西安電子科技大學長安學院《數(shù)據(jù)結構》2022-2023學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁西安電子科技大學長安學院

《數(shù)據(jù)結構》2022-2023學年第一學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2分，共30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、設計一個程控交換系統(tǒng)中的呼叫處理模塊，實現(xiàn)呼叫的建立、保持和釋放功能，考慮信令交互和資源管理。2、設計一個基于光電編碼器的位移測量系統(tǒng)，能夠準確測量物體的直線位移，并進行數(shù)據(jù)顯示和記錄。3、設計一個基于FPGA的視頻圖像增強系統(tǒng)，能夠對輸入的視頻圖像進行對比度增強、亮度調整等處理。4、在圖的遍歷算法中，深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索是兩種基本方法。以下關于深度優(yōu)先搜索的描述，不正確的是（）A.采用棧來實現(xiàn)B.可能會出現(xiàn)重復訪問節(jié)點的情況C.對于連通圖，能遍歷到所有節(jié)點D.可以用于求解圖的連通分量5、并查集是一種用于處理不相交集合的數(shù)據(jù)結構。假設我們正在使用并查集解決問題。以下關于并查集的描述，哪一項是不準確的？（）A.并查集通過路徑壓縮和按秩合并兩種優(yōu)化方法提高操作效率B.可以使用并查集判斷兩個元素是否屬于同一個集合C.并查集的查找操作的時間復雜度在經過優(yōu)化后可以達到O(1)D.并查集只能用于處理整數(shù)元素，不能處理其他類型的數(shù)據(jù)6、設計一個溫度傳感器網絡數(shù)據(jù)分析與預警電路，能夠對溫度傳感器網絡采集的數(shù)據(jù)進行分析，當溫度異常時發(fā)出預警信號。7、設計一個基于數(shù)字信號處理的音頻均衡系統(tǒng)，能夠根據(jù)用戶需求對音頻頻譜進行動態(tài)調整。8、利用數(shù)字電路技術，設計一個智能停車場管理系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛的自動識別、車位引導和收費管理。9、根據(jù)數(shù)字信號處理理論，設計一個圖像銳化處理系統(tǒng)，增強圖像的邊緣和細節(jié)信息。10、設計一個基于FPGA的高速數(shù)據(jù)通信接口，實現(xiàn)與外部設備的高速數(shù)據(jù)傳輸。11、設計一個移動通信系統(tǒng)中的切換控制模塊，能夠根據(jù)信號強度和質量實現(xiàn)平滑切換，分析切換成功率。12、設計一個音頻均衡器電路，能夠對不同頻段的音頻信號進行獨立調節(jié)，給出電路結構和參數(shù)計算。13、設計一個高速串行通信接口，采用USBType-C接口，傳輸速率達到10Gbps，說明硬件實現(xiàn)和協(xié)議棧。14、設計一個基于FPGA的圖像縮放系統(tǒng)，能夠對輸入圖像進行任意比例的縮放。15、在數(shù)據(jù)結構的性能評估中，除了時間復雜度和空間復雜度，還有其他指標。關于這些評估指標，以下描述哪一項是不正確的？（）A.平均查找長度常用于評估查找算法的性能B.算法的穩(wěn)定性也是一個重要的評估指標，特別是在排序算法中C.數(shù)據(jù)結構的可維護性和可讀性在實際應用中通常不重要D.對于特定的應用場景，還需要考慮數(shù)據(jù)結構與其他部分的集成和協(xié)作效率二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明在圖的遍歷中，如何處理帶有權值的邊，例如在最短路徑算法中的應用。2、（本題5分）詳細說明如何在一個數(shù)組中找到連續(xù)子數(shù)組的最大和，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復雜度。3、（本題5分）解釋圖的連通性問題的變體，如弱連通圖、橋和割點等概念及檢測方法。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個大型企業(yè)的人力資源管理系統(tǒng)中，需要存儲員工的信息，包括員工編號、姓名、部門、職位、工資、績效評估等。設計數(shù)據(jù)結構來管理員工數(shù)據(jù)，能夠快速查找特定員工、按部門或職位分類、更新員工信息，并計算部門的平均工資。2、（本題5分）某社交網絡的消息推送系統(tǒng)需要對用戶的消息進行管理。消息包括發(fā)送者ID、接收者ID、消息內容、發(fā)送時間等。這些消息以環(huán)形隊列的形式存儲。請設計算法實現(xiàn)以下功能：（1）按照發(fā)送時間順序推送消息給接收者；（2）用戶讀取消息后刪除已讀消息；（3）查詢某個用戶未讀消息的數(shù)量；（4）當隊列滿時，如何處理新的消息。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。3、（本題5分）在一個在線論壇的帖子管理系統(tǒng)中，帖子有不同的主題、發(fā)布者、發(fā)布時間、回復數(shù)量等屬性。設計數(shù)據(jù)結構來存儲帖子信息，支持帖子的發(fā)布、刪除、置頂、加精等操作，能夠快速按主題、發(fā)布時間、回復數(shù)量等條件對帖子進行排序和查詢。4、（本題5分）一個在線教育平臺需要對學生的學習成績、課程選擇和學習進度進行管理。設計數(shù)據(jù)結構來存儲這些信息，以便能夠快速地查詢學生的學習情況、分析課程的受歡迎程度，并為學生推薦合適的課程。5、（本題5分）某城市的公交路線管理系統(tǒng)需要存儲公交路線的信息，如路線編號、起點站、終點站、途經站點、發(fā)車時間等。系統(tǒng)要實現(xiàn)快速查找特定路線、按照路線長度對路線進行排序、新增和刪除路線、修改路線的發(fā)車時間等功能。請確定合適的數(shù)據(jù)結構，并詳細描述算法設計和代碼實現(xiàn)，同時分析其時間和空間復雜度。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分