珠海科技學院《數(shù)據(jù)結構1》2023-2024學年第一學期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁珠?？萍紝W院

《數(shù)據(jù)結構1》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15個小題，每小題2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、設計一個數(shù)字信號調制解調擴展電路，能夠增加調制解調的方式和速度，并且具有糾錯功能。2、設計一個基于D/A轉換器的方波信號發(fā)生器電路，輸出頻率范圍為100Hz-10kHz，占空比可調。3、選擇排序也是一種簡單的排序算法。以下關于選擇排序的特點，描述錯誤的是（）A.每一輪選擇未排序部分的最小元素與當前位置交換B.時間復雜度始終為O(n^2)C.是一種不穩(wěn)定的排序算法D.不需要額外的存儲空間4、運用通信網(wǎng)絡原理，設計一個智慧農業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡方案，實現(xiàn)農田環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和遠程控制。5、設計一個基于FPGA的交通信號燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的時間段和車流量自動調整信號燈的時長，實現(xiàn)智能化交通控制。6、基于通信中的同步技術設計一個數(shù)字通信接收系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)的準確接收和同步。7、設計一個基于STM8微控制器的智能溫度傳感器，能夠通過I2C接口與上位機通信，給出硬件電路和驅動程序。8、在數(shù)據(jù)結構中，排序算法是非常重要的一部分。冒泡排序是一種簡單的排序算法，它通過反復比較相鄰的元素并交換位置來將數(shù)組排序。對于一個包含n個元素的數(shù)組，冒泡排序的最壞時間復雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(logn)9、基于通信協(xié)議棧設計一個網(wǎng)絡通信模塊，支持多種網(wǎng)絡協(xié)議，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)和處理。10、設計一個通信系統(tǒng)功率控制模塊，能夠根據(jù)信道條件動態(tài)調整發(fā)射功率，分析功率控制的精度和響應速度。11、設計一個通信系統(tǒng)中均衡器收斂速度和失調的優(yōu)化方案，分析對系統(tǒng)性能的改善。12、設計一個基于ZigBee技術的智能工廠環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測溫度、濕度、粉塵濃度等環(huán)境參數(shù)。13、設計一個音頻混音器，能夠將多個音頻輸入信號進行混合，并調節(jié)各通道的音量，給出電路設計和混音算法。14、對于一個需要快速判斷兩個字符串是否相似（例如編輯距離較小）的數(shù)據(jù)結構問題。以下哪種數(shù)據(jù)結構和算法的結合可能是有效的？（）A.哈希表和字符串比較B.后綴樹和字符串匹配C.二叉搜索樹和字符串遍歷D.堆和字符串排序15、設計一個用于工業(yè)機器人的運動控制系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)點位控制、軌跡規(guī)劃和速度控制，說明控制算法和驅動器選型。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述如何在一個具有n個頂點的有向圖中，使用Floyd算法求解任意兩點之間的最短路徑問題，并分析其時間復雜度和空間復雜度。2、（本題5分）詳細闡述如何在一個具有n個元素的二叉搜索樹中刪除一個具有兩個子節(jié)點的節(jié)點，并保持二叉搜索樹的性質。3、（本題5分）解釋如何在一個鏈表中刪除所有值為指定值的節(jié)點，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復雜度。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某城市的公交卡充值管理系統(tǒng)需要存儲充值記錄，包括充值編號、卡號、充值金額、充值時間等。系統(tǒng)要實現(xiàn)快速查找特定卡號的充值記錄、按照充值金額對記錄進行排序、新增充值、刪除錯誤充值記錄。請確定合適的數(shù)據(jù)結構，并詳細闡述算法和代碼實現(xiàn)，同時討論性能優(yōu)化策略。2、（本題5分）一個物流配送中心需要對貨物的配送路徑進行規(guī)劃。配送地點以圖的形式表示，邊的權重表示兩地之間的距離。請設計算法實現(xiàn)以下功能：（1）使用迪杰斯特拉算法找到從起點到終點的最短路徑；（2）判斷圖中是否存在負權邊，如果有，如何處理；（3）使用弗洛伊德算法計算所有點對之間的最短路徑；（4）如果新增一個配送地點，如何更新最短路徑。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。3、（本題5分）某學校的選課系統(tǒng)需要記錄課程和學生的選課信息。課程有課程ID、課程名稱、授課教師、容量等，學生選課信息包括學生ID、課程ID。請設計數(shù)據(jù)結構來管理選課數(shù)據(jù)，能夠快速查詢課程余量、學生選課情況、退選和補選操作，并統(tǒng)計每門課程的選課人數(shù)。4、（本題5分）某金融機構需要對客戶的交易記錄進行分析，以檢測異常交易行為。交易記錄包括交易時間、金額、交易類型等。設計合適的數(shù)據(jù)結構和算法，能夠快速地篩選出異常交易，并進行風險評估。5、（本題5分）一個在線點餐系統(tǒng)需要管理菜品信息、菜單、用戶訂單和支付信息等。設計一種數(shù)據(jù)結構來存儲這些信息，支持菜品的添加、刪除和修改，菜單的生成，用戶訂單的處理和支付信息的記錄，并能夠快速處理高峰時段的大量訂單和優(yōu)化配送路線。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設