四川衛(wèi)生康復(fù)職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫》2023-2024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，共6頁四川衛(wèi)生康復(fù)職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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CAN總線的汽車電子控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、制動(dòng)系統(tǒng)等部件的監(jiān)測(cè)和控制。2、設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的多星座融合定位算法，評(píng)估定位精度的提升效果。3、樹狀數(shù)組是一種用于高效計(jì)算前綴和的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在使用樹狀數(shù)組進(jìn)行計(jì)算。以下關(guān)于樹狀數(shù)組的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.樹狀數(shù)組通過二進(jìn)制的位運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)快速的更新和查詢操作B.對(duì)于一個(gè)大規(guī)模數(shù)組，樹狀數(shù)組的空間復(fù)雜度比直接計(jì)算前綴和的方法低C.樹狀數(shù)組可以用于解決動(dòng)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(shí)間復(fù)雜度都為O(n)4、在一個(gè)需要對(duì)一組數(shù)據(jù)進(jìn)行去重操作的場(chǎng)景中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.集合，自動(dòng)去除重復(fù)元素B.數(shù)組，需要額外的算法進(jìn)行去重C.鏈表，去重操作復(fù)雜且效率低D.棧，不適合進(jìn)行去重操作5、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。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.0技術(shù)的無線音頻傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的音頻數(shù)據(jù)傳輸，給出系統(tǒng)的性能測(cè)試結(jié)果。7、運(yùn)用電子信息工程知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能交通管理系統(tǒng)，包括交通信號(hào)燈控制、車輛流量監(jiān)測(cè)和違章抓拍等功能。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能電表系統(tǒng)，能夠測(cè)量電壓、電流、功率、電量等參數(shù)，并具備遠(yuǎn)程抄表功能。9、數(shù)組是一種常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有固定的大小和連續(xù)的存儲(chǔ)方式。以下關(guān)于數(shù)組的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.數(shù)組可以通過下標(biāo)快速訪問元素，但插入和刪除元素時(shí)可能需要移動(dòng)大量元素，效率較低B.多維數(shù)組在內(nèi)存中也是連續(xù)存儲(chǔ)的，通過計(jì)算偏移量可以快速定位元素C.數(shù)組的長(zhǎng)度在創(chuàng)建后不能改變，若要?jiǎng)討B(tài)改變數(shù)組大小，需要重新分配內(nèi)存并復(fù)制元素D.數(shù)組適用于元素?cái)?shù)量固定且操作主要為查找的情況，對(duì)于頻繁插入和刪除的應(yīng)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(hào)處理知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)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(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙技術(shù)的無線耳機(jī)音頻傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的音頻傳輸和穩(wěn)定的連接。12、在一個(gè)需要快速判斷兩個(gè)字符串是否具有相同字符集合的場(chǎng)景中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合可能是最有效的？（）A.利用哈希表統(tǒng)計(jì)每個(gè)字符串中字符的出現(xiàn)次數(shù)，然后比較B.對(duì)字符串進(jìn)行排序，然后比較排序后的結(jié)果C.使用樹存儲(chǔ)字符串的字符，然后進(jìn)行比較D.通過棧對(duì)字符串進(jìn)行處理和比較13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)土壤濕度、溫度、酸堿度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚和遠(yuǎn)程傳輸。14、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)調(diào)制解調(diào)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，調(diào)制方式為ASK、FSK、PSK等。15、設(shè)計(jì)一個(gè)±5V轉(zhuǎn)±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(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.0的低功耗無線傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和傳輸，描述節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)和功耗優(yōu)化措施。17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于射頻技術(shù)的無線胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)汽車輪胎的壓力和溫度。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的音頻編碼系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)MP3或AAC編碼，給出算法流程和代碼優(yōu)化。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的電流源電路，輸出電流穩(wěn)定，精度高，可調(diào)節(jié)范圍寬。20、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鑒頻器，能夠測(cè)量輸入信號(hào)的頻率變化，精度達(dá)到10Hz，給出電路結(jié)構(gòu)和工作原理。21、二叉堆是一種特殊的二叉樹，常用于實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列。假設(shè)我們正在使用一個(gè)最大堆。