韶關(guān)學(xué)院《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

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《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20個(gè)小題，每小題2分，共40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)基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)字圖像分類系統(tǒng)，分析模型的準(zhǔn)確性和泛化能力。2、設(shè)計(jì)一個(gè)液晶顯示技術(shù)中的視角擴(kuò)展光學(xué)系統(tǒng)，分析視角擴(kuò)展效果和圖像質(zhì)量。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙的智能手表，能夠顯示時(shí)間、日期、天氣信息，監(jiān)測(cè)心率、運(yùn)動(dòng)步數(shù)和睡眠質(zhì)量，并與手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的自動(dòng)門控制系統(tǒng)，當(dāng)有人靠近時(shí)自動(dòng)開門，一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)門。5、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)校園智能安防監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和存儲(chǔ)。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能血壓計(jì)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量血壓，并具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析功能。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)，闡述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜屯ㄐ艆f(xié)議。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線通信技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)與灌溉控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理。9、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻濾波器擴(kuò)展電路，能夠增加濾波器的濾波類型和頻率范圍，并且具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字邏輯的搶答器系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確判斷多個(gè)選手的搶答順序，并進(jìn)行顯示和報(bào)警。11、設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的IP地址分配方案，滿足特定網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的需求。12、設(shè)計(jì)一個(gè)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(jì)和電源管理。13、字符串在計(jì)算機(jī)程序中經(jīng)常被處理，也有相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作。以下關(guān)于字符串的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.字符串可以用字符數(shù)組或指針來表示，常見的操作包括字符串的連接、比較、查找等B.樸素的字符串匹配算法時(shí)間復(fù)雜度較高，KMP算法通過利用已匹配的部分信息提高了匹配效率C.字符串的存儲(chǔ)方式會(huì)影響其操作的效率，例如使用動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的方式可以更靈活地處理長度變化的字符串D.字符串的操作都是簡(jiǎn)單的基本運(yùn)算，其時(shí)間復(fù)雜度都為O(1)，與字符串的長度無關(guān)14、考慮一個(gè)任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)，有多個(gè)任務(wù)按照優(yōu)先級(jí)和提交時(shí)間進(jìn)行調(diào)度執(zhí)行。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地管理這些任務(wù)，并保證高優(yōu)先級(jí)或早提交的任務(wù)先執(zhí)行？（）A.優(yōu)先隊(duì)列，根據(jù)優(yōu)先級(jí)和時(shí)間排序B.數(shù)組，通過索引訪問任務(wù)C.鏈表，按照提交順序存儲(chǔ)任務(wù)D.棧，先進(jìn)后出執(zhí)行任務(wù)15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的時(shí)間段和交通流量自動(dòng)調(diào)整信號(hào)燈的時(shí)長，同時(shí)具備故障檢測(cè)和報(bào)警功能，提供硬件描述語言代碼和仿真結(jié)果。16、平衡二叉樹是為了改進(jìn)二叉搜索樹的性能而產(chǎn)生的。以下關(guān)于平衡二叉樹的描述，不正確的是（）A.它通過旋轉(zhuǎn)操作來保持樹的平衡，減少查找的時(shí)間復(fù)雜度B.平衡二叉樹的插入和刪除操作比二叉搜索樹更復(fù)雜C.任何情況下，平衡二叉樹的高度都不會(huì)超過log?n（n為節(jié)點(diǎn)數(shù)）D.平衡二叉樹在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)完全取代了二叉搜索樹17、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，能夠采集人體生理參數(shù)（如心率、血壓等）并傳輸?shù)绞謾C(jī)端。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線射頻識(shí)別（RFID）的倉庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的自動(dòng)識(shí)別、入庫、出庫和庫存管理。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理的圖像去噪系統(tǒng)，能夠有效去除圖像中的噪聲，同時(shí)保持圖像細(xì)節(jié)。20、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的光電編碼器接口電路，能夠準(zhǔn)確讀取編碼器的輸出信號(hào)，用于位置測(cè)量，闡述電路原理和接口程序。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）闡述如何在一個(gè)具有n個(gè)元素的無序數(shù)組中，使用堆排序算法進(jìn)行排序，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）論述跳表在插入操作中隨機(jī)層數(shù)生成的策略和對(duì)性能的影響。3、（本題5分）簡(jiǎn)述哈希表的哈希沖突是如何產(chǎn)生的，以及如何減少哈希沖突的發(fā)生。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)哈希表程序，支持哈希表的批量插入和刪除操作的優(yōu)化，提高效率并展示操作過程和結(jié)果。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基數(shù)排序算法，對(duì)多位數(shù)進(jìn)行排序，分析其性能優(yōu)勢(shì)和適用情況。3、（本題5分）使用跳表和大根堆的組合，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)電商平臺(tái)商品評(píng)價(jià)的實(shí)時(shí)排序和展示。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，判斷給定無向圖是否存在自環(huán)，輸出判斷結(jié)果。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，構(gòu)建后綴樹，并用于快速查找字符串中的子串。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）一個(gè)大型企業(yè)的人力資源管理系統(tǒng)需要對(duì)員工的績(jī)效評(píng)估和培訓(xùn)記錄進(jìn)行管理。員工信息包括員工編號(hào)、姓名、績(jī)效評(píng)估、培訓(xùn)課程等。這些信息以優(yōu)先隊(duì)列的形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）按照績(jī)效評(píng)估得分對(duì)員工進(jìn)行排序；（2）為績(jī)效優(yōu)秀的員工安排優(yōu)先培訓(xùn)課程；（3）刪除離職員工的信息；（4）統(tǒng)計(jì)參加過特定培訓(xùn)課程的員工人數(shù)。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題10分）一個(gè)在線考試系統(tǒng)需要對(duì)考生的答題情況和成績(jī)進(jìn)行管理?？忌畔忌幪?hào)、姓