四川衛(wèi)生康復職業(yè)學院《數(shù)據(jù)結構與數(shù)據(jù)庫》2023-2024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6頁四川衛(wèi)生康復職業(yè)學院

《數(shù)據(jù)結構與數(shù)據(jù)庫》2023-2024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30個小題，每小題1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、設計一個基于CAN總線的汽車電子控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對發(fā)動機、變速器、制動系統(tǒng)等部件的監(jiān)測和控制。2、設計一個衛(wèi)星導航系統(tǒng)中的多星座融合定位算法，評估定位精度的提升效果。3、樹狀數(shù)組是一種用于高效計算前綴和的數(shù)據(jù)結構。假設我們正在使用樹狀數(shù)組進行計算。以下關于樹狀數(shù)組的描述，哪一項是不準確的？（）A.樹狀數(shù)組通過二進制的位運算來實現(xiàn)快速的更新和查詢操作B.對于一個大規(guī)模數(shù)組，樹狀數(shù)組的空間復雜度比直接計算前綴和的方法低C.樹狀數(shù)組可以用于解決動態(tài)的區(qū)間更新和查詢問題D.樹狀數(shù)組的查詢和更新操作的時間復雜度都為O(n)4、在一個需要對一組數(shù)據(jù)進行去重操作的場景中，以下哪種數(shù)據(jù)結構可以有效地實現(xiàn)這個功能？（）A.集合，自動去除重復元素B.數(shù)組，需要額外的算法進行去重C.鏈表，去重操作復雜且效率低D.棧，不適合進行去重操作5、設計一個基于ARM的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產設備的監(jiān)控和控制，描述系統(tǒng)架構和軟件界面。6、設計一個基于藍牙5.0技術的無線音頻傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)高質量的音頻數(shù)據(jù)傳輸，給出系統(tǒng)的性能測試結果。7、運用電子信息工程知識，設計一個智能交通管理系統(tǒng)，包括交通信號燈控制、車輛流量監(jiān)測和違章抓拍等功能。8、設計一個基于單片機的智能電表系統(tǒng)，能夠測量電壓、電流、功率、電量等參數(shù)，并具備遠程抄表功能。9、數(shù)組是一種常見的數(shù)據(jù)結構，具有固定的大小和連續(xù)的存儲方式。以下關于數(shù)組的描述，錯誤的是：（）A.數(shù)組可以通過下標快速訪問元素，但插入和刪除元素時可能需要移動大量元素，效率較低B.多維數(shù)組在內存中也是連續(xù)存儲的，通過計算偏移量可以快速定位元素C.數(shù)組的長度在創(chuàng)建后不能改變，若要動態(tài)改變數(shù)組大小，需要重新分配內存并復制元素D.數(shù)組適用于元素數(shù)量固定且操作主要為查找的情況，對于頻繁插入和刪除的應用不太合適，且其空間利用率總是最優(yōu)的10、根據(jù)數(shù)字信號處理知識，設計一個語音降噪系統(tǒng)，能夠有效去除環(huán)境噪聲，提高語音清晰度。11、設計一個基于藍牙技術的無線耳機音頻傳輸系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)高質量的音頻傳輸和穩(wěn)定的連接。12、在一個需要快速判斷兩個字符串是否具有相同字符集合的場景中，以下哪種數(shù)據(jù)結構和算法的組合可能是最有效的？（）A.利用哈希表統(tǒng)計每個字符串中字符的出現(xiàn)次數(shù)，然后比較B.對字符串進行排序，然后比較排序后的結果C.使用樹存儲字符串的字符，然后進行比較D.通過棧對字符串進行處理和比較13、設計一個基于無線傳感器網絡的農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測土壤濕度、溫度、酸堿度等參數(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚和遠程傳輸。14、設計一個數(shù)字信號調制解調電路，能夠實現(xiàn)數(shù)字信號的調制和解調，調制方式為ASK、FSK、PSK等。15、設計一個±5V轉±3.3V的DC-DC電源變換電路，輸出電流不小于0.3A，給出原理圖和PCB布局。16、設計一個基于藍牙5.0的低功耗無線傳感器節(jié)點，實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和傳輸，描述節(jié)點的硬件設計和功耗優(yōu)化措施。17、設計一個基于射頻技術的無線胎壓監(jiān)測系統(tǒng)，能夠實時監(jiān)測汽車輪胎的壓力和溫度。18、設計一個基于DSP的音頻編碼系統(tǒng)，實現(xiàn)MP3或AAC編碼，給出算法流程和代碼優(yōu)化。19、設計一個基于運算放大器的電流源電路，輸出電流穩(wěn)定，精度高，可調節(jié)范圍寬。