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站名:站名:年級專業(yè):姓名:學(xué)號:凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者,成績按零分記?!堋狻€…………第1頁,共1頁山東外事職業(yè)大學(xué)《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批閱人一、單選題(本大題共20個小題,每小題2分,共40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、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),設(shè)計一個校園智能安防監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),實現(xiàn)視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的實時傳輸和存儲。2、設(shè)計一個基于CPLD的數(shù)字邏輯電路,實現(xiàn)一個8位加法器和8位乘法器,給出硬件描述語言代碼和仿真結(jié)果。3、設(shè)計一個基于運(yùn)放的求和放大器電路,能夠?qū)崿F(xiàn)多個輸入信號的求和運(yùn)算,增益可調(diào)。4、利用模擬電路技術(shù),設(shè)計一個用于醫(yī)療成像設(shè)備的高壓電源電路,提供穩(wěn)定的高電壓輸出。5、設(shè)計一個基于藍(lán)牙技術(shù)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),實現(xiàn)短距離設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信,給出系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計。6、考慮哈希表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它通過哈希函數(shù)將鍵映射到存儲位置。假設(shè)需要快速查找和插入大量的數(shù)據(jù),并且數(shù)據(jù)的分布比較均勻。以下關(guān)于哈希表的負(fù)載因子,哪個說法是正確的()A.負(fù)載因子越大,哈希表的性能越好B.負(fù)載因子越小,哈希表的性能越好C.負(fù)載因子對哈希表的性能沒有影響D.負(fù)載因子應(yīng)根據(jù)具體情況選擇一個合適的值7、設(shè)計一個基于藍(lán)牙低能耗(BLE)技術(shù)的健康監(jiān)測設(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。8、利用模擬電路技術(shù),設(shè)計一個用于數(shù)控機(jī)床的電機(jī)驅(qū)動電路,實現(xiàn)電機(jī)的精確調(diào)速和位置控制。9、設(shè)計一個基于傳感器的智能火災(zāi)報警系統(tǒng),能夠?qū)崟r監(jiān)測環(huán)境中的煙霧濃度和溫度,當(dāng)達(dá)到報警閾值時發(fā)出聲光報警信號。10、設(shè)計一個基于運(yùn)算放大器的微分器電路,能夠?qū)斎胄盘栠M(jìn)行微分運(yùn)算,輸入信號頻率范圍為0-100Hz。11、堆是一種特殊的樹形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),常用于實現(xiàn)優(yōu)先隊列。在堆的操作中,以下描述錯誤的是()A.大根堆中,根節(jié)點(diǎn)的值大于其左右子節(jié)點(diǎn)的值B.小根堆中,根節(jié)點(diǎn)的值小于其左右子節(jié)點(diǎn)的值C.可以通過堆排序算法對數(shù)組進(jìn)行排序D.堆的插入和刪除操作時間復(fù)雜度為O(n)12、設(shè)計一個基于PLC的電梯控制系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)電梯的上升、下降、???、開門、關(guān)門等功能,并具備超載報警和故障診斷功能。13、假設(shè)在一個算法競賽中,需要在有限的時間內(nèi)解決一個涉及大量數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜邏輯的問題。在選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時,以下哪個因素通常是最關(guān)鍵的考慮因素?()A.空間復(fù)雜度B.時間復(fù)雜度C.代碼實現(xiàn)的難度D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的通用性14、設(shè)計一個數(shù)字溫度計液位計數(shù)據(jù)傳輸電路,能夠?qū)囟扔嬕何挥嫷臏y量數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心進(jìn)行實時監(jiān)測。15、假設(shè)要開發(fā)一個文本編輯軟件,需要實現(xiàn)撤銷和重做功能,能夠記錄用戶的一系列操作并在需要時進(jìn)行回退或恢復(fù)。為了實現(xiàn)這一功能,以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是最適合的?()A.環(huán)形緩沖區(qū)B.棧C.隊列D.雙端隊列16、在哈希表的性能優(yōu)化中,處理哈希沖突是關(guān)鍵。以下關(guān)于哈希沖突處理方法的比較,錯誤的是()A.開放地址法在裝填因子較小時性能較好B.鏈地址法在處理沖突時不需要探查空閑位置C.開放地址法的空間利用率通常高于鏈地址法D.鏈地址法在刪除元素時比開放地址法更復(fù)雜17、在一個算法中,需要頻繁地在一個有序序列中插入新的元素,并保持序列的有序性。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠最有效地實現(xiàn)這個功能?()A.冒泡排序后的數(shù)組B.插入排序后的數(shù)組C.鏈表,逐個節(jié)點(diǎn)插入D.二叉搜索樹,自動調(diào)整保持有序18、根據(jù)傳感器技術(shù),設(shè)計一個用于農(nóng)業(yè)的土壤濕度監(jiān)測系統(tǒng),能夠?qū)崟r監(jiān)測土壤濕度并自動控制灌溉設(shè)備。19、設(shè)計一個基于DSP的數(shù)字濾波器,能夠?qū)σ纛l信號進(jìn)行低通濾波,截止頻率為2kHz,給出算法實現(xiàn)和代碼優(yōu)化。20、設(shè)計一個音頻功率放大器,要求在一定負(fù)載下輸出較大功率,且具有良好的音質(zhì),提供電路設(shè)計和性能測試。二、簡答題(本大題共3個小題,共15分)1、(本題5分)詳細(xì)闡述如何在一個具有n個元素的雙向鏈表中,進(jìn)行高效的刪除操作,分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、(本題5分)論述如何使用計數(shù)排序?qū)μ囟l件下的數(shù)組進(jìn)行排序,給出算法步驟和時間復(fù)雜度分析。3、(本題5分)詳細(xì)闡述在堆的調(diào)整過程中,如何保證堆的性質(zhì)在插入和刪除操作后仍然成立。三、設(shè)計題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)設(shè)計一個哈希表程序,支持動態(tài)擴(kuò)容和縮容,當(dāng)元素數(shù)量超過一定閾值時自動擴(kuò)容,刪除元素后空間利用率低時自動縮容。2、(本題5分)基于字典樹和廣度優(yōu)先搜索算法,設(shè)計一個程序,在一個電商平臺的用戶關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中找出用戶的推薦好友。3、(本題5分)設(shè)計一個算法,使用暴力匹配和KMP算法對兩個字符串進(jìn)行匹配,比較其效率。4、(本題5分)設(shè)計一個程序,利用線段樹和堆的組合結(jié)構(gòu),實現(xiàn)對一個動態(tài)整數(shù)序列的實時中位數(shù)查詢。5、(本題5分)設(shè)計一個程序,對一個無序的鏈表進(jìn)行快速排序。四、綜合題(本大題共2個小題,共20分)1、(本題10分)某高校的選課系統(tǒng)需要處理學(xué)生的選課操作,確保課程容量不超員,同時滿足學(xué)生的選課需求。設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,實現(xiàn)選課過程的高效管理。2、(本題10分)一個在線購物車系統(tǒng)需要對用戶添加的商品進(jìn)行管理。商品信息包括商品
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