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

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁昆明理工大學(xué)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》2021-2022學(xué)年第一學(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20個小題，每小題2分，共40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)計一個通信系統(tǒng)中的自適應(yīng)編碼調(diào)制（ACM）控制模塊，實現(xiàn)根據(jù)信道條件動態(tài)調(diào)整編碼和調(diào)制方式。2、假設(shè)正在設(shè)計一個網(wǎng)絡(luò)爬蟲程序，需要存儲已經(jīng)訪問過的網(wǎng)頁URL，并快速判斷一個新的URL是否已經(jīng)被訪問過。由于需要處理大量的URL，內(nèi)存使用效率也很重要。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于解決這個問題？（）A.集合，快速判斷元素是否存在B.鏈表，順序存儲訪問過的URLC.棧，按照訪問順序存儲URLD.隊列，先進先出地處理URL3、設(shè)計一個音頻放大器，采用T類放大方式，在4Ω負(fù)載下輸出功率不小于50W，給出電路設(shè)計和電源管理。4、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于表示物體之間的關(guān)系。在圖的存儲方式中，鄰接矩陣和鄰接表是常見的方法。以下關(guān)于這兩種存儲方式的敘述中，錯誤的是（）A.鄰接矩陣的空間復(fù)雜度較高，適用于稠密圖B.鄰接表的空間復(fù)雜度較低，適用于稀疏圖C.鄰接矩陣可以方便地判斷兩個頂點之間是否存在邊D.鄰接表在查找所有鄰接頂點時效率較高5、設(shè)計一個基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測土壤濕度、溫度、酸堿度等參數(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚和遠(yuǎn)程傳輸。6、設(shè)計一個數(shù)字圖像處理中的圖像超分辨率重建效果評估系統(tǒng)，分析重建質(zhì)量。7、設(shè)計一個鎖相環(huán)（PLL）頻率合成器，輸出特定頻率的穩(wěn)定信號，分析其相位噪聲和鎖定時間。8、設(shè)計一個高速光纖通信系統(tǒng)，傳輸速率達到100Gbps，說明系統(tǒng)組成和關(guān)鍵器件選型。9、設(shè)計一個基于FPGA的數(shù)字信號濾波系統(tǒng)，實現(xiàn)FIR和IIR濾波器，參數(shù)可在線調(diào)整。10、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。以下關(guān)于冒泡排序的描述，不正確的是（）A.每次比較相鄰的兩個元素，將較大的元素向后移動B.經(jīng)過n-1輪比較，就可以將數(shù)組排序完成C.冒泡排序的時間復(fù)雜度為O(n2)，在所有情況下性能都較差D.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法11、設(shè)計一個基于鎖相環(huán)的時鐘同步系統(tǒng)，能夠使多個設(shè)備的時鐘保持同步，同步精度不大于1μs。12、設(shè)計一個用于工業(yè)自動化的視覺檢測系統(tǒng)，能夠檢測產(chǎn)品的缺陷和尺寸，說明系統(tǒng)硬件組成和圖像處理算法。13、設(shè)計一個基于FPGA的高速并行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠快速處理大量的數(shù)據(jù)，闡述硬件架構(gòu)和并行處理算法。14、在一個分布式系統(tǒng)中，多個節(jié)點需要共享和同步數(shù)據(jù)，同時要處理數(shù)據(jù)的沖突和一致性問題。為了實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)共享和一致性維護，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)可能是最關(guān)鍵的？（）A.分布式哈希表和一致性哈希算法B.分布式鏈表和鎖機制C.分布式隊列和消息傳遞D.分布式棧和版本控制15、設(shè)計一個基于傳感器的智能火災(zāi)報警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測環(huán)境中的煙霧濃度和溫度，當(dāng)達到報警閾值時發(fā)出聲光報警信號。16、設(shè)計一個基于藍牙低功耗和Wi-Fi的雙模通信模塊，實現(xiàn)靈活的通信方式選擇，描述模塊的硬件組成和通信協(xié)議。17、設(shè)計一個數(shù)字電路中的觸發(fā)器電路，如JK觸發(fā)器，分析其工作特性和時序關(guān)系。18、在二叉樹的應(yīng)用中，二叉查找樹常用于實現(xiàn)動態(tài)集合的操作。以下關(guān)于二叉查找樹的操作，錯誤的是（）A.查找操作通過比較節(jié)點值，沿著合適的子樹進行B.插入操作可能會破壞二叉查找樹的性質(zhì)，需要進行調(diào)整C.刪除操作總是刪除葉子節(jié)點，不會影響樹的結(jié)構(gòu)D.可以通過中序遍歷得到有序的節(jié)點值序列19、使用單片機設(shè)計一個智能火災(zāi)報警系統(tǒng)，能夠檢測火災(zāi)跡象并及時發(fā)出警報和通知相關(guān)人員。20、設(shè)計一個直流穩(wěn)壓電源電路，輸出電壓為5V、12V和24V可選，最大輸出電流為2A。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋圖的哈密頓回路和哈密頓路徑是什么，以及如何判斷一個圖是否存在哈密頓回路或哈密頓路徑。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個頂點的無向圖中，如何使用廣度優(yōu)先搜索算法判斷兩個頂點是否連通，并給出具體的算法步驟和代碼實現(xiàn)。3、（本題5分）分析在字符串匹配中，RK算法的原理和適用場景。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）基于圖的鄰接表存儲結(jié)構(gòu)，設(shè)計一個程序，實現(xiàn)對社交網(wǎng)絡(luò)中用戶關(guān)系的存儲和查找，判斷兩個用戶是否存在直接或間接的關(guān)聯(lián)。2、（本題5分）使用圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計一個工廠生產(chǎn)設(shè)備布局規(guī)劃系統(tǒng)，提高生產(chǎn)效率和空間利用率。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，在雙向鏈表中實現(xiàn)節(jié)點的快速插入和刪除操作，分析其時間復(fù)雜度。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，用哈希表存儲員工的工號和工資信息，實現(xiàn)按工資范圍的查詢功能。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，利用線段樹和字典樹的結(jié)合，實現(xiàn)對多語言文本的快速檢索和統(tǒng)計。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某電商平臺的售后服務(wù)系統(tǒng)需要記錄用戶的售后申請、處理進度、解決方案和用戶反饋等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持售后申請的提