20、設計一個數(shù)字鑒頻器，能夠測量輸入信號的頻率變化，精度達到10Hz，給出電路結構和工作原理。21、二叉堆是一種特殊的二叉樹，常用于實現(xiàn)優(yōu)先隊列。假設我們正在使用一個最大堆。以下關于二叉堆的描述，哪一項是不準確的？（）A.最大堆的根節(jié)點值是堆中所有節(jié)點值中的最大值B.向最大堆中插入一個元素后，需要通過調整保持堆的性質C.最大堆常用于實現(xiàn)排序算法，如堆排序D.二叉堆只能是完全二叉樹，不能是不完全二叉樹22、設計一個電子琴電路，能夠產生不同音符的聲音，具有音量調節(jié)、音色選擇等功能。23、設計一個數(shù)字圖像處理中圖像特征提取和分類系統(tǒng)，分析特征的有效性和分類準確率。24、在一個編譯器的符號表實現(xiàn)中，需要存儲變量名、類型、作用域等信息，并能夠快速查找、插入和刪除符號。以下哪種數(shù)據(jù)結構可能是最適合的？（）A.紅黑樹，平衡的搜索結構B.鏈表，動態(tài)操作方便C.棧，后進先出管理符號D.隊列，先進先出處理符號25、棧是一種特殊的線性表，其操作遵循后進先出的原則。關于棧的應用，以下說法錯誤的是（）A.棧可以用于表達式求值B.?？梢杂糜趯崿F(xiàn)函數(shù)調用時的參數(shù)傳遞和返回地址保存C.棧可以用于將遞歸算法轉換為非遞歸算法D.棧不適合用于判斷一個字符串是否是回文26、設計一個基于數(shù)字信號處理器（DSP）的圖像識別系統(tǒng)，能夠識別簡單的物體形狀和顏色。27、使用單片機設計一個智能電子秤系統(tǒng)，能夠準確測量物體重量，并具有去皮、計價等功能。28、設計一個溫度傳感器網絡遠程監(jiān)控電路，能夠通過互聯(lián)網遠程監(jiān)控溫度傳感器網絡的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程管理。29、設計一個基于ARM的嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)視頻采集和編碼，存儲到SD卡中，闡述系統(tǒng)架構和軟件實現(xiàn)流程。30、設計一個基于FPGA的圖像邊緣檢測系統(tǒng)，能夠對輸入的灰度圖像進行實時邊緣檢測，采用Sobel算子，給出硬件架構和Verilog代碼實現(xiàn)。二、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線課程平臺的作業(yè)管理系統(tǒng)需要記錄作業(yè)信息、學生提交情況和教師批改情況。作業(yè)信息包括作業(yè)ID、課程ID、作業(yè)內容、截止時間，學生提交情況包括學生ID、作業(yè)ID、提交時間、提交內容，教師批改情況包括作業(yè)ID、批改時間、批改分數(shù)、評語。請設計數(shù)據(jù)結構來管理作業(yè)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)作業(yè)的發(fā)布、提交、批改、查詢，并統(tǒng)計學生的作業(yè)完成情況。2、（本題5分）某公司的員工信息（包括員工編號、姓名、年齡、部門、工資等）以哈希表的形式存儲。由于公司規(guī)模擴大，員工數(shù)量急劇增加，導致哈希沖突頻繁。請?zhí)岢龈倪M方案，重新設計哈希函數(shù)和解決沖突的方法，并分析改進后的時間復雜度和空間復雜度。同時，實現(xiàn)以下功能：（1）查找特定員工的信息；（2）統(tǒng)計每個部門的員工人數(shù)。3、（本題5分）在一個大型企業(yè)的項目管理系統(tǒng)中，需要記錄項目信息、任務分配和進度情況。項目信息包括項目ID、項目名稱、負責人、開始時間、結束時間，任務分配包括任務ID、項目ID、責任人、任務描述，進度情況包括任務ID、完成百分比、更新時間。請設計數(shù)據(jù)結構來管理項目數(shù)據(jù)，實現(xiàn)項目的查詢、任務的跟蹤、進度的更新，并生成項目進度報告。4、（本題5分）某電商倉庫的庫存管理系統(tǒng)需要存儲商品的庫存信息，包含商品編號、商品名稱、庫存數(shù)量、進貨價格、出貨價格等。系統(tǒng)要能夠快速查詢特定商品的庫存、按照庫存數(shù)量對商品進行排序、進行商品的入庫和出庫操作、修改商品的價格信息。請設計合理的數(shù)據(jù)結構和算法，并提供代碼實現(xiàn)以及性能評估。5、（本題5分）某電商平臺需要對商品進行分類管理，并支持快速查詢和更新商品信息。請設計合適的數(shù)據(jù)結構來存儲商品分類信息，包括分類名稱、編號、父分類等，并實現(xiàn)添加、刪除、查找和修改分類的操作。同時，考慮如何優(yōu)化數(shù)據(jù)結構以提高操作的效率。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）鏈表的合并操作有哪些方法？請詳細描述一種方法的實現(xiàn)過程。2、（本題5分）論述如何利用廣度優(yōu)先搜索算法找到圖中所有的連通分量。3、（本題5分）對于一個具有n個頂點的有向圖，如何判斷是否存在環(huán)并且找出環(huán)？4、（本題5分）解釋如何在一個具有n個元素的數(shù)組中，找出兩個數(shù)之和等于給定值的