江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及實驗》2023-2024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頁江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及實驗》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、利用電力電子技術(shù)設(shè)計一個不間斷電源（UPS）系統(tǒng)，在市電中斷時能夠為負載提供持續(xù)的電力供應(yīng)。2、隊列可以用于實現(xiàn)廣度優(yōu)先遍歷算法。在廣度優(yōu)先遍歷中，以下關(guān)于隊列的使用描述錯誤的是（）A.從起始節(jié)點開始，將其入隊B.每次取出隊頭節(jié)點，并將其未訪問的鄰接節(jié)點入隊C.直到隊列為空，遍歷結(jié)束D.隊列中的節(jié)點順序與遍歷順序無關(guān)3、假設(shè)要實現(xiàn)一個可以動態(tài)調(diào)整大小并且能夠快速查找最大元素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的擴展和修改可能是最合適的？（）A.最大堆B.最小堆C.鏈表D.數(shù)組4、設(shè)計一個高通濾波器電路，截止頻率為500Hz，通帶波紋小于0.5dB，阻帶衰減不小于30dB，輸入信號頻率范圍為0-1kHz。5、設(shè)計一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)中上行鏈路和下行鏈路的功率分配方案，考慮鏈路預(yù)算和干擾情況。6、運用電子信息工程知識，設(shè)計一個智能交通信號燈自適應(yīng)控制系統(tǒng)，根據(jù)實時交通流量調(diào)整信號燈時間。7、設(shè)計一個簡單的太陽能充電控制器，能夠?qū)⑻柲茈姵匕遢敵龅碾娔苡行У卮鎯Φ叫铍姵刂校⒎乐惯^充和過放。8、設(shè)計一個基于LoRa技術(shù)的遠程無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)遠距離的數(shù)據(jù)通信，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件協(xié)議。9、設(shè)計一個基于模擬開關(guān)和電阻網(wǎng)絡(luò)的程控增益放大器，實現(xiàn)增益的程控調(diào)節(jié)。10、設(shè)計一個音頻DAC轉(zhuǎn)換器電路，實現(xiàn)高保真音頻輸出，給出電路結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)。11、插入排序也是一種簡單的排序算法，它將未排序的元素逐個插入到已排序的部分中。在平均情況下，插入排序的時間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(logn)12、想象一個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的緩存系統(tǒng)，數(shù)據(jù)包按照到達的先后順序存儲，并且當(dāng)緩存滿時需要刪除最早到達的數(shù)據(jù)包。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合實現(xiàn)這個緩存？（）A.循環(huán)隊列，能夠?qū)崿F(xiàn)先進先出，并且容易判斷滿和空的狀態(tài)B.棧，后進先出，不符合數(shù)據(jù)包的處理順序C.優(yōu)先隊列，根據(jù)優(yōu)先級處理，不適合按到達順序處理D.圖，用于表示復(fù)雜的關(guān)系，不適合簡單的數(shù)據(jù)包緩存13、設(shè)計一個基于數(shù)字電位器的音量控制系統(tǒng)，能夠通過按鍵或旋轉(zhuǎn)編碼器調(diào)節(jié)音量大小。14、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鏈表是一種常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于鏈表的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.鏈表由一系列節(jié)點組成，每個節(jié)點包含數(shù)據(jù)和指向下一個節(jié)點的指針B.鏈表的插入和刪除操作在特定位置時，時間復(fù)雜度為O(1)C.鏈表可以方便地進行動態(tài)內(nèi)存分配，無需事先確定存儲空間大小D.鏈表在查找特定元素時，時間復(fù)雜度總是優(yōu)于順序表15、設(shè)計一個基于FPGA的圖像銳化系統(tǒng)，能夠增強圖像的邊緣和細節(jié)，說明算法和硬件實現(xiàn)。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述哈希表的工作原理，包括哈希函數(shù)的設(shè)計和處理沖突的方法，并分析其查找效率。2、（本題5分）論述跳表在大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲中的可擴展性和性能評估。3、（本題5分）闡述隊列的入隊和出隊操作的具體過程，以及在實際問題中的作用。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某電商平臺的商品推薦系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的瀏覽歷史、購買記錄和收藏行為為用戶推薦相關(guān)商品。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲和分析這些用戶行為數(shù)據(jù)，實現(xiàn)個性化的商品推薦算法，能夠?qū)崟r更新推薦結(jié)果以適應(yīng)用戶興趣的變化。2、（本題5分）某醫(yī)院的醫(yī)生排班管理系統(tǒng)需要存儲醫(yī)生的排班信息，如醫(yī)生編號、醫(yī)生姓名、科室、排班日期、上班時間、下班時間等。系統(tǒng)要支持快速查找特定醫(yī)生的排班、按照上班時間對排班進行排序、新增排班、修改排班以及刪除排班。請設(shè)計合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實現(xiàn)和性能分析。3、（本題5分）一個在線考試系統(tǒng)需要管理考試信息，包括考試編號、考試名稱、考試時間、考生名單等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定考試、按照考試時間對考試進行排序、新增考試、刪除考試以及添加和刪除考生。請選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細說明算法和代碼實現(xiàn)，以及性能評估。4、（本題5分）在一個在線旅游行程規(guī)劃系統(tǒng)中，用戶可以自定義旅游行程，包括景點、住宿、交通等安排。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲用戶的行程規(guī)劃，支持行程的修改、分享和評價，能夠根據(jù)用戶需求提供合理的行程建議和優(yōu)化方案。5、（本題5分）一個在線點餐系統(tǒng)需要管理菜品信息、菜單、用戶訂單和支付信息等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持菜品的添加、刪除和修改，菜單的生成，用戶訂單的處理和支付信息的記錄，并能夠快速處理高峰時段的大量訂單和優(yōu)化配送路線。四、設(shè)計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計一個基于哈希表的集合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)集合的并、