信陽(yáng)師范大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法（Python）》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法（Python）》2022-2023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1分，共20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LTC6804的電池組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)串聯(lián)電池的電壓和溫度，給出硬件電路和軟件算法。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬移相器和濾波器的相位補(bǔ)償系統(tǒng)，改善系統(tǒng)的相位特性。3、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器功率擴(kuò)展電路，能夠增加放大器的輸出功率，滿足更大功率的音頻播放需求。4、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的軟件定義無(wú)線電（SDR）平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)靈活的調(diào)制解調(diào)功能。5、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，堆通常用于實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列。假設(shè)需要構(gòu)建一個(gè)最大堆，以下關(guān)于堆的調(diào)整操作，哪個(gè)是關(guān)鍵的步驟（）A.從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，比較每個(gè)節(jié)點(diǎn)與其子節(jié)點(diǎn)的值B.從葉子節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，向上調(diào)整節(jié)點(diǎn)的位置C.隨機(jī)選擇節(jié)點(diǎn)進(jìn)行比較和調(diào)整D.不需要進(jìn)行調(diào)整，初始構(gòu)建就是正確的6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)示波器觸發(fā)電路，能夠根據(jù)特定的信號(hào)條件觸發(fā)示波器的采樣，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。7、設(shè)計(jì)一個(gè)直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，采用PWM控制方式，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平滑調(diào)速，包括電路設(shè)計(jì)和控制算法。8、設(shè)計(jì)一個(gè)液晶顯示的背光源系統(tǒng)，能夠提供均勻、穩(wěn)定的光照，具有亮度調(diào)節(jié)和色彩控制功能。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于CPLD的邏輯控制電路，實(shí)現(xiàn)特定的邏輯功能，包括電路設(shè)計(jì)和功能仿真。10、在一個(gè)有向圖中，若存在頂點(diǎn)v到頂點(diǎn)u的路徑，同時(shí)也存在u到v的路徑，則稱(chēng)該圖具有？（）A.強(qiáng)連通性B.弱連通性C.單向連通性D.以上都不對(duì)11、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)一個(gè)交通流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，能夠?qū)Φ缆飞系能?chē)輛數(shù)量進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和分析。12、設(shè)計(jì)一個(gè)高速光纖通信系統(tǒng)，傳輸速率達(dá)到100Gbps，說(shuō)明系統(tǒng)組成和關(guān)鍵器件選型。13、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、組織數(shù)據(jù)的方式。在研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，線性表是一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于線性表的描述，錯(cuò)誤的是（）A.線性表可以順序存儲(chǔ)，也可以鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)B.順序存儲(chǔ)的線性表可以隨機(jī)訪問(wèn)任意元素，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)C.鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的線性表在插入和刪除操作時(shí)，不需要移動(dòng)大量元素，效率較高D.線性表的長(zhǎng)度是固定的，不能動(dòng)態(tài)變化14、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的卷積編碼和解碼電路，分析其糾錯(cuò)性能和對(duì)系統(tǒng)誤碼率的改善效果。15、在一個(gè)用鄰接表表示的無(wú)向圖中，要判斷兩個(gè)頂點(diǎn)之間是否存在邊，時(shí)間復(fù)雜度為（）A.O(1)B.O(n)C.O(log?n)D.取決于頂點(diǎn)的度數(shù)16、在一個(gè)有向圖中，頂點(diǎn)表示城市，邊表示城市之間的道路，邊的權(quán)重表示道路的長(zhǎng)度。如果要使用迪杰斯特拉算法找到從源頂點(diǎn)到其他所有頂點(diǎn)的最短路徑，以下哪個(gè)步驟是算法的核心？（）A.每次選擇距離源頂點(diǎn)最近的未訪問(wèn)頂點(diǎn)B.從源頂點(diǎn)開(kāi)始依次訪問(wèn)所有頂點(diǎn)C.不斷更新頂點(diǎn)的距離值D.隨機(jī)選擇一個(gè)頂點(diǎn)作為起始點(diǎn)17、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字移相器，能夠?qū)崿F(xiàn)0至360度的相移，精度為1度，給出電路結(jié)構(gòu)和控制邏輯。18、運(yùn)用集成電路設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)一款用于智能電表的專(zhuān)用集成電路芯片，實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量和數(shù)據(jù)通信功能。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲能?chē)輛圖像進(jìn)行車(chē)牌定位、字符分割和識(shí)別，闡述算法流程和實(shí)現(xiàn)方法。20、隊(duì)列也是一種特殊的線性表，遵循先進(jìn)先出的原則。在實(shí)際應(yīng)用中，隊(duì)列常用于（）A.操作系統(tǒng)的作業(yè)調(diào)度B.圖的廣度優(yōu)先搜索算法C.緩存數(shù)據(jù)的管理D.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的有向圖中，如何判斷圖中是否存在環(huán)，給出一種有效的算法并分析其時(shí)間復(fù)雜度。2、（本題5分）論述如何在二叉搜索樹(shù)中進(jìn)行插入、刪除和查找操作，以及如何保持其平衡以提高性能。3、（本題5分）解釋什么是樹(shù)狀數(shù)組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，說(shuō)明其特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，并闡述如何進(jìn)行區(qū)間求和和單點(diǎn)更新操作。4、（本題5分）論述隊(duì)列的先進(jìn)先出特性，以及如何通過(guò)循環(huán)隊(duì)列實(shí)現(xiàn)高效的存儲(chǔ)和操作。5、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明如何使用拓?fù)渑判蚺袛嘁粋€(gè)有向圖是否存在環(huán)。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)程序，使用鏈表實(shí)現(xiàn)對(duì)一組數(shù)據(jù)的插入、刪除和遍歷操作，用戶可以動(dòng)態(tài)地進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，對(duì)給定的數(shù)組進(jìn)行隨機(jī)排序，輸出排序后的數(shù)組。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)隊(duì)列，采用循環(huán)隊(duì)列的方式存儲(chǔ)整數(shù)，實(shí)現(xiàn)入隊(duì)、出隊(duì)和獲取隊(duì)列長(zhǎng)度的功能，用于模擬排隊(duì)系統(tǒng)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)一個(gè)學(xué)校的學(xué)生選課沖突檢測(cè)系統(tǒng)，避免學(xué)生選課時(shí)間沖突。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，在二叉堆中刪除最大元素后，重新調(diào)整堆的結(jié)構(gòu)，保持堆的性質(zhì)。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)在線游戲中，玩家的角色信息需要被實(shí)時(shí)更新和存儲(chǔ)。角色信息包括角色I(xiàn)D、角色名、等級(jí)、經(jīng)驗(yàn)值、裝備列表、技能列表等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些角色數(shù)據(jù)，以便能夠快速查詢角色的詳細(xì)信息、按照等級(jí)進(jìn)行排序、更新角色的經(jīng)驗(yàn)值和裝備，并處理多個(gè)玩家同時(shí)進(jìn)行的操作。2、（本題10分）某公司的客戶關(guān)系管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)客戶的基本信息、購(gòu)買(mǎi)記錄、投訴建議和跟進(jìn)狀態(tài)等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)客戶信息的添加、刪除、查找和修改，購(gòu)買(mǎi)記錄的分析，投訴建議的處理和跟進(jìn)狀態(tài)的更新，并能夠?qū)蛻暨M(jìn)行分類(lèi)和價(jià)值評(píng)估。3、（本題10分）一個(gè)在線教學(xué)平臺(tái)需要對(duì)學(xué)生的