廣東舞蹈戲劇職業(yè)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)年第二學(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1頁(yè)，共3頁(yè)廣東舞蹈戲劇職業(yè)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)年第二學(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、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能路燈控制器智能調(diào)光與節(jié)能電路，能夠根據(jù)環(huán)境光照強(qiáng)度和交通流量自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈亮度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時(shí)保證照明效果。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的音頻特效處理系統(tǒng)，如混響、回聲等，給出算法流程和效果展示。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.0技術(shù)的無(wú)線音頻傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的音頻數(shù)據(jù)傳輸，給出系統(tǒng)的性能測(cè)試結(jié)果。4、根據(jù)傳感器原理，設(shè)計(jì)一個(gè)用于氣象監(jiān)測(cè)的風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量風(fēng)速和風(fēng)向。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能垃圾桶，當(dāng)垃圾裝滿時(shí)自動(dòng)發(fā)送信號(hào)通知清理。6、考慮一個(gè)在線游戲的服務(wù)器端程序，需要實(shí)時(shí)地處理多個(gè)玩家的操作請(qǐng)求，并維護(hù)玩家的狀態(tài)信息，如位置、得分等。由于玩家的操作頻繁且并發(fā)，數(shù)據(jù)需要快速地更新和查詢。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于存儲(chǔ)玩家的狀態(tài)數(shù)據(jù)？（）A.數(shù)組，能夠快速地隨機(jī)訪問(wèn)元素B.哈希表，通過(guò)哈希函數(shù)快速定位玩家的數(shù)據(jù)C.圖，用于表示玩家之間的關(guān)系和交互D.樹狀數(shù)組，高效地支持區(qū)間查詢和更新7、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人手臂控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)控制，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)和位置反饋控制，闡述控制算法和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。8、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率合成器，能夠輸出頻率在100kHz至10MHz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的正弦波，給出系統(tǒng)架構(gòu)和鎖相環(huán)參數(shù)計(jì)算。9、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以快速查找兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間是否存在路徑的圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下哪種表示方法和搜索算法的組合最適合？（）A.鄰接矩陣和深度優(yōu)先搜索B.鄰接表和廣度優(yōu)先搜索C.鄰接矩陣和廣度優(yōu)先搜索D.鄰接表和深度優(yōu)先搜索10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM8的智能灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度自動(dòng)控制灌溉設(shè)備，提供系統(tǒng)的硬件電路和軟件控制邏輯。11、二分查找是一種在有序數(shù)組中進(jìn)行查找的高效算法。對(duì)于一個(gè)包含n個(gè)元素的有序數(shù)組，二分查找的最壞時(shí)間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(1)12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙低能耗（BLE）技術(shù)的健康監(jiān)測(cè)設(shè)備，能夠采集心率、血壓等生理數(shù)據(jù)并傳輸?shù)绞謾C(jī)端，描述設(shè)備的硬件組成和軟件架構(gòu)。13、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的電力線通信系統(tǒng)，能夠在電力線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，包括調(diào)制解調(diào)電路和通信協(xié)議。14、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字電壓表，能夠測(cè)量0-50V的直流電壓，精度達(dá)到0.1V，并用液晶顯示屏顯示測(cè)量結(jié)果。15、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)中的抗衰落接收電路，能夠有效應(yīng)對(duì)多徑衰落，提高信號(hào)接收質(zhì)量，并進(jìn)行性能測(cè)試。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)闡述在動(dòng)態(tài)規(guī)劃的空間優(yōu)化中，如何通過(guò)滾動(dòng)數(shù)組或狀態(tài)壓縮減少空間消耗。2、（本題5分）詳細(xì)闡述哈希表的基本原理，包括哈希函數(shù)的設(shè)計(jì)和沖突解決方法（如線性探測(cè)、鏈地址法等），分析哈希表的性能。3、（本題5分）深入解釋在具有n個(gè)頂點(diǎn)的無(wú)向圖中，如何使用弗洛伊德（Floyd）算法判斷圖是否存在負(fù)權(quán)回路，并給出具體的算法思想和實(shí)現(xiàn)步驟。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某在線學(xué)習(xí)平臺(tái)需要管理課程的章節(jié)和學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，課程章節(jié)包括章節(jié)ID、章節(jié)名稱、課程ID、內(nèi)容，學(xué)習(xí)進(jìn)度包括學(xué)生ID、章節(jié)ID、學(xué)習(xí)時(shí)間、完成狀態(tài)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、統(tǒng)計(jì)章節(jié)的完成率，并為學(xué)生推薦未學(xué)習(xí)的章節(jié)。2、（本題5分）一個(gè)在線課程平臺(tái)的作業(yè)管理系統(tǒng)需要記錄作業(yè)信息、學(xué)生提交情況和教師批改情況。作業(yè)信息包括作業(yè)ID、課程ID、作業(yè)內(nèi)容、截止時(shí)間，學(xué)生提交情況包括學(xué)生ID、作業(yè)ID、提交時(shí)間、提交內(nèi)容，教師批改情況包括作業(yè)ID、批改時(shí)間、批改分?jǐn)?shù)、評(píng)語(yǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理作業(yè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)的發(fā)布、提交、批改、查詢，并統(tǒng)計(jì)學(xué)生的作業(yè)完成情況。3、（本題5分）某城市的交通管理系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)監(jiān)控道路的車流量，并根據(jù)車流量調(diào)整信號(hào)燈的時(shí)間。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠快速地統(tǒng)計(jì)各個(gè)路段的車流量，并及時(shí)更新信號(hào)燈的控制策略。4、（本題5分）某在線論壇需要對(duì)帖子和回復(fù)進(jìn)行管理。帖子和回復(fù)以雙向鏈表的形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）按照發(fā)布時(shí)間順序輸出帖子和回復(fù)；（2）將熱門帖子置頂；（3）刪除某個(gè)違規(guī)的帖子或回復(fù)；（4）統(tǒng)計(jì)每個(gè)帖子的回復(fù)數(shù)量。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。5、（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(gòu)買行為為用戶推薦相關(guān)商品。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠有效地存儲(chǔ)和分析用戶行為數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的商品推薦。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)哈希表程序，能夠插入、查找和刪除元素，處理哈希沖突，用戶輸入數(shù)據(jù)進(jìn)