凱里學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)凱里學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______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、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇中，需要考慮時(shí)間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度和操作的便捷性等因素。以下情況中，優(yōu)先選擇數(shù)組而不是鏈表的是（）A.頻繁進(jìn)行插入和刪除操作B.事先不知道數(shù)據(jù)的規(guī)模大小C.需要快速隨機(jī)訪問(wèn)元素D.內(nèi)存空間有限2、基于通信中的多天線技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)MIMO通信系統(tǒng)，提高通信容量和可靠性。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Wi-Fi的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，使用攝像頭采集圖像，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將圖像傳輸?shù)竭h(yuǎn)程客戶端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。4、在一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，任務(wù)調(diào)度是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，需要根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)、截止時(shí)間等因素進(jìn)行快速的調(diào)度決策。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度？（）A.優(yōu)先級(jí)隊(duì)列和調(diào)度算法B.棧和后進(jìn)先出調(diào)度C.隊(duì)列和先進(jìn)先出調(diào)度D.集合和隨機(jī)調(diào)度5、設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的速度控制器，用于控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，滿足特定的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)。6、圖的鄰接矩陣存儲(chǔ)方式適合于存儲(chǔ)稠密圖，而鄰接表存儲(chǔ)方式適合于存儲(chǔ)稀疏圖。假設(shè)一個(gè)圖有100個(gè)頂點(diǎn)，如果邊的數(shù)量較少，大概在100條左右，以下哪種存儲(chǔ)方式更節(jié)省存儲(chǔ)空間？（）A.鄰接矩陣B.鄰接表C.兩者存儲(chǔ)空間相同D.無(wú)法確定7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的數(shù)字音頻均衡器，能夠?qū)崿F(xiàn)10段以上的均衡調(diào)節(jié)，給出算法實(shí)現(xiàn)和性能優(yōu)化。8、利用電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)逆變電路，將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源，輸出符合特定要求的電壓和頻率。9、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻處理中的音頻編碼碼率控制策略，分析對(duì)音質(zhì)和帶寬的影響。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理的語(yǔ)音加密與解密系統(tǒng)，保障語(yǔ)音通信的安全。11、設(shè)計(jì)一個(gè)模擬信號(hào)數(shù)字化系統(tǒng)，包括抽樣、量化和編碼模塊，確定合適的抽樣頻率和量化級(jí)數(shù)，分析系統(tǒng)性能。12、在一個(gè)哈希表中，解決沖突的方法有多種，以下哪種方法在處理沖突時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致“二次聚集”現(xiàn)象？（）A.線性探測(cè)法B.鏈地址法C.再哈希法D.建立公共溢出區(qū)13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于音頻DAC的音頻播放系統(tǒng)，支持高保真音頻輸出，采樣率不低于44.1kHz。14、設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤數(shù)據(jù)加密電路，能夠?qū)﹄娮映拥臏y(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)的安全性。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能電表，能夠測(cè)量電能參數(shù)并進(jìn)行顯示和通信，給出電表的硬件電路和軟件程序。16、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信中的碼間干擾補(bǔ)償電路，分析補(bǔ)償效果和對(duì)系統(tǒng)性能的影響。17、設(shè)計(jì)一個(gè)液晶顯示的背光源系統(tǒng)，能夠提供均勻、穩(wěn)定的光照，具有亮度調(diào)節(jié)和色彩控制功能。18、當(dāng)使用樹(shù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，平衡二叉樹(shù)是為了保證樹(shù)的高度平衡，從而提高查找效率。假設(shè)一個(gè)平衡二叉樹(shù)由于插入操作導(dǎo)致失衡，以下哪種調(diào)整方法可以恢復(fù)平衡（）A.旋轉(zhuǎn)操作B.重新構(gòu)建整棵樹(shù)C.忽略失衡，繼續(xù)進(jìn)行操作D.以上方法都不行19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.0的低功耗無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和傳輸，描述節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)和功耗優(yōu)化措施。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能家居控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)燈光、窗簾、空調(diào)等設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和智能管理。21、線段樹(shù)是一種用于處理區(qū)間查詢和更新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。關(guān)于線段樹(shù)的應(yīng)用，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以用于快速計(jì)算數(shù)組某一區(qū)間的和、最大值、最小值等B.對(duì)于頻繁的區(qū)間更新操作，線段樹(shù)能夠高效地處理C.線段樹(shù)的構(gòu)建和查詢操作的時(shí)間復(fù)雜度均為O(logn)D.線段樹(shù)只能用于處理數(shù)值類型的數(shù)據(jù)，不能處理其他類型的數(shù)據(jù)22、設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤數(shù)據(jù)傳輸與加密電路，能夠?qū)㈦娮映拥臏y(cè)量數(shù)據(jù)安全地傳輸?shù)狡渌O(shè)備，并進(jìn)行加密保護(hù)。23、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，散列表（哈希表）用于快速查找數(shù)據(jù)。以下關(guān)于散列表的描述，錯(cuò)誤的是（）A.散列函數(shù)的設(shè)計(jì)對(duì)散列表的性能有很大影響B(tài).處理沖突的方法有開(kāi)放地址法和鏈地址法C.散列表的查找時(shí)間復(fù)雜度始終為O(1)D.散列表的裝填因子會(huì)影響其性能24、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用FOC控制算法，實(shí)現(xiàn)精確調(diào)速和位置控制，給出系統(tǒng)組成和軟件流程。25、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙4.0技術(shù)的智能血壓計(jì)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)血壓變化，并提供健康建議。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述快速排序的分區(qū)過(guò)程和遞歸調(diào)用，分析其平均和最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度。2、（本題5分）解釋并舉例說(shuō)明在一個(gè)具有n個(gè)元素的順序表中，如何使用排序算法解決區(qū)間最值問(wèn)題。3、（本題5分）解釋如何對(duì)一個(gè)鏈表進(jìn)行歸并排序，包括分割鏈表和合并鏈表的具體實(shí)現(xiàn)。4、（本題5分）對(duì)于一個(gè)用鏈表實(shí)現(xiàn)的棧，如何實(shí)現(xiàn)獲取棧中元素的最大值操作，要求時(shí)間復(fù)雜度為O(1)，給出算法思路和實(shí)現(xiàn)代碼。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，計(jì)算給定帶權(quán)無(wú)向圖中所有頂點(diǎn)對(duì)之間路徑長(zhǎng)度的方差，輸出方差。2、（本題5分）使用鏈表和拓?fù)渑判蛩惴?，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，安排項(xiàng)目中多個(gè)任務(wù)的執(zhí)行順序，考慮任務(wù)之間的依賴關(guān)系。3、（本題5分）在平衡二叉搜索樹(shù)中，通過(guò)中序遍歷驗(yàn)證樹(shù)的正確性，設(shè)計(jì)測(cè)試用例。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)貪心算法，解決活動(dòng)安排問(wèn)題，使安排的活動(dòng)數(shù)量最多。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)學(xué)生的信息（學(xué)號(hào)、姓名、成績(jī)），實(shí)現(xiàn)添加、刪除、查找和修改學(xué)生信息的功能。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)在線心理咨詢平臺(tái)需要記錄咨詢者的問(wèn)題、咨詢師的回答和咨詢進(jìn)度。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)保護(hù)用戶隱私，并支持咨詢記錄的查詢和統(tǒng)計(jì)。2、（本題10分）某股票交易系統(tǒng)需要實(shí)