以下關(guān)于二叉堆的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.最大堆的根節(jié)點(diǎn)值是堆中所有節(jié)點(diǎn)值中的最大值B.向最大堆中插入一個(gè)元素后，需要通過調(diào)整保持堆的性質(zhì)C.最大堆常用于實(shí)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(shè)計(jì)一個(gè)電子琴電路，能夠產(chǎn)生不同音符的聲音，具有音量調(diào)節(jié)、音色選擇等功能。23、設(shè)計(jì)一個(gè)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(zhǔn)確率。24、在一個(gè)編譯器的符號(hào)表實(shí)現(xiàn)中，需要存儲(chǔ)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(hào)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.紅黑樹，平衡的搜索結(jié)構(gòu)B.鏈表，動(dòng)態(tài)操作方便C.棧，后進(jìn)先出管理符號(hào)D.隊(duì)列，先進(jìn)先出處理符號(hào)25、棧是一種特殊的線性表，其操作遵循后進(jìn)先出的原則。關(guān)于棧的應(yīng)用，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.棧可以用于表達(dá)式求值B.?？梢杂糜趯?shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用時(shí)的參數(shù)傳遞和返回地址保存C.?？梢杂糜趯⑦f歸算法轉(zhuǎn)換為非遞歸算法D.棧不適合用于判斷一個(gè)字符串是否是回文26、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的圖像識(shí)別系統(tǒng)，能夠識(shí)別簡(jiǎn)單的物體形狀和顏色。27、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能電子秤系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量物體重量，并具有去皮、計(jì)價(jià)等功能。28、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控電路，能夠通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。29、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ARM的嵌入式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)視頻采集和編碼，存儲(chǔ)到SD卡中，闡述系統(tǒng)架構(gòu)和軟件實(shí)現(xiàn)流程。30、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像邊緣檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲幕叶葓D像進(jìn)行實(shí)時(shí)邊緣檢測(cè)，采用Sobel算子，給出硬件架構(gòu)和Verilog代碼實(shí)現(xiàn)。二、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)在線課程平臺(tái)的作業(yè)管理系統(tǒng)需要記錄作業(yè)信息、學(xué)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(nèi)容、截止時(shí)間，學(xué)生提交情況包括學(xué)生ID、作業(yè)ID、提交時(shí)間、提交內(nèi)容，教師批改情況包括作業(yè)ID、批改時(shí)間、批改分?jǐn)?shù)、評(píng)語。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理作業(yè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)的發(fā)布、提交、批改、查詢，并統(tǒng)計(jì)學(xué)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(hào)、姓名、年齡、部門、工資等）以哈希表的形式存儲(chǔ)。由于公司規(guī)模擴(kuò)大，員工數(shù)量急劇增加，導(dǎo)致哈希沖突頻繁。請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)方案，重新設(shè)計(jì)哈希函數(shù)和解決沖突的方法，并分析改進(jìn)后的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）查找特定員工的信息；（2）統(tǒng)計(jì)每個(gè)部門的員工人數(shù)。3、（本題5分）在一個(gè)大型企業(yè)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)中，需要記錄項(xiàng)目信息、任務(wù)分配和進(jìn)度情況。項(xiàng)目信息包括項(xiàng)目ID、項(xiàng)目名稱、負(fù)責(zé)人、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間，任務(wù)分配包括任務(wù)ID、項(xiàng)目ID、責(zé)任人、任務(wù)描述，進(jìn)度情況包括任務(wù)ID、完成百分比、更新時(shí)間。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理項(xiàng)目數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的查詢、任務(wù)的跟蹤、進(jìn)度的更新，并生成項(xiàng)目進(jìn)度報(bào)告。4、（本題5分）某電商倉庫的庫存管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)商品的庫存信息，包含商品編號(hào)、商品名稱、庫存數(shù)量、進(jìn)貨價(jià)格、出貨價(jià)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(duì)商品進(jìn)行排序、進(jìn)行商品的入庫和出庫操作、修改商品的價(jià)格信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實(shí)現(xiàn)以及性能評(píng)估。5、（本題5分）某電商平臺(tái)需要對(duì)商品進(jìn)行分類管理，并支持快速查詢和更新商品信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)商品分類信息，包括分類名稱、編號(hào)、父分類等，并實(shí)現(xiàn)添加、刪除、查找和修改分類的操作。同時(shí)，考慮如何優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以提高操作的效率。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）鏈表的合并操作有哪些方法？請(qǐng)?jiān)敿?xì)描述一種方法的實(shí)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(duì)于一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)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(gè)具有n個(gè)元素的數(shù)組中，找出兩個(gè)數(shù)之和等于給定值的