昌吉學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁昌吉學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在排序算法的改進和優(yōu)化中，常常結(jié)合多種算法的優(yōu)點。以下關(guān)于混合排序算法的敘述，錯誤的是（）A.可以將快速排序和插入排序結(jié)合，在小規(guī)模數(shù)據(jù)時使用插入排序B.混合排序算法能夠在不同情況下發(fā)揮不同算法的優(yōu)勢，提高整體性能C.設(shè)計混合排序算法時，需要考慮不同算法之間的切換時機和條件D.混合排序算法一定比單一的排序算法性能更好2、若要對n個不同的關(guān)鍵字進行冒泡排序，在最壞情況下，其比較次數(shù)為？（）A.n(n-1)/2B.nlog2nC.n^2D.n3、設(shè)計一個基于藍牙和傳感器的智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測溫度、濕度、光照等環(huán)境參數(shù)。4、設(shè)計一個低通濾波器，采用橢圓濾波器設(shè)計，截止頻率為200Hz，通帶波紋和阻帶衰減滿足特定要求，給出電路參數(shù)和性能分析。5、設(shè)計一個溫度傳感器電路，能夠測量環(huán)境溫度并將溫度值以數(shù)字形式顯示出來，精度要求在±1℃以內(nèi)。6、設(shè)計一個基于D/A轉(zhuǎn)換器的正弦波信號發(fā)生器電路，輸出頻率范圍為10Hz-10kHz，幅度可調(diào)，失真度小于5%。7、假設(shè)正在實現(xiàn)一個股票交易系統(tǒng)，需要實時記錄每只股票的最新價格，并能夠快速獲取價格最高和最低的股票。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以滿足這個需求？（）A.平衡二叉搜索樹，存儲股票價格信息B.鏈表，順序更新股票價格C.哈希表，映射股票代碼和價格D.棧，存儲價格變化8、設(shè)計一個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的差分定位數(shù)據(jù)處理模塊，分析定位精度的提升效果。9、設(shè)計一個集成電路制造中光刻膠的選擇和涂覆工藝優(yōu)化方案，提高光刻質(zhì)量。10、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計一個交通流量統(tǒng)計系統(tǒng)，能夠?qū)Φ缆飞系能囕v數(shù)量進行實時統(tǒng)計和分析。11、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。12、設(shè)計一個鋰電池充電管理電路，能夠?qū)崿F(xiàn)恒流恒壓充電，具有過溫、過流保護功能，描述電路原理和芯片選型。13、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。以下關(guān)于冒泡排序的說法，不正確的是：（）A.冒泡排序通過反復(fù)比較相鄰元素并交換位置，將最大（或最?。┰刂鸩健案　钡綌?shù)組的一端B.冒泡排序在最好情況下的時間復(fù)雜度為O(n)，在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法，即相同元素的相對順序在排序前后保持不變D.冒泡排序的空間復(fù)雜度較高，需要額外的大量存儲空間14、設(shè)計一個基于Wi-Fi技術(shù)的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)視頻的采集、傳輸和實時觀看，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件實現(xiàn)。15、設(shè)計一個LED點陣顯示屏電路，能夠顯示文字和圖形，顯示顏色為紅色和綠色。16、設(shè)計一個數(shù)字移相器，能夠?qū)崿F(xiàn)0至180度的連續(xù)相移，相移精度為0.1度，給出電路結(jié)構(gòu)和控制方法。17、設(shè)計一個基于光電傳感器的自動門控制系統(tǒng)，當(dāng)有人靠近時自動開門，一段時間后自動關(guān)門。18、設(shè)計一個太陽能路燈控制器，能夠根據(jù)環(huán)境光強自動控制路燈的開關(guān)和亮度，描述電路原理和控制策略。19、設(shè)計一個數(shù)字溫度計液位計無線傳輸與遠(yuǎn)程監(jiān)測電路，能夠?qū)囟群鸵何粩?shù)據(jù)通過無線方式傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心進行實時監(jiān)測。20、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，?？梢杂糜诒磉_式求值。對于中綴表達式轉(zhuǎn)后綴表達式的過程，以下描述錯誤的是（）A.操作數(shù)直接輸出B.遇到左括號時入棧C.遇到右括號時，將棧頂元素依次彈出，直到遇到左括號D.運算符的優(yōu)先級不會影響轉(zhuǎn)換過程21、設(shè)計一個用于工業(yè)機器人視覺引導(dǎo)的圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)工件識別和定位，給出系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計。22、設(shè)計一個基于運算放大器的有源濾波器電路，實現(xiàn)低通、高通、帶通或帶阻濾波功能，參數(shù)可調(diào)節(jié)。23、設(shè)計一個基于FPGA的圖像旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，能夠?qū)D像進行任意角度的旋轉(zhuǎn)。24、設(shè)計一個高通濾波器，截止頻率為500Hz，通帶增益為2，阻帶衰減大于30dB，采用切比雪夫濾波器設(shè)計，給出電路參數(shù)和仿真結(jié)果。25、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的遞歸操作中，需要注意遞歸的終止條件和?？臻g的使用。假設(shè)我們正在使用遞歸解決一個問題。以下關(guān)于遞歸的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.遞歸函數(shù)必須有明確的終止條件，否則會導(dǎo)致無限遞歸B.遞歸調(diào)用會使用系統(tǒng)的?？臻g來保存中間結(jié)果和返回地址C.對于一些問題，使用迭代實現(xiàn)比遞歸實現(xiàn)效率更高D.遞歸總是比迭代更容易理解和實現(xiàn)，應(yīng)該優(yōu)先使用遞歸二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在堆的應(yīng)用拓展中，如何使用堆進行數(shù)據(jù)流中的中位數(shù)計算。2、（本題5分）論述在一個具有n個元素的鏈表中，如何實現(xiàn)鏈表的拆分操作，將鏈表分為奇數(shù)位節(jié)點和偶數(shù)位節(jié)點兩部分。3、（本題5分）對于一個用鄰接矩陣存儲的有向圖，說明如何判斷圖是否強連通，給出一種有效的算法并分析其時間復(fù)雜度。4、（本題5分）在圖的遍歷中，如何處理有向無環(huán)圖（DAG）？有哪些常見的算法應(yīng)用？三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個算法，利用平衡二叉樹存儲電影的評分和評論，實現(xiàn)按評分進行排序和查找。2、（本題5分）設(shè)計一個基于大根堆的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)插入、刪除和查找最大元素的操作。3、（本題5分）設(shè)計一個哈希表程序，支持哈希表的清空操作，快速刪除所有元素。4、（本題5分）利用隊列結(jié)構(gòu)設(shè)計一個超市收銀臺排隊系統(tǒng)，模擬顧客的結(jié)賬過程。5、（本題5分）使用鏈表實現(xiàn)一個棧結(jié)構(gòu)，設(shè)計相應(yīng)的入棧、出棧和獲取棧大小的函數(shù)，并進行功能測試。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個在線旅游行程規(guī)劃系統(tǒng)中，用戶可以自定義旅游行程，包括景點、住宿、交通等安排。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲用戶的行程規(guī)劃，支持行程的修改、分享和評價，能夠根據(jù)用戶需求提供合理的行程建議和優(yōu)化方案。2、（本題10分）某公司的項目管理系統(tǒng)需要存儲項目信息，如項目編號、項目名稱、負(fù)責(zé)人、項目進度、預(yù)算等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定項目、按照項目進度對項目進行排序、新增項目、修改項目信息以及結(jié)束項目。請選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)說明算法和代