上海外國(guó)語(yǔ)大學(xué)賢達(dá)經(jīng)濟(jì)人文學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)》2023-2024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2頁(yè)，共2頁(yè)上海外國(guó)語(yǔ)大學(xué)賢達(dá)經(jīng)濟(jì)人文學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)》

2023-2024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)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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)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)程控制和智能場(chǎng)景切換功能。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字頻率合成器，能夠產(chǎn)生高精度、高穩(wěn)定度的頻率信號(hào)，闡述硬件實(shí)現(xiàn)和性能優(yōu)化。3、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)汽車(chē)防盜報(bào)警系統(tǒng)，能夠檢測(cè)車(chē)輛的異常狀態(tài)并發(fā)出警報(bào)，同時(shí)通過(guò)短信通知車(chē)主。4、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)傳輸中的同步恢復(fù)電路，能夠從接收信號(hào)中準(zhǔn)確恢復(fù)出同步信息，分析恢復(fù)的精度和穩(wěn)定性。5、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻功率放大器保護(hù)電路，能夠在功放出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切斷電源，保護(hù)揚(yáng)聲器和功放電路。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32微控制器的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，支持PWM調(diào)速和閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的精確調(diào)速，提供控制算法和程序框架。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像邊緣檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲幕叶葓D像進(jìn)行實(shí)時(shí)邊緣檢測(cè)，采用Sobel算子，給出硬件架構(gòu)和Verilog代碼實(shí)現(xiàn)。8、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9、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信中均衡器訓(xùn)練和跟蹤模式的切換策略，分析對(duì)系統(tǒng)性能的影響。10、在排序算法中，冒泡排序是一種簡(jiǎn)單的排序方法。關(guān)于冒泡排序的原理和特點(diǎn)，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.冒泡排序通過(guò)反復(fù)比較相鄰的元素并交換位置，將最大的元素逐步“冒泡”到數(shù)組的末尾B.冒泡排序在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)，在最好情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法，即相同元素的相對(duì)順序在排序前后保持不變D.冒泡排序的空間復(fù)雜度為O(n)，需要額外的輔助空間來(lái)完成排序11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像縮放、旋轉(zhuǎn)、灰度化等基本操作。12、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器電路，能夠?qū)斎氲囊纛l信號(hào)進(jìn)行不同頻段的增益調(diào)節(jié)，以改善音頻質(zhì)量。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的音頻降噪系統(tǒng)，能夠有效降低環(huán)境噪聲，給出算法實(shí)現(xiàn)和效果評(píng)估。14、設(shè)計(jì)一個(gè)電子血壓計(jì)無(wú)線傳輸電路，能夠?qū)⒀獕河?jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線方式傳輸?shù)绞謾C(jī)或電腦進(jìn)行分析和處理。15、基于通信加密技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)加密傳輸系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的安全性和保密性。16、設(shè)計(jì)一個(gè)圖像處理中的邊緣檢測(cè)算法，并在實(shí)際圖像上進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化，分析算法的復(fù)雜度和準(zhǔn)確性。17、設(shè)計(jì)一個(gè)光耦驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)大功率負(fù)載，給出電路參數(shù)和可靠性分析。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電編碼器的電機(jī)位置測(cè)量系統(tǒng)，能夠精確測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和位置。19、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，能夠識(shí)別特定的語(yǔ)音指令，并執(zhí)行相應(yīng)的操作，說(shuō)明系統(tǒng)架構(gòu)和算法實(shí)現(xiàn)。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于壓力傳感器和單片機(jī)的液位測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)容器內(nèi)的液位高度。二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述圖的深度優(yōu)先搜索（DFS）和廣度優(yōu)先搜索（BFS）算法的步驟和特點(diǎn)，并舉例說(shuō)明它們的應(yīng)用。2、（本題5分）闡述隊(duì)列的入隊(duì)和出隊(duì)操作的具體過(guò)程，以及在實(shí)際問(wèn)題中的作用。3、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明字符串匹配的BF算法和KMP算法的基本思想，比較它們?cè)诓煌闆r下的性能優(yōu)劣。4、（本題5分）詳細(xì)論述在一個(gè)具有n個(gè)元素的循環(huán)鏈表中，如何實(shí)現(xiàn)插入、刪除和查找操作，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。5、（本題5分）解釋如何在一個(gè)具有n個(gè)元素的無(wú)序數(shù)組中，使用插入排序算法進(jìn)行排序，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)設(shè)計(jì)B樹(shù)刪除操作中兄弟節(jié)點(diǎn)借調(diào)元素的過(guò)程，模擬實(shí)際場(chǎng)景測(cè)試。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用棧實(shí)現(xiàn)逆波蘭表達(dá)式的計(jì)算，輸出計(jì)算結(jié)果。3、（本題5分）給定一個(gè)圖，設(shè)計(jì)算法判斷其是否為二部圖。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，利用平衡二叉樹(shù)存儲(chǔ)書(shū)籍的ISBN號(hào)和書(shū)名，實(shí)現(xiàn)快速查找和插入。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)二叉樹(shù)中找出第k層的所有節(jié)點(diǎn)。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)在線圖書(shū)館的書(shū)籍借閱系統(tǒng)需要對(duì)書(shū)籍的借閱情況和讀者信息進(jìn)行管理。書(shū)籍信息包括書(shū)籍編號(hào)、書(shū)名、作者、借閱狀態(tài)等，讀者信息包括讀者編號(hào)、姓名、借閱記錄等。這些信息以并查集的形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）讀者借閱書(shū)籍；（2）讀者歸還書(shū)籍；（3）查詢某本書(shū)是否可借；（4）統(tǒng)計(jì)某讀者的借閱次數(shù)。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題10分）一個(gè)在線視頻會(huì)議系統(tǒng)需要管理參會(huì)人員、會(huì)議主題、會(huì)議時(shí)間、會(huì)議記錄等信息。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)