福州大學至誠學院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)英文》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁福州大學至誠學院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)英文》

2023-2024學年第一學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、設計一個基于陀螺儀和加速度計的姿態(tài)測量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r獲取物體的姿態(tài)信息。2、設計一個基于FPGA的UART轉(zhuǎn)SPI通信橋接模塊，實現(xiàn)兩種接口之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，給出硬件描述和功能驗證。3、隊列可以用于實現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法。對于隊列在廣度優(yōu)先搜索中的應用，以下描述哪一項是不正確的？（）A.從起始節(jié)點開始，將其加入隊列，然后依次處理隊列中的節(jié)點B.對于每個節(jié)點，將其未訪問過的鄰接節(jié)點加入隊列C.隊列中的節(jié)點按照加入的先后順序進行處理，保證了廣度優(yōu)先的搜索順序D.在搜索過程中，不需要標記已訪問的節(jié)點，因為隊列可以自動避免重復訪問4、樹狀數(shù)組是一種用于高效計算前綴和的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設我們正在使用樹狀數(shù)組進行計算。以下關(guān)于樹狀數(shù)組的描述，哪一項是不準確的？（）A.樹狀數(shù)組通過二進制的位運算來實現(xiàn)快速的更新和查詢操作B.對于一個大規(guī)模數(shù)組，樹狀數(shù)組的空間復雜度比直接計算前綴和的方法低C.樹狀數(shù)組可以用于解決動態(tài)的區(qū)間更新和查詢問題D.樹狀數(shù)組的查詢和更新操作的時間復雜度都為O(n)5、設計一個基于ZigBee技術(shù)的智能倉儲貨物定位系統(tǒng)，能夠?qū)崟r獲取貨物的位置信息。6、利用數(shù)字邏輯電路設計一個數(shù)字電壓表，能夠測量直流電壓并以數(shù)字形式顯示，給出測量精度和量程。7、歸并排序是一種基于分治思想的排序算法。以下關(guān)于歸并排序的描述，不正確的是（）A.空間復雜度為O(n)B.是一種穩(wěn)定的排序算法C.最壞、最好和平均時間復雜度均為O(nlogn)D.不能用于鏈表的排序8、設計一個數(shù)字電路中的計數(shù)器擴展方案，實現(xiàn)更高進制的計數(shù)功能，進行功能驗證和性能測試。9、對于一個具有n個頂點和e條邊的無向圖，如果采用鄰接表存儲，其空間復雜度主要取決于：（）A.nB.eC.n+eD.n^210、設計一個基于藍牙5.0的低功耗無線傳感器節(jié)點，實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和傳輸，描述節(jié)點的硬件設計和功耗優(yōu)化措施。11、在樹型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，二叉樹是一種重要的類型。以下關(guān)于滿二叉樹的描述，不正確的是（）A.每一層上的節(jié)點數(shù)都達到最大值B.葉子節(jié)點都在最底層C.滿二叉樹一定是完全二叉樹D.滿二叉樹的節(jié)點總數(shù)一定是奇數(shù)12、設計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像縮放、旋轉(zhuǎn)、灰度變換等基本操作。13、設計一個基于單片機的智能空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，能夠監(jiān)測多種污染物濃度并進行報警。14、設計一個數(shù)字頻率計高精度電路，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的頻率測量，精度達到±0.01Hz。15、設計一個簡單的數(shù)字鎖相放大器，能夠從噪聲中提取微弱信號，給出電路設計和性能指標。16、設計一個基于Wi-Fi6的無線局域網(wǎng)（WLAN）系統(tǒng)，實現(xiàn)高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接，給出系統(tǒng)組成和關(guān)鍵技術(shù)。17、設計一個基于單片機的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，能夠監(jiān)測水的溫度、酸堿度、溶解氧等參數(shù)。18、設計一個基于藍牙的無線鍵盤，能夠與計算機或移動設備進行無線連接，實現(xiàn)按鍵輸入功能。19、設計一個用于太陽能路燈的控制器，能夠根據(jù)光照強度自動控制路燈開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)，給出電路原理和控制策略。20、利用數(shù)字邏輯電路設計一個自動售貨機的控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)貨幣識別、商品選擇和找零功能。21、設計一個基于UWB技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)，定位精度達到厘米級，說明系統(tǒng)組成和定位算法。22、考慮一個搜索引擎的索引構(gòu)建過程，需要對大量的網(wǎng)頁內(nèi)容進行分詞、索引和存儲，以便能夠快速地根據(jù)用戶的查詢關(guān)鍵詞返回相關(guān)的網(wǎng)頁。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于搜索引擎的索引構(gòu)建和查詢處理？（）A.倒排索引和分詞算法B.正排索引和冒泡排序C.索引鏈表和選擇排序D.索引數(shù)組和插入排序23、設計一個基于單片機的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測水中的溶解氧、pH值、電導率等參數(shù)，并通過GPRS模塊將數(shù)據(jù)上傳到服務器。24、當使用數(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。假設一個循環(huán)隊列的容量為10，當前隊頭指針為3，隊尾指針為8。此時入隊一個元素后，隊尾指針應該指向哪里（）A.9B.0C.7D.125、設計一個音頻功率放大器的保護電路，能夠在過流、過壓、過熱等情況下保護放大器和揚聲器，給出電路設計和保護機制。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述在一個具有n個頂點的無向圖中，如何求解最小度生成樹問題。2、（本題5分）論述隊列的特點和基本操作，以及如何使用循環(huán)隊列解決假溢出問題，并分析其時間復雜度。3、（本題5分）詳細闡述B樹中如何處理根節(jié)點的特殊情況。4、（本題5分）詳細說明在圖的遍歷中，如何處理帶有權(quán)值的邊，例如在最短路徑算法中的應用。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于線段樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)區(qū)間查詢和更新操作。2、（本題5分）設計一個程序，使用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示交通流量圖，實現(xiàn)路口擁堵情況的分析和最優(yōu)路徑的推薦功能。3、（本題5分）在紅黑樹中插入新節(jié)點后，設計調(diào)整算法以保持紅黑樹的性質(zhì)，通過大量數(shù)據(jù)測試其正確性。4、（本題5分）設計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，模擬一個網(wǎng)約車平臺的車輛調(diào)度系統(tǒng)，根據(jù)乘客需求和車輛位置進行合理調(diào)度。5、（本題5分）以鏈表為基礎(chǔ)，設計一個書店庫存管理系統(tǒng)，支持圖書的進貨、銷售和庫存盤點。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某電商平臺的商品推薦系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的瀏覽和購買歷史為用戶推薦商品。系統(tǒng)需要存儲用戶的行為數(shù)據(jù)，包括用戶編號、商品編號、瀏覽時間、購買時間等。請設計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠快速分析用戶行為，為用戶生成個性化的商品推薦，并給出代碼實現(xiàn)和性能評估。2、（本題10分）某醫(yī)院的體檢管理系統(tǒng)需要記錄體檢項目、體檢人員信息、體檢結(jié)果和建議等。設計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)