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站名:站名:年級專業(yè):姓名:學(xué)號:凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者,成績按零分記?!堋狻€…………第1頁,共1頁沈陽工程學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理》
2023-2024學(xué)年第二學(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15個小題,每小題1分,共15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(shè)計一個基于CAN總線的汽車電子控制系統(tǒng),實現(xiàn)對發(fā)動機、變速器、制動系統(tǒng)等部件的監(jiān)測和控制。2、在一個圖像處理軟件中,需要對圖像的像素數(shù)據(jù)進(jìn)行操作,如快速找到相鄰像素的最大值、最小值等,并能夠高效地進(jìn)行區(qū)域填充。對于這樣的圖像數(shù)據(jù)處理需求,以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最有用的?()A.二維數(shù)組,直接對應(yīng)圖像的像素矩陣B.二叉樹,對像素值進(jìn)行排序和查找C.圖,表示像素之間的關(guān)系D.哈希表,快速定位特定像素的信息3、設(shè)計一個基于PLC的物料分揀系統(tǒng),能夠根據(jù)物料的顏色、形狀等特征自動進(jìn)行分揀。4、設(shè)計一個基于FPGA的圖像處理系統(tǒng),實現(xiàn)圖像的邊緣檢測和增強功能,給出硬件設(shè)計和仿真結(jié)果。5、根據(jù)傳感器技術(shù),設(shè)計一個用于農(nóng)業(yè)溫室的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng),包括溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度等。6、設(shè)計一個基于運算放大器的差分放大器電路,具有高共模抑制比和低噪聲特性。7、設(shè)計一個基于數(shù)字濾波器的信號降噪系統(tǒng),能夠有效去除輸入信號中的噪聲,提高信號質(zhì)量。8、設(shè)計一個基于ADC和微控制器的氣體濃度檢測系統(tǒng),能夠檢測多種常見氣體(如CO、CO?、CH?等)的濃度。9、使用集成電路設(shè)計一個比較器,給出比較精度和響應(yīng)時間等性能指標(biāo),并進(jìn)行電路實現(xiàn)和測試。10、設(shè)計一個射頻識別系統(tǒng)中的防碰撞算法實現(xiàn)方案,分析算法的效率和系統(tǒng)響應(yīng)時間。11、設(shè)計一個基于藍(lán)牙5.0的音頻傳輸系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的無線音頻傳輸,傳輸距離不小于20米,支持雙聲道。12、利用射頻電路設(shè)計一個Wi-Fi信號放大器,增強特定區(qū)域內(nèi)的Wi-Fi信號覆蓋。13、設(shè)計一個通信系統(tǒng)中的卷積編碼和解碼電路,分析其糾錯性能和對系統(tǒng)誤碼率的改善效果。14、設(shè)計一個簡單的語音識別系統(tǒng),能夠識別特定的語音指令,并執(zhí)行相應(yīng)的操作,如開燈、關(guān)燈、播放音樂等。15、設(shè)計一個簡單的數(shù)字圖像加密和解密系統(tǒng),采用加密算法保證圖像安全,給出系統(tǒng)設(shè)計和加密效果評估。二、簡答題(本大題共4個小題,共20分)1、(本題5分)闡述如何在一個具有n個元素的雙向鏈表中,進(jìn)行查找操作,并分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、(本題5分)詳細(xì)說明在一個具有n個頂點和e條邊的無向圖中,如何使用深度優(yōu)先搜索算法判斷圖是否連通,并分析其時間復(fù)雜度。3、(本題5分)詳細(xì)說明二叉搜索樹的性質(zhì),并闡述在二叉搜索樹中進(jìn)行插入和刪除操作時需要注意的問題。4、(本題5分)解釋并查集中路徑壓縮的原理和作用,并說明如何實現(xiàn)路徑壓縮優(yōu)化。三、綜合題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)一個在線房產(chǎn)中介系統(tǒng)需要管理房源信息、房東信息、租客需求、租賃合同等。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)房源的發(fā)布、租客需求的匹配、合同的簽訂和管理,能夠保障交易的安全和透明。2、(本題5分)某城市的公交卡充值管理系統(tǒng)需要存儲充值記錄,包括充值編號、卡號、充值金額、充值時間等。系統(tǒng)要實現(xiàn)快速查找特定卡號的充值記錄、按照充值金額對記錄進(jìn)行排序、新增充值、刪除錯誤充值記錄。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并詳細(xì)闡述算法和代碼實現(xiàn),同時討論性能優(yōu)化策略。3、(本題5分)某在線學(xué)習(xí)平臺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)時間、完成狀態(tài)。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些數(shù)據(jù),能夠快速查詢學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、統(tǒng)計章節(jié)的完成率,并為學(xué)生推薦未學(xué)習(xí)的章節(jié)。4、(本題5分)某音樂平臺需要對用戶的播放記錄和收藏歌曲進(jìn)行管理。用戶信息包括用戶ID、播放歷史、收藏歌曲等??紤]使用左偏樹來存儲這些信息。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能:(1)查詢用戶最近播放的歌曲;(2)添加用戶新的播放記錄或收藏歌曲;(3)刪除用戶不再喜歡的歌曲;(4)按照播放次數(shù)對用戶的歌曲進(jìn)行排序。分析所設(shè)計算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。5、(本題5分)某醫(yī)院的藥品庫存管理系統(tǒng)需要存儲藥品信息,如藥品編號、藥品名稱、藥品規(guī)格、庫存數(shù)量、有效期等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定藥品、按照庫存數(shù)量對藥品進(jìn)行排序、進(jìn)行藥品的入庫和出庫操作、提醒即將過期藥品。請設(shè)計合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,并提供代碼實現(xiàn)和性能分析。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,使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲一個電商網(wǎng)站的商品退貨原因統(tǒng)計信息,支持分析退貨原因和改進(jìn)商品質(zhì)量。2、(本題10分)利用隊列結(jié)構(gòu)
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