宜賓學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)宜賓學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、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ARM的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)控和控制，描述系統(tǒng)架構(gòu)和軟件界面。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于555定時(shí)器的三角波發(fā)生器，輸出頻率在10Hz至100Hz連續(xù)可調(diào)，說(shuō)明電路原理和元件選擇。3、在一個(gè)大頂堆中，若父節(jié)點(diǎn)的索引為i，則其左子節(jié)點(diǎn)的索引為？（）A.2i+1B.2iC.2i-1D.i/24、隊(duì)列也是一種常見(jiàn)的線性表，具有特定的特性。關(guān)于隊(duì)列的特點(diǎn)，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.隊(duì)列遵循先進(jìn)先出（FIFO）的原則，插入在隊(duì)尾，刪除在隊(duì)頭B.循環(huán)隊(duì)列可以有效地解決普通隊(duì)列可能出現(xiàn)的假溢出問(wèn)題C.隊(duì)列的入隊(duì)和出隊(duì)操作的時(shí)間復(fù)雜度均為O(n)，其中n為隊(duì)列的長(zhǎng)度D.隊(duì)列在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的作業(yè)調(diào)度、消息緩沖等方面有廣泛應(yīng)用5、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路中的可編程邏輯陣列（PLA）實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)的方案，分析資源利用率。6、運(yùn)用集成電路設(shè)計(jì)流程，設(shè)計(jì)一款用于智能手機(jī)的音頻編解碼器芯片，支持多種音頻格式的解碼和編碼。7、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)中的擾碼生成和解擾電路，分析擾碼對(duì)信號(hào)頻譜的影響。8、設(shè)計(jì)一個(gè)圖像處理中的顏色空間轉(zhuǎn)換模塊，能夠在不同顏色模型之間進(jìn)行準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換，進(jìn)行誤差分析。9、在一個(gè)實(shí)時(shí)交通監(jiān)控系統(tǒng)中，需要快速更新道路的擁堵?tīng)顟B(tài)，并能夠查詢某條道路的當(dāng)前狀態(tài)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.二叉平衡樹(shù)，能夠保持平衡，查找和更新效率較高，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜B.跳表，通過(guò)多層索引提高查找和更新效率，實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單C.線段樹(shù)，常用于區(qū)間查詢和更新，但對(duì)于單個(gè)元素的操作相對(duì)復(fù)雜D.紅黑樹(shù)，自平衡的二叉搜索樹(shù)，保證了較好的性能10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的視頻流處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻的壓縮、傳輸和顯示，闡述硬件設(shè)計(jì)和視頻處理算法。11、樹(shù)的存儲(chǔ)方式有多種，如雙親表示法、孩子表示法、孩子兄弟表示法等。假設(shè)要快速找到一個(gè)節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)，以下哪種存儲(chǔ)方式可能最為合適？（）A.雙親表示法B.孩子表示法C.孩子兄弟表示法D.以上方式效果相同12、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能路燈控制系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境光線和交通流量自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈的亮度。13、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)識(shí)別、車位引導(dǎo)和收費(fèi)管理。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的音頻放大器電路，要求輸入阻抗不小于10kΩ，輸出功率不小于10W，總諧波失真小于1%。15、利用電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)和充放電控制。16、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控與預(yù)警電路，能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)，當(dāng)溫度異常時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。17、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻處理中的音頻水印嵌入和提取系統(tǒng)，分析水印的魯棒性和不可感知性。18、設(shè)計(jì)一個(gè)紅外遙控系統(tǒng)，能夠通過(guò)遙控器對(duì)設(shè)備進(jìn)行開(kāi)、關(guān)、音量調(diào)節(jié)等操作，遙控距離不小于5米。19、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，能夠測(cè)量直流電壓和交流電壓，精度和量程滿足一定要求，提供電路設(shè)計(jì)和誤差分析。20、假設(shè)在一個(gè)資源分配系統(tǒng)中，有多個(gè)資源請(qǐng)求同時(shí)到達(dá)，系統(tǒng)需要根據(jù)資源的可用性和請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分配。為了有效地管理資源和請(qǐng)求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以幫助實(shí)現(xiàn)高效的分配策略？（）A.集合B.映射C.鏈表集合D.樹(shù)狀數(shù)組二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明樹(shù)和圖的區(qū)別與聯(lián)系，舉例說(shuō)明樹(shù)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用和圖在解決實(shí)際問(wèn)題中的優(yōu)勢(shì)。2、（本題5分）解釋如何在一個(gè)具有n個(gè)元素的鏈表中，使用歸并排序算法進(jìn)行排序，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明如何在一個(gè)有向圖中進(jìn)行拓?fù)渑判虻牟⑿兴惴ǎo出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其性能優(yōu)勢(shì)。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）以哈希表為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個(gè)在線投票系統(tǒng)，能夠快速統(tǒng)計(jì)投票結(jié)果。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用Dijkstra算法求解給定有向圖中某一頂點(diǎn)到其他頂點(diǎn)的最短路徑，輸出路徑和距離。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)紅黑樹(shù)，實(shí)現(xiàn)插入、刪除和查找操作，并保證紅黑樹(shù)的性質(zhì)始終成立。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示旅游景點(diǎn)地圖，實(shí)現(xiàn)景點(diǎn)之間的最短路徑查找和推薦功能。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)學(xué)生的信息（學(xué)號(hào)、姓名、成績(jī)），實(shí)現(xiàn)添加、刪除、查找和修改學(xué)生信息的功能。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）一個(gè)在線游戲的排行榜系統(tǒng)需要記錄玩家的得分和排名信息。玩家信息包括玩家ID、得分、排名。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)排行榜