陜西青年職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Ⅰ》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁陜西青年職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Ⅰ》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______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1分，共15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(shè)計一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的載波同步電路，實現(xiàn)對接收信號載波頻率和相位的準確同步，測試同步性能。2、設(shè)計一個基于FPGA的數(shù)字信號調(diào)制系統(tǒng)，支持多種數(shù)字調(diào)制方式（如8PSK、64QAM等）。3、在樹型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，二叉樹是一種重要的類型。以下關(guān)于滿二叉樹的描述，不正確的是（）A.每一層上的節(jié)點數(shù)都達到最大值B.葉子節(jié)點都在最底層C.滿二叉樹一定是完全二叉樹D.滿二叉樹的節(jié)點總數(shù)一定是奇數(shù)4、設(shè)計一個基于AD9854的直接數(shù)字頻率合成器（DDS），輸出頻率范圍為1Hz至100MHz，相位分辨率小于1°，給出硬件設(shè)計和控制程序。5、設(shè)計一個基于藍牙Mesh技術(shù)的智能照明控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對多個燈具的分組控制和場景切換。6、設(shè)計一個基于STM8的電機調(diào)速系統(tǒng)，采用PWM控制方式，能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)和調(diào)速功能，描述系統(tǒng)組成和控制算法。7、設(shè)計一個基于光電編碼器的位移測量系統(tǒng)，能夠準確測量物體的直線位移，并進行數(shù)據(jù)顯示和記錄。8、設(shè)計一個使用硬件描述語言實現(xiàn)數(shù)字邏輯功能的模塊，如狀態(tài)機，進行功能仿真和綜合。9、設(shè)計一個音頻濾波器數(shù)字控制電路，能夠通過數(shù)字信號處理器（DSP）對濾波器的參數(shù)進行精確控制，提高音頻質(zhì)量。10、設(shè)計一個低通濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶增益為0dB，阻帶衰減不小于40dB，用于濾除高頻噪聲。11、跳表是一種基于鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。關(guān)于跳表的特點，以下描述哪一項是不正確的？（）A.跳表通過在鏈表中增加多層索引來提高查找效率B.插入和刪除操作在平均情況下的時間復(fù)雜度為O(logn)C.跳表的空間復(fù)雜度比普通鏈表高，但低于平衡二叉搜索樹D.跳表的性能不受數(shù)據(jù)分布的影響，始終保持較好的查找效率12、鏈表是一種常見的鏈式存儲結(jié)構(gòu)。在鏈表中，又分為單鏈表、雙向鏈表和循環(huán)鏈表等。以下關(guān)于鏈表的敘述中，錯誤的是（）A.單鏈表中每個節(jié)點只有一個指向后繼節(jié)點的指針B.雙向鏈表中每個節(jié)點有兩個指針，分別指向前驅(qū)節(jié)點和后繼節(jié)點C.循環(huán)鏈表的尾節(jié)點指針指向頭節(jié)點，形成一個環(huán)形結(jié)構(gòu)D.鏈表的插入和刪除操作在任何位置都能高效完成，時間復(fù)雜度為O(1)13、設(shè)計一個基于FPGA的數(shù)字信號解調(diào)系統(tǒng)，支持常見的調(diào)制方式（如QPSK、16QAM等）的解調(diào)。14、設(shè)計一個用于醫(yī)療監(jiān)護儀的生理信號處理電路，如心電、血壓等，給出電路設(shè)計和干擾抑制措施。15、在一個有n個頂點的帶權(quán)有向圖中，使用迪杰斯特拉（Dijkstra）算法求從源點到其他各頂點的最短路徑，其時間復(fù)雜度為？（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述如何對圖進行拓撲排序以確定任務(wù)的執(zhí)行順序，并舉例說明其在項目管理中的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細闡述B樹和B+樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點，以及它們在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢。3、（本題5分）解釋什么是拓撲排序，并說明其在項目管理等領(lǐng)域的應(yīng)用。4、（本題5分）詳細解釋在一個具有n個元素的二叉樹中，如何進行前序遍歷的非遞歸實現(xiàn)。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（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(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)以提高操作的效率。2、（本題5分）某醫(yī)院的藥品庫存管理系統(tǒng)需要存儲藥品信息，如藥品編號、藥品名稱、藥品規(guī)格、庫存數(shù)量、有效期等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定藥品、按照庫存數(shù)量對藥品進行排序、進行藥品的入庫和出庫操作、提醒即將過期藥品。請設(shè)計合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實現(xiàn)和性能分析。3、（本題5分）一個大型企業(yè)的人力資源管理系統(tǒng)需要存儲員工的基本信息、工作經(jīng)歷、培訓(xùn)記錄和績效考核等。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織這些數(shù)據(jù)，以便能夠快速地查詢員工信息、生成各類報表，并支持員工信息的更新和刪除操作。4、（本題5分）某在線音樂平臺需要對用戶的播放記錄和收藏歌曲進行管理，以便為用戶提供個性化的音樂推薦。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，并設(shè)計算法實現(xiàn)個性化推薦功能。5、（本題5分）某在線游戲的組隊系統(tǒng)需要記錄隊伍信息和隊員信息，隊伍信息包括隊伍ID、隊伍名稱、隊長ID，隊員信息包括隊員ID、隊伍ID、角色信息。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理組隊數(shù)據(jù)，能夠快速查詢隊伍成員、解散隊伍、加入隊伍，并支持隊伍之間的對戰(zhàn)匹配。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）針對一個有向帶權(quán)圖，使用Dijkstra算法求源點到其他各頂點的最短路徑，并輸出路徑和距離。2、（本題10分）設(shè)計一個算法，計算無