昆明理工大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與算法分析A》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁昆明理工大學(xué)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與算法分析A》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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)計一個模擬乘法器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個模擬信號的相乘運算，并且具有較高的精度和穩(wěn)定性。2、設(shè)計一個音頻降噪電路，能夠有效降低環(huán)境噪聲對音頻信號的影響，給出電路設(shè)計和降噪效果測試。3、運用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計一個智慧農(nóng)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方案，實現(xiàn)農(nóng)田環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和遠程控制。4、對于一個具有n個節(jié)點的帶權(quán)無向圖，使用Prim算法生成最小生成樹，其時間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(ne)5、運用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計一個物流配送中心的貨物跟蹤系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)方案，實時掌握貨物位置和狀態(tài)。6、設(shè)計一個音頻信號頻譜分析儀，能夠顯示音頻信號的頻譜圖，給出硬件設(shè)計和頻譜分析算法。7、設(shè)計一個液晶顯示器（LCD）的驅(qū)動電路，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像的清晰顯示，具有對比度調(diào)節(jié)功能。8、設(shè)計一個高通濾波器電路，截止頻率為500Hz，通帶波紋小于0.5dB，阻帶衰減不小于30dB，輸入信號頻率范圍為0-1kHz。9、設(shè)計一個基于運算放大器的儀表放大器，具有高共模抑制比和高增益，用于測量小信號。10、設(shè)計一個基于霍爾傳感器的電機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r測量電機的轉(zhuǎn)速，精度達到1rpm。11、當需要存儲和處理一個無向圖的鄰接信息時，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常被使用？（）A.鄰接矩陣B.鄰接表C.哈希表D.二叉樹12、設(shè)計一個數(shù)字頻率合成器電路，能夠產(chǎn)生不同頻率的正弦波、方波和三角波，頻率范圍為1Hz到10MHz。13、設(shè)計一個基于藍牙5.0的音頻傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)音頻無線傳輸，給出系統(tǒng)架構(gòu)和藍牙協(xié)議配置。14、設(shè)計一個基于Wi-Fi技術(shù)的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)視頻的采集、傳輸和實時觀看，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件實現(xiàn)。15、設(shè)計一個用于智能手機的充電管理電路，支持快充和普通充電模式，具備過壓、過流和過熱保護功能，闡述電路原理和芯片選型。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）探討在一個具有n個頂點的無向圖中，如何判斷兩個頂點之間是否存在路徑。2、（本題5分）數(shù)組作為一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些特點？在什么情況下適合使用數(shù)組，什么情況下不適合？3、（本題5分）詳細闡述如何使用A*算法在圖中進行尋路，解釋其啟發(fā)函數(shù)的作用和設(shè)計原則，并分析其性能優(yōu)勢。4、（本題5分）解釋并舉例說明在一個具有n個元素的順序表中，如何進行折半插入排序的操作。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某在線購物平臺的優(yōu)惠券管理系統(tǒng)需要記錄優(yōu)惠券信息、發(fā)放記錄和使用記錄。優(yōu)惠券信息包括優(yōu)惠券ID、優(yōu)惠券類型、面額、使用條件，發(fā)放記錄包括發(fā)放ID、優(yōu)惠券ID、用戶ID、發(fā)放時間，使用記錄包括使用ID、優(yōu)惠券ID、訂單ID、使用時間。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理優(yōu)惠券數(shù)據(jù)，實現(xiàn)優(yōu)惠券的發(fā)放、使用、查詢，并統(tǒng)計優(yōu)惠券的使用情況和效果。2、（本題5分）一家在線醫(yī)療平臺需要管理患者的病歷信息、診斷結(jié)果和治療方案。病歷信息包括患者ID、基本信息、癥狀描述，診斷結(jié)果包括診斷ID、患者ID、診斷結(jié)論，治療方案包括方案ID、患者ID、治療步驟。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些醫(yī)療數(shù)據(jù)，實現(xiàn)患者信息的快速查詢、診斷結(jié)果的對比分析、治療方案的跟蹤，并保障數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。3、（本題5分）一個在線健身課程平臺需要管理課程視頻、學(xué)員的學(xué)習(xí)進度、打卡記錄和教練評價。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化用戶體驗和課程管理。4、（本題5分）某電商平臺的用戶行為分析系統(tǒng)需要存儲用戶的操作記錄，如用戶編號、操作類型（瀏覽、購買、收藏、評價）、操作時間、操作對象等。系統(tǒng)要能夠快速分析用戶的行為模式、按照操作頻率對用戶進行分類、新增用戶操作記錄、刪除過期記錄。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實現(xiàn)和性能評估。5、（本題5分）一個在線購物車系統(tǒng)需要對用戶添加的商品進行管理。商品信息包括商品ID、名稱、價格、數(shù)量等。購物車以棧和隊列的組合形式實現(xiàn)。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）添加商品到購物車；（2）從購物車中刪除指定商品；（3）按照價格從高到低輸出購物車中的商品；（4）計算購物車中商品的總價。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計一個算法，在一個字符串中找出所有出現(xiàn)次數(shù)超過一半的字符。2、（本題10分）設(shè)計一個程序，利