上海工藝美術(shù)職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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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2分，共40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USB接口的數(shù)據(jù)采集卡，能夠采集多路模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，給出硬件接口設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)思路。2、哈夫曼樹(shù)是一種特殊的帶權(quán)路徑長(zhǎng)度最短的二叉樹(shù)，在數(shù)據(jù)壓縮等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。以下關(guān)于哈夫曼樹(shù)的描述，不準(zhǔn)確的是：（）A.哈夫曼樹(shù)的構(gòu)建過(guò)程基于貪心算法，每次選擇權(quán)值最小的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)合并B.通過(guò)哈夫曼樹(shù)可以為字符編碼，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效壓縮C.哈夫曼樹(shù)的帶權(quán)路徑長(zhǎng)度是所有葉子節(jié)點(diǎn)的權(quán)值乘以路徑長(zhǎng)度之和D.不同的字符集和權(quán)值分布會(huì)得到相同的哈夫曼樹(shù)結(jié)構(gòu)3、設(shè)計(jì)一個(gè)高速串行通信系統(tǒng)，采用PCIe接口，傳輸速率達(dá)到10Gbps，說(shuō)明硬件實(shí)現(xiàn)和協(xié)議棧。4、動(dòng)態(tài)數(shù)組是一種可以動(dòng)態(tài)調(diào)整大小的數(shù)組。以下關(guān)于動(dòng)態(tài)數(shù)組的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.動(dòng)態(tài)數(shù)組可以根據(jù)需要自動(dòng)增加或減少存儲(chǔ)空間B.動(dòng)態(tài)數(shù)組在插入元素時(shí)可能需要重新分配內(nèi)存C.動(dòng)態(tài)數(shù)組的實(shí)現(xiàn)通?；陟o態(tài)數(shù)組D.動(dòng)態(tài)數(shù)組的性能一定優(yōu)于靜態(tài)數(shù)組5、在一個(gè)圖像處理軟件中，需要對(duì)圖像的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行操作，如快速找到相鄰像素的最大值、最小值等，并能夠高效地進(jìn)行區(qū)域填充。對(duì)于這樣的圖像數(shù)據(jù)處理需求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最有用的？（）A.二維數(shù)組，直接對(duì)應(yīng)圖像的像素矩陣B.二叉樹(shù)，對(duì)像素值進(jìn)行排序和查找C.圖，表示像素之間的關(guān)系D.哈希表，快速定位特定像素的信息6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像銳化系統(tǒng)，能夠增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)，說(shuō)明算法和硬件實(shí)現(xiàn)。7、運(yùn)用集成電路工藝，設(shè)計(jì)一款用于航空航天的抗輻射數(shù)字集成電路，確保在惡劣環(huán)境下正常工作。8、設(shè)計(jì)一個(gè)用于醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀的生理信號(hào)處理電路，如心電、血壓等，給出電路設(shè)計(jì)和干擾抑制措施。9、設(shè)計(jì)一個(gè)用于電動(dòng)汽車(chē)的電池管理系統(tǒng)（BMS），能夠監(jiān)測(cè)電池電壓、電流、溫度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)均衡充電和過(guò)充過(guò)放保護(hù)，闡述系統(tǒng)架構(gòu)和控制策略。10、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)銀行自動(dòng)取款機(jī)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)取款、存款、轉(zhuǎn)賬等功能。11、利用射頻技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)并進(jìn)行短距離傳輸。12、字典樹(shù)（Trie樹(shù)）常用于字符串的存儲(chǔ)和查找。假設(shè)我們正在使用字典樹(shù)處理字符串集合。以下關(guān)于字典樹(shù)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.字典樹(shù)利用字符串的公共前綴來(lái)節(jié)省存儲(chǔ)空間和提高查找效率B.插入和查找操作在字典樹(shù)中的時(shí)間復(fù)雜度與字符串的長(zhǎng)度有關(guān)C.字典樹(shù)可以方便地實(shí)現(xiàn)字符串的前綴匹配和搜索功能D.字典樹(shù)適合存儲(chǔ)大量短字符串，對(duì)于長(zhǎng)字符串效果不佳13、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)校園智能安防監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和存儲(chǔ)。14、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)中的載波同步電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)接收信號(hào)載波頻率和相位的準(zhǔn)確同步，測(cè)試同步性能。15、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)壓力計(jì)電路，能夠同時(shí)測(cè)量環(huán)境溫度和壓力，溫度精度為±0.1℃，壓力精度為±1kPa。16、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能充電器電路，能夠?qū)⑻?yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，為手機(jī)、平板電腦等設(shè)備充電，輸出電壓為5V。17、對(duì)于一個(gè)用鏈表表示的隊(duì)列，若隊(duì)頭指針為front，隊(duì)尾指針為rear，在進(jìn)行入隊(duì)操作時(shí)，新節(jié)點(diǎn)應(yīng)插入在？（）A.front之前B.rear之后C.front和rear之間D.任意位置18、基于通信協(xié)議設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸和錯(cuò)誤檢測(cè)，說(shuō)明協(xié)議的選擇和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。19、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，假設(shè)需要存儲(chǔ)和操作一個(gè)學(xué)生成績(jī)的集合，并且能夠快速查找某個(gè)學(xué)生的成績(jī)、計(jì)算平均成績(jī)等操作。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的（）A.棧B.隊(duì)列C.二叉搜索樹(shù)D.哈希表20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)水中的溶解氧、pH值、電導(dǎo)率等參數(shù)，并通過(guò)GPRS模塊將數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）闡述后綴樹(shù)在自然語(yǔ)言處理中的應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)挑戰(zhàn)。2、（本題5分）簡(jiǎn)述哈希表的哈希沖突是如何產(chǎn)生的，以及如何減少哈希沖突的發(fā)生。3、（本題5分）論述跳表在插入操作中隨機(jī)層數(shù)生成的策略和對(duì)性能的影響。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)算法，利用鏈表實(shí)現(xiàn)一個(gè)棧，模擬棧的入棧、出棧操作，并判斷棧是否為空。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)樹(shù)狀數(shù)組，用于解決給定整數(shù)數(shù)組的區(qū)間求和問(wèn)題，測(cè)試其效率。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用順序表實(shí)現(xiàn)對(duì)一組整數(shù)的插入、刪除和查找操作，并計(jì)算各種操作的平均時(shí)間復(fù)雜度。4、（本題5分）基于字典樹(shù)和圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)域名的快速解析和管理。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用弗洛伊德算法求一個(gè)有向網(wǎng)中任意兩點(diǎn)之間的最短路徑。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）某公司的庫(kù)存管理系統(tǒng)需要記錄原材料、半成品和成品的庫(kù)存數(shù)量、成本和存放位置等信息。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)庫(kù)存的入庫(kù)、出庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)和成本核算操作，并能夠根據(jù)銷(xiāo)售預(yù)測(cè)和生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行庫(kù)存預(yù)警和補(bǔ)貨建議。2、（本題10分）一個(gè)學(xué)校的學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)需要記錄學(xué)生的成績(jī)