信陽農(nóng)林學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)W》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁信陽農(nóng)林學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)W》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______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1分，共20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)基于模擬濾波器和數(shù)字濾波器組合的信號(hào)濾波系統(tǒng)，有效濾除多種類型的噪聲。2、選擇排序也是一種簡(jiǎn)單的排序算法。以下關(guān)于選擇排序的特點(diǎn)，描述錯(cuò)誤的是（）A.每一輪選擇未排序部分的最小元素與當(dāng)前位置交換B.時(shí)間復(fù)雜度始終為O(n^2)C.是一種不穩(wěn)定的排序算法D.不需要額外的存儲(chǔ)空間3、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能工廠的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，滿足生產(chǎn)設(shè)備的高速通信和協(xié)同工作需求。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的電梯控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電梯的上升、下降、?？俊㈤_門、關(guān)門等功能，并具備超載報(bào)警和故障診斷功能。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的音頻濾波系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)音頻信號(hào)的低通、高通、帶通和帶阻濾波，濾波參數(shù)可調(diào)節(jié)。6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鑒相器，能夠測(cè)量?jī)蓚€(gè)高頻信號(hào)的相位差，精度達(dá)到0.1度，給出電路結(jié)構(gòu)和工作原理。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于RFID技術(shù)的門禁系統(tǒng)，能夠識(shí)別合法的RFID標(biāo)簽并控制門的開關(guān)，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件流程。8、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能公交站牌系統(tǒng)，顯示車輛實(shí)時(shí)位置和預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的UART通信模塊，波特率可設(shè)置，數(shù)據(jù)位、停止位可配置，給出硬件實(shí)現(xiàn)和測(cè)試方案。10、在一個(gè)文本處理程序中，需要對(duì)輸入的大量文本進(jìn)行單詞頻率統(tǒng)計(jì)。也就是說，要快速確定每個(gè)單詞在文本中出現(xiàn)的次數(shù)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.棧，按照后進(jìn)先出的原則存儲(chǔ)單詞B.隊(duì)列，先進(jìn)先出地處理單詞C.二叉樹，對(duì)單詞進(jìn)行分類存儲(chǔ)D.哈希表，將單詞作為鍵，出現(xiàn)次數(shù)作為值11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度、氣象條件等自動(dòng)控制灌溉，提供系統(tǒng)的硬件電路和控制策略。12、設(shè)計(jì)一個(gè)直流穩(wěn)壓電源，能夠輸出穩(wěn)定的直流電壓，具有過壓保護(hù)、過流保護(hù)等功能。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的正弦波振蕩器電路，輸出頻率為1kHz，幅度穩(wěn)定。14、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以快速查找兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間是否存在路徑的圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下哪種表示方法和搜索算法的組合最適合？（）A.鄰接矩陣和深度優(yōu)先搜索B.鄰接表和廣度優(yōu)先搜索C.鄰接矩陣和廣度優(yōu)先搜索D.鄰接表和深度優(yōu)先搜索15、設(shè)計(jì)一個(gè)具有USB接口的數(shù)字存儲(chǔ)設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取，包括硬件接口設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)管理軟件。16、設(shè)計(jì)一個(gè)智能環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)多種環(huán)境參數(shù)如溫度、濕度、光照、PM2.5等，并進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳和分析，闡述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件功能。17、設(shè)計(jì)一個(gè)無線通信中的頻譜感知性能評(píng)估系統(tǒng)，包括檢測(cè)概率和虛警概率等指標(biāo)。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙模塊的智能血糖儀，能夠測(cè)量血糖值，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP進(jìn)行記錄和分析。19、設(shè)計(jì)一個(gè)無線通信中的認(rèn)知無線電頻譜感知和接入方案，分析頻譜利用效率。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙低能耗（BLE）技術(shù)的健康監(jiān)測(cè)手環(huán)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)心率、血壓、運(yùn)動(dòng)步數(shù)等健康數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)绞謾C(jī)端。二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個(gè)元素的雙向循環(huán)鏈表中，如何刪除指定區(qū)間內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，并給出具體的算法步驟和代碼實(shí)現(xiàn)。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個(gè)頂點(diǎn)的圖中，如何使用迪杰斯特拉（Dijkstra）算法求解每對(duì)頂點(diǎn)之間的最短路徑，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。3、（本題5分）解釋AVL樹的平衡因子的計(jì)算方法和調(diào)整策略，說明AVL樹在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)操作中的性能表現(xiàn)。4、（本題5分）詳細(xì)說明選擇排序算法的基本思想和在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度分析。5、（本題5分）論述在選擇排序中，每一輪選擇最小元素的過程以及其時(shí)間復(fù)雜度。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用歸并排序算法對(duì)一個(gè)圖的鄰接表進(jìn)行排序。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，在給定的數(shù)組中找出所有不重復(fù)的元素，輸出這些元素。3、（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)表示交通流量圖，實(shí)現(xiàn)路口擁堵情況的分析和最優(yōu)路徑的推薦功能。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，模擬B樹的插入、刪除操作，展示節(jié)點(diǎn)的分裂和合并過程。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用樹狀數(shù)組和深度優(yōu)先搜索算法的結(jié)合，找出一個(gè)圖中所有節(jié)點(diǎn)的最大度。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)快遞公司的包裹跟蹤系統(tǒng)需要記錄包裹的單號(hào)、運(yùn)輸路徑、當(dāng)前位置和預(yù)計(jì)送達(dá)時(shí)間。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)包裹狀態(tài)的實(shí)時(shí)查詢和跟蹤。2、（本題10分）某在線游戲的組隊(duì)系統(tǒng)需要根據(jù)玩家的等級(jí)、職業(yè)和游戲目標(biāo)快速組成合適的隊(duì)伍。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，提高組隊(duì)效率和游戲體驗(yàn)。3、（本題10分）一個(gè)電商網(wǎng)站的商品評(píng)論管理系統(tǒng)需要存