湖南農業(yè)大學《數(shù)據結構與算法（Python）》2022-2023學年第一學期期末試卷

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2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______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、設計一個音頻功率放大器，采用甲乙類放大方式，輸出功率為50W，負載為8Ω，給出電路原理圖和元件參數(shù)選擇。2、設計一個程控濾波器，帶寬和中心頻率可程控調節(jié)，給出電路實現(xiàn)和控制邏輯。3、歸并排序是一種基于分治思想的排序算法。以下關于歸并排序的敘述，錯誤的是：（）A.歸并排序將待排序序列分成若干個子序列，然后將子序列合并成有序序列B.歸并排序在最壞、平均和最好情況下的時間復雜度均為O(nlogn)C.歸并排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.歸并排序的空間復雜度較高4、設計一個數(shù)字信號調制解調多模式電路，能夠支持多種調制解調方式，提高通信的靈活性。5、在數(shù)據結構的應用中，假設需要存儲和操作一個學生成績的集合，并且能夠快速查找某個學生的成績、計算平均成績等操作。以下哪種數(shù)據結構可能是最合適的（）A.棧B.隊列C.二叉搜索樹D.哈希表6、設計一個基于光電傳感器的自動門控制系統(tǒng)，當有人靠近時自動開門，一段時間后自動關門。7、在一個實時操作系統(tǒng)中，任務調度是一個關鍵問題，需要根據任務的優(yōu)先級、截止時間等因素進行快速的調度決策。以下哪種數(shù)據結構和算法常用于實時任務調度？（）A.優(yōu)先級隊列和調度算法B.棧和后進先出調度C.隊列和先進先出調度D.集合和隨機調度8、設計一個低通橢圓濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于0.5dB，阻帶衰減不小于60dB，輸入信號頻率范圍為0-5kHz。9、對一組數(shù)據進行排序，以下哪種排序算法在最壞情況下的時間復雜度最低？（）A.冒泡排序B.插入排序C.選擇排序D.歸并排序10、在一個字符串處理程序中，需要快速判斷一個字符串是否是另一個字符串的子串。以下哪種算法和數(shù)據結構的組合可能是最有效的？（）A.暴力匹配算法，使用數(shù)組存儲字符串B.KMP算法，基于有限自動機原理C.哈希算法，將字符串映射為哈希值D.二分查找算法，在有序字符串中查找11、設計一個基于數(shù)字信號處理器（DSP）的音頻濾波系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)對音頻信號的低通、高通、帶通和帶阻濾波，濾波參數(shù)可調節(jié)。12、設計一個液晶顯示的驅動電源，能夠提供穩(wěn)定的電壓和電流，具有過壓、過流保護功能。13、設計一個電子密碼鎖電路，要求具有密碼設置、密碼輸入、密碼驗證和開鎖功能，密碼長度為6位數(shù)字。14、設計一個溫度控制系統(tǒng)擴展電路，能夠增加溫度控制的精度和穩(wěn)定性，并且具有遠程控制功能。15、設計一個通信系統(tǒng)信道編碼的性能評估方案，包括不同編碼方式的誤碼率測試和糾錯能力分析。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述在哈希表中，當沖突發(fā)生時，如何選擇合適的沖突解決方法以提高性能。2、（本題5分）對于一個用順序存儲的完全二叉樹，說明如何通過數(shù)組下標快速確定節(jié)點的父節(jié)點、左子節(jié)點和右子節(jié)點的位置。3、（本題5分）分析在字符串匹配中，基于字典樹的改進算法和應用。4、（本題5分）分析在數(shù)據結構中，如何利用堆進行Top-K問題的求解。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某外賣配送平臺需要根據騎手的位置和訂單信息進行任務分配，確保高效配送。設計合適的數(shù)據結構和算法，實現(xiàn)訂單的合理分配和配送路徑規(guī)劃。2、（本題5分）某在線游戲的道具管理系統(tǒng)需要記錄道具信息、玩家擁有情況和道具交易記錄。道具信息包括道具ID、道具名稱、道具描述、道具價值，玩家擁有情況包括玩家ID、道具ID、數(shù)量，道具交易記錄包括交易ID、買家ID、賣家ID、道具ID、交易時間、交易價格。請設計數(shù)據結構來管理道具數(shù)據，實現(xiàn)道具的查詢、玩家道具的管理、道具交易的處理，并統(tǒng)計道具的流通情況。3、（本題5分）某電商倉庫的貨物管理系統(tǒng)需要記錄貨物的信息，包括貨物編號、貨物名稱、貨物類別、庫存數(shù)量、存放位置等。請設計數(shù)據結構來存儲貨物數(shù)據，實現(xiàn)貨物的快速查找、庫存盤點、位置調整，并統(tǒng)計各類貨物的庫存數(shù)量。4、（本題5分）某小區(qū)的物業(yè)管理系統(tǒng)需要存儲房屋信息，如房屋編號、業(yè)主姓名、房屋面積、物業(yè)費繳納情況等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定房屋、按照房屋面積對房屋進行排序、新增房屋、修改業(yè)主信息、催繳物業(yè)費。請設計合適的數(shù)據結構和算法，并給出代碼實現(xiàn)和性能評估。5、（本題5分）某在線音樂教學平臺需要記錄課程信息、學生信息、學習進度、作業(yè)完成情況等。設計數(shù)據結構來支持教學過程的管理，實現(xiàn)課程安排、學生學習情況跟蹤、作業(yè)批改和成績統(tǒng)計，能夠為學生提供個性化的學習方案。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設計一個程序，使用普里姆算法和克魯斯卡爾算法分別構建給定無向圖的最小生成樹，并比較結果。2、（本題10分）設計一個程序，利用后綴樹和優(yōu)先隊列的結合，快速找出文本中長度大于給定值的所有子串。3、（本題