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁云南國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______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1分，共20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、基于通信中的多址接入技術(shù)設(shè)計一個無線通信網(wǎng)絡(luò)，支持多個用戶同時通信，分析網(wǎng)絡(luò)容量和性能。2、設(shè)計一個基于光電編碼器的工業(yè)機器人關(guān)節(jié)位置檢測系統(tǒng)，精度達(dá)到0.01°。3、設(shè)計一個低通濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶增益為0dB，阻帶衰減不小于40dB，用于濾除高頻噪聲。4、設(shè)計一個模擬集成電路中的反饋放大器，實現(xiàn)特定的增益和帶寬要求，分析反饋對穩(wěn)定性的影響。5、設(shè)計一個高通濾波器，采用有源濾波器設(shè)計，截止頻率為5kHz，通帶增益為1，阻帶衰減大于40dB，給出電路參數(shù)和性能測試。6、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機存儲、組織數(shù)據(jù)的方式。在眾多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，線性表是一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。線性表具有多種存儲方式，如順序存儲和鏈?zhǔn)酱鎯Αｍ樞虼鎯Φ木€性表在插入和刪除元素時，可能會面臨較大的移動操作。假設(shè)一個順序存儲的線性表已經(jīng)存儲了大量元素，現(xiàn)在需要在中間位置插入一個新元素，以下關(guān)于這種操作的描述，正確的是：（）A.插入操作的時間復(fù)雜度為O(1)B.插入操作的時間復(fù)雜度為O(n)C.插入操作無需移動元素D.插入操作的時間復(fù)雜度與元素個數(shù)無關(guān)7、在圖結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，假設(shè)要為一個城市的交通網(wǎng)絡(luò)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8、根據(jù)通信原理，設(shè)計一個衛(wèi)星通信車載終端的收發(fā)系統(tǒng)，能夠在移動中保持穩(wěn)定的通信連接。9、AVL樹是一種平衡二叉搜索樹。關(guān)于AVL樹的特點，以下描述哪一項是不正確的？（）A.AVL樹通過旋轉(zhuǎn)操作來保持樹的平衡，左右子樹的高度差不超過1B.在AVL樹中進(jìn)行插入和刪除操作后，需要通過調(diào)整來恢復(fù)平衡，時間復(fù)雜度為O(logn)C.AVL樹的查找效率在最壞情況下也能保證為O(logn)D.AVL樹的空間復(fù)雜度比普通二叉搜索樹高，不適合存儲大量數(shù)據(jù)10、設(shè)計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻的縮放、旋轉(zhuǎn)和色彩調(diào)整等功能。11、設(shè)計一個基于編碼器和驅(qū)動器的步進(jìn)電機控制系統(tǒng)，能夠精確控制電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。12、二叉樹是一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有多種遍歷方式。假設(shè)存在一個二叉樹，其先序遍歷的結(jié)果是ABDECF，中序遍歷的結(jié)果是DBEAFC。請問該二叉樹的后序遍歷結(jié)果是什么？（）A.DEBFCAB.DBEFCAC.DEBCFAD.DFEBCA13、設(shè)計一個基于ARM的工業(yè)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的參數(shù)監(jiān)測和控制，描述系統(tǒng)架構(gòu)和軟件界面。14、設(shè)計一個基于霍爾傳感器的電機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r測量電機的轉(zhuǎn)速，精度達(dá)到1rpm。15、設(shè)計一個基于555定時器的三角波發(fā)生器，輸出頻率在10Hz至100Hz連續(xù)可調(diào)，說明電路原理和元件選擇。16、設(shè)計一個溫度控制系統(tǒng)擴展電路，能夠增加溫度控制的精度和穩(wěn)定性，并且具有遠(yuǎn)程控制功能。17、設(shè)計一個太陽能路燈控制器，能夠根據(jù)環(huán)境光強自動控制路燈的開關(guān)和亮度，描述電路原理和控制策略。18、設(shè)計一個鎖相環(huán)（PLL）頻率合成器，輸出特定頻率的穩(wěn)定信號，分析其相位噪聲和鎖定時間。19、設(shè)計一個簡單的數(shù)字通信系統(tǒng)的同步模塊，實現(xiàn)位同步、幀同步等功能，闡述同步模塊的設(shè)計和性能測試。20、設(shè)計一個直流穩(wěn)壓電源，能夠?qū)⑤斎氲牟环€(wěn)定直流電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的輸出電壓，輸出電壓可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，給出電路原理圖和元件參數(shù)選擇。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）對于一個用鏈表實現(xiàn)的棧，如何實現(xiàn)棧的復(fù)制操作，要求空間復(fù)雜度為O(1)，給出算法思路和實現(xiàn)代碼。2、（本題5分）論述在二叉樹的變形結(jié)構(gòu)中，如紅黑樹、AVL樹，如何實現(xiàn)節(jié)點的刪除操作。3、（本題5分）論述如何使用樹狀數(shù)組解決動態(tài)區(qū)間修改和查詢問題。4、（本題5分）詳細(xì)說明在二叉樹的平衡調(diào)整中，除了旋轉(zhuǎn)操作，還有哪些方法可以保持平衡。5、（本題5分）深入探討在哈希表中解決沖突的常見方法，如鏈地址法、開放定址法等，并比較它們的優(yōu)缺點。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個哈希表程序，支持批量插入和查找操作，提高數(shù)據(jù)處理效率。2、（本題5分）設(shè)計一個算法，在一個二叉樹中找出所有節(jié)點值的中位數(shù)。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用基數(shù)排序?qū)o定的一組數(shù)字字符串進(jìn)行排序，輸出排序后的字符串?dāng)?shù)組。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用堆排序算法對一組結(jié)構(gòu)體（包含員工的姓名和工資）按照工資進(jìn)行排序。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，在給定的雙向鏈表中插入一個節(jié)點，輸出插入后的鏈表。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某在線考試的監(jiān)考系統(tǒng)需要實時監(jiān)控考生的答題狀態(tài)、行為異常和交卷時間。設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，保障考試的公平公正和順利進(jìn)行。2、（本題10分）某銀行的賬戶管理系統(tǒng)需要存儲客戶的賬戶信息，如賬戶號碼、客戶姓名、余額、交易記錄等。設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)賬戶的開戶、銷戶、存款、取款、轉(zhuǎn)賬等操作，同時能夠快速查詢賬戶余額和交