北部灣大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論教學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論教學(xué)》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15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖像的縮放、旋轉(zhuǎn)等功能，給出硬件設(shè)計和圖像處理算法。2、設(shè)計一個基于FPGA的圖像銳化系統(tǒng)，能夠增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)，說明算法和硬件實(shí)現(xiàn)。3、在一個需要對一組數(shù)據(jù)進(jìn)行去重操作的場景中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地實(shí)現(xiàn)這個功能？（）A.集合，自動去除重復(fù)元素B.數(shù)組，需要額外的算法進(jìn)行去重C.鏈表，去重操作復(fù)雜且效率低D.棧，不適合進(jìn)行去重操作4、設(shè)計一個通信系統(tǒng)功率控制模塊，能夠根據(jù)信道條件動態(tài)調(diào)整發(fā)射功率，分析功率控制的精度和響應(yīng)速度。5、二叉搜索樹是一種特殊的二叉樹，具有特定的性質(zhì)和用途。以下關(guān)于二叉搜索樹的描述，錯誤的是：（）A.左子樹上所有節(jié)點(diǎn)的值均小于根節(jié)點(diǎn)的值，右子樹上所有節(jié)點(diǎn)的值均大于根節(jié)點(diǎn)的值B.對二叉搜索樹進(jìn)行中序遍歷，可以得到一個有序的序列C.二叉搜索樹的查找、插入和刪除操作的平均時間復(fù)雜度都是O(logn)D.二叉搜索樹一定是平衡的，即左右子樹的高度差不超過16、設(shè)計一個簡單的無線通信系統(tǒng)，使用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩個設(shè)備之間的文本數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離不小于10米，數(shù)據(jù)傳輸速率不低于1Mbps。7、設(shè)計一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，滿足特定的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、性能和可靠性要求，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能分析和優(yōu)化。8、設(shè)計一個基于Wi-Fi6的無線局域網(wǎng)（WLAN）系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接，給出系統(tǒng)組成和關(guān)鍵技術(shù)。9、設(shè)計一個高頻變壓器，工作頻率在100kHz，輸入電壓為24V，輸出電壓為12V/5A，給出變壓器參數(shù)計算和繞制方法。10、設(shè)計一個簡單的集成電路放大器，要求具有特定的增益、帶寬和輸入輸出阻抗，分析其性能并優(yōu)化設(shè)計以滿足特定要求。11、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。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元素，將較大的元素向后移動B.經(jīng)過n-1輪比較，就可以將數(shù)組排序完成C.冒泡排序的時間復(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12、使用單片機(jī)設(shè)計一個智能灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度自動控制灌溉設(shè)備的開啟和關(guān)閉，節(jié)約水資源。13、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，文件操作也是一個重要方面。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與文件操作的描述，不正確的是：（）A.可以將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)存儲到文件中，以便長期保存和后續(xù)使用B.在從文件中讀取數(shù)據(jù)并構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，需要考慮數(shù)據(jù)的格式和轉(zhuǎn)換C.對于大型文件，可以采用分塊讀取和處理的方式，避免一次性將全部數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存D.文件操作與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇和使用無關(guān)，只需要關(guān)注文件的讀寫方法和權(quán)限14、設(shè)計一個圖像處理中基于區(qū)域的圖像分割效果評估系統(tǒng)，包括準(zhǔn)確性和邊界完整性等指標(biāo)。15、設(shè)計一個音頻功率放大器的保護(hù)電路，包括過流保護(hù)、過熱保護(hù)和短路保護(hù)，給出電路結(jié)構(gòu)和工作原理。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）深入分析在具有n個元素的數(shù)組中，如何實(shí)現(xiàn)歸并排序的非遞歸版本，并比較其與遞歸版本的性能差異。2、（本題5分）闡述如何在一個有序鏈表中查找中位數(shù)，分析所使用的算法和時間復(fù)雜度。3、（本題5分）比較快速排序和歸并排序在空間利用上的不同，并舉例說明。4、（本題5分）解釋什么是字典樹，并說明其在單詞查找和統(tǒng)計中的應(yīng)用。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某電商平臺的物流跟蹤系統(tǒng)需要記錄訂單的發(fā)貨信息、運(yùn)輸路徑、當(dāng)前位置和預(yù)計到達(dá)時間等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實(shí)現(xiàn)物流信息的實(shí)時更新和查詢，能夠根據(jù)運(yùn)輸情況及時調(diào)整預(yù)計到達(dá)時間，并為用戶提供準(zhǔn)確的物流跟蹤服務(wù)。2、（本題5分）某電商網(wǎng)站的推薦系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的瀏覽歷史和購買行為為用戶推薦相關(guān)商品。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠有效地存儲和分析用戶行為數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的商品推薦。3、（本題5分）在一個銀行的賬戶管理系統(tǒng)中，需要存儲客戶的賬戶信息，包括賬戶ID、客戶姓名、身份證號、賬戶余額、交易記錄等。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理賬戶數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)賬戶的快速查詢、存款、取款、轉(zhuǎn)賬操作，并生成交易報表。4、（本題5分）在一個在線投票系統(tǒng)中，需要記錄每個投票選項(xiàng)的票數(shù)，并實(shí)時顯示投票結(jié)果。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠高效地處理投票操作，防止重復(fù)投票，并快速地統(tǒng)計和展示投票結(jié)果。5、（本題5分）一個在線教育平臺需要對學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、課程選擇和學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行管理。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，以便能夠快速地查詢學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、分析課程的受歡迎程度，并為學(xué)生推薦合適的課程。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計一個程序，實(shí)現(xiàn)對二叉搜索樹的先序遍歷的非遞歸實(shí)現(xiàn)，展示遍歷結(jié)果。2、（