商丘學(xué)院《數(shù)據(jù)建?！?023-2024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頁商丘學(xué)院《數(shù)據(jù)建?！?/p>

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一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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(shè)計一個基于STM32的智能車載系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航、多媒體播放和車輛狀態(tài)監(jiān)測等功能，描述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件實現(xiàn)。2、根據(jù)傳感器技術(shù)，設(shè)計一個用于水質(zhì)監(jiān)測的生物傳感器系統(tǒng)，能夠檢測水中特定生物標(biāo)志物的濃度。3、設(shè)計一個溫度報警器電路，當(dāng)環(huán)境溫度超過設(shè)定值時，發(fā)出聲光報警信號，報警溫度可設(shè)置。4、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含多種類型和算法。以下關(guān)于圖的存儲結(jié)構(gòu)，錯誤的是：（）A.鄰接矩陣適合存儲稠密圖，能夠快速判斷兩個節(jié)點之間是否有邊B.鄰接表適合存儲稀疏圖，節(jié)省存儲空間C.十字鏈表是鄰接表和逆鄰接表的結(jié)合，適用于有向圖的存儲和操作D.圖的存儲結(jié)構(gòu)只影響存儲空間的使用，對圖的遍歷算法沒有影響5、設(shè)計一個基于模擬比較器的電壓監(jiān)測系統(tǒng)，當(dāng)輸入電壓超過設(shè)定的上下限時進(jìn)行報警。6、設(shè)計一個正弦波信號發(fā)生器，輸出頻率在1kHz至100kHz連續(xù)可調(diào)，采用集成運放實現(xiàn)，說明電路結(jié)構(gòu)和調(diào)試方法。7、設(shè)計一個音頻DAC轉(zhuǎn)換器電路，實現(xiàn)高保真音頻輸出，給出電路結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)。8、設(shè)計一個光纖通信系統(tǒng)中的光發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，確定合適的光源和探測器，計算系統(tǒng)的傳輸距離和帶寬。9、設(shè)計一個基于ADC和微控制器的氣體濃度檢測系統(tǒng)，能夠檢測多種常見氣體（如CO、CO?、CH?等）的濃度。10、當(dāng)使用數(shù)組實現(xiàn)隊列時，為了避免假溢出，通常采用循環(huán)隊列的方式。假設(shè)一個循環(huán)隊列的容量為10，當(dāng)前隊頭指針為3，隊尾指針為8。此時入隊一個元素后，隊尾指針應(yīng)該指向哪里（）A.9B.0C.7D.111、設(shè)計一個數(shù)字通信中的多址接入方案，如CDMA，實現(xiàn)多個用戶的同時通信，分析系統(tǒng)容量和干擾情況。12、快速排序是一種高效的排序算法，具有較好的平均性能。以下關(guān)于快速排序的描述，錯誤的是：（）A.快速排序通過選擇一個基準(zhǔn)元素，將數(shù)組分為小于和大于基準(zhǔn)元素的兩部分，然后對這兩部分分別遞歸排序B.快速排序在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)，但這種情況很少出現(xiàn)C.快速排序的空間復(fù)雜度主要取決于遞歸調(diào)用的棧空間，通常為O(logn)D.快速排序是一種穩(wěn)定的排序算法，能夠保證相同元素的相對順序不變13、設(shè)計一個±5V轉(zhuǎn)±15V的DC-DC電源變換電路，輸出電流不小于0.2A，給出原理圖和PCB布局。14、考慮一個表達(dá)式求值的程序，例如計算數(shù)學(xué)表達(dá)式3+(4*5)-6。為了正確地按照運算符的優(yōu)先級進(jìn)行計算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常常被用于輔助計算過程？（）A.隊列，存儲待計算的數(shù)字和運算符B.棧，用于處理運算符的優(yōu)先級C.數(shù)組，存儲表達(dá)式的各個元素D.二叉樹，構(gòu)建表達(dá)式的結(jié)構(gòu)15、設(shè)計一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點通信模塊，實現(xiàn)低功耗、短距離的數(shù)據(jù)傳輸，考慮節(jié)點的能耗管理。16、在圖的遍歷算法中，深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索是兩種常見的方法。以下關(guān)于這兩種算法的描述，正確的是：（）A.深度優(yōu)先搜索總是先訪問距離起始節(jié)點最近的未訪問節(jié)點B.廣度優(yōu)先搜索使用棧來保存待訪問節(jié)點，深度優(yōu)先搜索使用隊列C.對于同一個圖和起始節(jié)點，深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索得到的遍歷結(jié)果一定不同D.深度優(yōu)先搜索適合用于查找圖中的連通分量，廣度優(yōu)先搜索適合用于求解最短路徑問題17、設(shè)計一個基于藍(lán)牙5.0的音頻傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的無線音頻傳輸，傳輸距離不小于20米，支持雙聲道。18、在排序算法的比較中，穩(wěn)定性是一個重要的特性。以下關(guān)于排序算法穩(wěn)定性的描述，錯誤的是（）A.穩(wěn)定的排序算法在排序過程中不會改變相同元素的相對順序B.冒泡排序、插入排序和歸并排序是穩(wěn)定的排序算法C.選擇排序和快速排序是不穩(wěn)定的排序算法D.排序算法的穩(wěn)定性對于所有應(yīng)用都是至關(guān)重要的，不穩(wěn)定的算法不能使用19、設(shè)計一個基于藍(lán)牙低能耗（BLE）技術(shù)的健康監(jiān)測設(shè)備，能夠采集心率、血壓等生理數(shù)據(jù)并傳輸?shù)绞謾C(jī)端，描述設(shè)備的硬件組成和軟件架構(gòu)。20、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。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）分析在字符串匹配中，基于字典樹的改進(jìn)算法和應(yīng)用。2、（本題5分）解釋在平衡二叉搜索樹中，如何通過平衡因子判斷是否需要進(jìn)行調(diào)整。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在利用二叉樹進(jìn)行層次遍歷的過程中，如何使用隊列實現(xiàn)，并給出具體的算法步驟和代碼實現(xiàn)。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲汽車維修店的維修記錄，包括車輛信息、維修項目、費用等，支持維修記錄的查詢和統(tǒng)計。2、（本題5分）設(shè)計一個算法，在一個無向圖中找出所有的割點。3、（本題5分）利用圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計一個城市公交線路優(yōu)化系統(tǒng)，考慮客流量和運營成本。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲一個學(xué)校的選課系統(tǒng)信息，包括課程信息、學(xué)生選課情況等，實現(xiàn)課程的選課、退課和課表生成功能。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，判斷給定的二叉樹是否為平衡二叉樹，如果不是，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整使其平衡。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某在線游戲的組隊