鄭州衛(wèi)生健康職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與算法分析A》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)基礎(chǔ)與算法分析A》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15個(gè)小題，每小題2分，共30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、根據(jù)通信原理，設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步協(xié)議，確保節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)間一致性。2、使用運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器電路，能夠?qū)⑤斎氲奈⑷跻纛l信號(hào)進(jìn)行放大，同時(shí)具有一定的帶寬和低失真度，給出詳細(xì)的電路設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的物料混合控制系統(tǒng)，能夠按照設(shè)定的比例自動(dòng)混合多種物料。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的高速數(shù)據(jù)緩存系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速存儲(chǔ)和讀取，給出存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和控制邏輯。5、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、組織數(shù)據(jù)的方式。在研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，線性表是一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于線性表的描述，錯(cuò)誤的是（）A.線性表可以順序存儲(chǔ)，也可以鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)B.順序存儲(chǔ)的線性表可以隨機(jī)訪問(wèn)任意元素，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)C.鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的線性表在插入和刪除操作時(shí)，不需要移動(dòng)大量元素，效率較高D.線性表的長(zhǎng)度是固定的，不能動(dòng)態(tài)變化6、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的信道編碼模塊，實(shí)現(xiàn)某種糾錯(cuò)編碼算法，分析其糾錯(cuò)能力和編碼效率。7、隊(duì)列也是一種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，遵循先進(jìn)先出的原則。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，很多地方都會(huì)用到隊(duì)列，比如打印機(jī)的任務(wù)隊(duì)列、操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度隊(duì)列等。假設(shè)有一個(gè)隊(duì)列，初始為空，然后依次進(jìn)行入隊(duì)操作：1、2、3、4?，F(xiàn)在要進(jìn)行兩次出隊(duì)操作，那么出隊(duì)的元素依次是：（）A.1、2B.2、3C.1、3D.3、48、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能電梯群控系統(tǒng)，優(yōu)化多部電梯的運(yùn)行調(diào)度，提高運(yùn)輸效率。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙模塊和手機(jī)應(yīng)用的智能家居遙控器，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無(wú)線通信技術(shù)的智能水質(zhì)監(jiān)測(cè)浮標(biāo)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)水域的水質(zhì)參數(shù)并遠(yuǎn)程傳輸。11、利用射頻技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線充電器，能夠?yàn)樘囟ㄔO(shè)備進(jìn)行高效的無(wú)線充電，分析充電效率和安全性。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的視頻圖像增強(qiáng)系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲囊曨l圖像進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)、亮度調(diào)整等處理。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像邊緣檢測(cè)、特征提取和目標(biāo)識(shí)別等功能，提供算法流程和代碼實(shí)現(xiàn)。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和微控制器的光照強(qiáng)度測(cè)量系統(tǒng)，能夠測(cè)量0-10000lux的光照強(qiáng)度，精度達(dá)到1lux。15、設(shè)計(jì)一個(gè)鎖相環(huán)（PLL）頻率合成器，輸出特定頻率的穩(wěn)定信號(hào)，分析其相位噪聲和鎖定時(shí)間。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個(gè)元素的雙向循環(huán)鏈表中，如何在指定位置插入節(jié)點(diǎn)，并給出具體的算法步驟和代碼實(shí)現(xiàn)。2、（本題5分）論述在歸并排序中，如何合并兩個(gè)已排序的子序列，給出具體的實(shí)現(xiàn)代碼。3、（本題5分）分析在字符串匹配中，基于字典樹(shù)的改進(jìn)算法和應(yīng)用。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某電商平臺(tái)需要對(duì)用戶的購(gòu)買記錄進(jìn)行分析，以了解用戶的消費(fèi)習(xí)慣。購(gòu)買記錄以鏈表形式存儲(chǔ)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含用戶ID、商品ID、購(gòu)買時(shí)間和購(gòu)買金額等信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）統(tǒng)計(jì)每個(gè)用戶的總消費(fèi)金額；（2）找出消費(fèi)金額最高的前10個(gè)用戶；（3）按照購(gòu)買時(shí)間對(duì)購(gòu)買記錄進(jìn)行排序。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）某電商平臺(tái)的庫(kù)存管理系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)監(jiān)控商品庫(kù)存數(shù)量，當(dāng)庫(kù)存低于閾值時(shí)自動(dòng)補(bǔ)貨。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實(shí)現(xiàn)庫(kù)存的準(zhǔn)確管理和及時(shí)補(bǔ)貨。3、（本題5分）某醫(yī)院的病人管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)病人的基本信息、病歷、診斷結(jié)果和治療方案等。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)病人信息，實(shí)現(xiàn)病人信息的添加、刪除、查找和修改操作，并能夠根據(jù)病情嚴(yán)重程度對(duì)病人進(jìn)行排序和優(yōu)先處理。4、（本題5分）一個(gè)健身房管理系統(tǒng)需要記錄會(huì)員的信息、鍛煉計(jì)劃、課程預(yù)約和消費(fèi)記錄。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)優(yōu)化會(huì)員管理和服務(wù)提供。5、（本題5分）假設(shè)一個(gè)電商平臺(tái)要進(jìn)行促銷活動(dòng)，需要根據(jù)用戶的購(gòu)買歷史和瀏覽記錄為其推薦相關(guān)商品。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)用戶的行為數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)推薦算法，能夠快速為用戶生成個(gè)性化的商品推薦列表。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于管理一個(gè)超市的商品保質(zhì)期監(jiān)控系