昆明理工大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)昆明理工大學(xué)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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)通信系統(tǒng)中的自適應(yīng)編碼調(diào)制（ACM）控制模塊，實(shí)現(xiàn)根據(jù)信道條件動(dòng)態(tài)調(diào)整編碼和調(diào)制方式。2、假設(shè)正在設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)程序，需要存儲(chǔ)已經(jīng)訪問(wèn)過(guò)的網(wǎng)頁(yè)URL，并快速判斷一個(gè)新的URL是否已經(jīng)被訪問(wèn)過(guò)。由于需要處理大量的URL，內(nèi)存使用效率也很重要。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于解決這個(gè)問(wèn)題？（）A.集合，快速判斷元素是否存在B.鏈表，順序存儲(chǔ)訪問(wèn)過(guò)的URLC.棧，按照訪問(wèn)順序存儲(chǔ)URLD.隊(duì)列，先進(jìn)先出地處理URL3、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器，采用T類(lèi)放大方式，在4Ω負(fù)載下輸出功率不小于50W，給出電路設(shè)計(jì)和電源管理。4、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于表示物體之間的關(guān)系。在圖的存儲(chǔ)方式中，鄰接矩陣和鄰接表是常見(jiàn)的方法。以下關(guān)于這兩種存儲(chǔ)方式的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.鄰接矩陣的空間復(fù)雜度較高，適用于稠密圖B.鄰接表的空間復(fù)雜度較低，適用于稀疏圖C.鄰接矩陣可以方便地判斷兩個(gè)頂點(diǎn)之間是否存在邊D.鄰接表在查找所有鄰接頂點(diǎn)時(shí)效率較高5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)土壤濕度、溫度、酸堿度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚和遠(yuǎn)程傳輸。6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中的圖像超分辨率重建效果評(píng)估系統(tǒng)，分析重建質(zhì)量。7、設(shè)計(jì)一個(gè)鎖相環(huán)（PLL）頻率合成器，輸出特定頻率的穩(wěn)定信號(hào)，分析其相位噪聲和鎖定時(shí)間。8、設(shè)計(jì)一個(gè)高速光纖通信系統(tǒng)，傳輸速率達(dá)到100Gbps，說(shuō)明系統(tǒng)組成和關(guān)鍵器件選型。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號(hào)濾波系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)FIR和IIR濾波器，參數(shù)可在線調(diào)整。10、在排序算法中，冒泡排序是一種簡(jiǎn)單的排序方法。以下關(guān)于冒泡排序的描述，不正確的是（）A.每次比較相鄰的兩個(gè)元素，將較大的元素向后移動(dòng)B.經(jīng)過(guò)n-1輪比較，就可以將數(shù)組排序完成C.冒泡排序的時(shí)間復(fù)雜度為O(n2)，在所有情況下性能都較差D.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于鎖相環(huán)的時(shí)鐘同步系統(tǒng)，能夠使多個(gè)設(shè)備的時(shí)鐘保持同步，同步精度不大于1μs。12、設(shè)計(jì)一個(gè)用于工業(yè)自動(dòng)化的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，能夠檢測(cè)產(chǎn)品的缺陷和尺寸，說(shuō)明系統(tǒng)硬件組成和圖像處理算法。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的高速并行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠快速處理大量的數(shù)據(jù)，闡述硬件架構(gòu)和并行處理算法。14、在一個(gè)分布式系統(tǒng)中，多個(gè)節(jié)點(diǎn)需要共享和同步數(shù)據(jù)，同時(shí)要處理數(shù)據(jù)的沖突和一致性問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)共享和一致性維護(hù)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)可能是最關(guān)鍵的？（）A.分布式哈希表和一致性哈希算法B.分布式鏈表和鎖機(jī)制C.分布式隊(duì)列和消息傳遞D.分布式棧和版本控制15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的煙霧濃度和溫度，當(dāng)達(dá)到報(bào)警閾值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙低功耗和Wi-Fi的雙模通信模塊，實(shí)現(xiàn)靈活的通信方式選擇，描述模塊的硬件組成和通信協(xié)議。17、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路中的觸發(fā)器電路，如JK觸發(fā)器，分析其工作特性和時(shí)序關(guān)系。18、在二叉樹(shù)的應(yīng)用中，二叉查找樹(shù)常用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)集合的操作。以下關(guān)于二叉查找樹(shù)的操作，錯(cuò)誤的是（）A.查找操作通過(guò)比較節(jié)點(diǎn)值，沿著合適的子樹(shù)進(jìn)行B.插入操作可能會(huì)破壞二叉查找樹(shù)的性質(zhì)，需要進(jìn)行調(diào)整C.刪除操作總是刪除葉子節(jié)點(diǎn)，不會(huì)影響樹(shù)的結(jié)構(gòu)D.可以通過(guò)中序遍歷得到有序的節(jié)點(diǎn)值序列19、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，能夠檢測(cè)火災(zāi)跡象并及時(shí)發(fā)出警報(bào)和通知相關(guān)人員。20、設(shè)計(jì)一個(gè)直流穩(wěn)壓電源電路，輸出電壓為5V、12V和24V可選，最大輸出電流為2A。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋圖的哈密頓回路和哈密頓路徑是什么，以及如何判斷一個(gè)圖是否存在哈密頓回路或哈密頓路徑。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個(gè)頂點(diǎn)的無(wú)向圖中，如何使用廣度優(yōu)先搜索算法判斷兩個(gè)頂點(diǎn)是否連通，并給出具體的算法步驟和代碼實(shí)現(xiàn)。3、（本題5分）分析在字符串匹配中，RK算法的原理和適用場(chǎng)景。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）基于圖的鄰接表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)社交網(wǎng)絡(luò)中用戶關(guān)系的存儲(chǔ)和查找，判斷兩個(gè)用戶是否存在直接或間接的關(guān)聯(lián)。2、（本題5分）使用圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)工廠生產(chǎn)設(shè)備布局規(guī)劃系統(tǒng)，提高生產(chǎn)效率和空間利用率。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，在雙向鏈表中實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的快速插入和刪除操作，分析其時(shí)間復(fù)雜度。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，用哈希表存儲(chǔ)員工的工號(hào)和工資信息，實(shí)現(xiàn)按工資范圍的查詢功能。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用線段樹(shù)和字典樹(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)多語(yǔ)言文本的快速檢索和統(tǒng)計(jì)。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）某電商平臺(tái)的售后服務(wù)系統(tǒng)需要記錄用戶的售后申請(qǐng)、處理進(jìn)度、解決方案和用戶反饋等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，支持售后申請(qǐng)的提