泉州信息工程學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析實(shí)驗(yàn)》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(yè)，共3頁(yè)泉州信息工程學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析實(shí)驗(yàn)》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15個(gè)小題，每小題1分，共15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、哈希表是一種通過(guò)哈希函數(shù)將關(guān)鍵字映射到存儲(chǔ)位置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在處理哈希沖突時(shí)，常見(jiàn)的方法有開放地址法和鏈地址法。使用鏈地址法處理哈希沖突時(shí)，以下關(guān)于其特點(diǎn)的描述，正確的是：（）A.查找效率較低B.空間利用率低C.適用于哈希函數(shù)沖突較少的情況D.可以有效地處理大量的沖突2、二叉樹是一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在二叉樹的性質(zhì)中，以下描述哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.二叉樹的每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)，分別稱為左子節(jié)點(diǎn)和右子節(jié)點(diǎn)B.滿二叉樹是一種特殊的二叉樹，所有的葉子節(jié)點(diǎn)都在同一層C.完全二叉樹中，除了最后一層，其他層的節(jié)點(diǎn)都是滿的，且最后一層的節(jié)點(diǎn)從左到右依次排列D.對(duì)于一棵深度為h的二叉樹，其節(jié)點(diǎn)總數(shù)最多為2^h-1，最少為h3、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)售貨機(jī)的控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)貨幣識(shí)別、商品選擇和找零功能。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬積分器和比較器的電壓-頻率轉(zhuǎn)換器（VFC），分析其性能特點(diǎn)。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號(hào)濾波系統(tǒng)，支持在線參數(shù)調(diào)整和實(shí)時(shí)濾波，給出硬件設(shè)計(jì)和濾波算法優(yōu)化。6、棧是一種特殊的線性表，具有特定的操作規(guī)則。以下關(guān)于棧的特點(diǎn)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.棧遵循先進(jìn)后出的原則B.棧的插入和刪除操作只能在棧頂進(jìn)行C.可以用數(shù)組或鏈表來(lái)實(shí)現(xiàn)棧D.棧中的元素必須按照從小到大的順序排列7、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中的圖像壓縮質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng)，包括客觀和主觀評(píng)估指標(biāo)的測(cè)量。8、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻編碼和解碼系統(tǒng)，采用特定的編碼算法，比較編碼前后的音頻質(zhì)量和數(shù)據(jù)壓縮率。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM8的智能風(fēng)扇控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，闡述系統(tǒng)組成和控制策略。10、設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的IP地址分配方案，滿足特定網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的需求。11、當(dāng)使用樹結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，平衡二叉樹是為了保證樹的高度平衡，從而提高查找效率。假設(shè)一個(gè)平衡二叉樹由于插入操作導(dǎo)致失衡，以下哪種調(diào)整方法可以恢復(fù)平衡（）A.旋轉(zhuǎn)操作B.重新構(gòu)建整棵樹C.忽略失衡，繼續(xù)進(jìn)行操作D.以上方法都不行12、運(yùn)用電子電路知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于電動(dòng)汽車充電樁的電源模塊，提供穩(wěn)定的直流輸出。13、運(yùn)用電子電路知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)具有過(guò)流保護(hù)和短路保護(hù)功能的直流電源電路。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的立體車庫(kù)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛的存取、車位的分配和安全監(jiān)控功能。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字濾波器的信號(hào)去噪系統(tǒng)，分析去噪效果和對(duì)原始信號(hào)的保真度。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）對(duì)于一個(gè)用鏈表實(shí)現(xiàn)的隊(duì)列，如何實(shí)現(xiàn)循環(huán)隊(duì)列的擴(kuò)容操作，給出算法思路和代碼實(shí)現(xiàn)。2、（本題5分）解釋如何在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的圖中計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)的鄰居頂點(diǎn)數(shù)量。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個(gè)元素的鏈表中，如何實(shí)現(xiàn)鏈表的反轉(zhuǎn)操作，并給出具體的算法步驟和代碼實(shí)現(xiàn)。4、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明選擇排序算法中如何避免不必要的比較。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某股票交易系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)更新股票價(jià)格、成交量和買賣委托信息。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠快速處理交易指令，提供實(shí)時(shí)的行情數(shù)據(jù)和交易報(bào)表。2、（本題5分）某在線購(gòu)物平臺(tái)的優(yōu)惠券管理系統(tǒng)需要記錄優(yōu)惠券信息、發(fā)放記錄和使用記錄。優(yōu)惠券信息包括優(yōu)惠券ID、優(yōu)惠券類型、面額、使用條件，發(fā)放記錄包括發(fā)放ID、優(yōu)惠券ID、用戶ID、發(fā)放時(shí)間，使用記錄包括使用ID、優(yōu)惠券ID、訂單ID、使用時(shí)間。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理優(yōu)惠券數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)惠券的發(fā)放、使用、查詢，并統(tǒng)計(jì)優(yōu)惠券的使用情況和效果。3、（本題5分）在一個(gè)在線考試培訓(xùn)系統(tǒng)中，需要管理課程資料、練習(xí)題、模擬考試和學(xué)員成績(jī)等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，支持課程資料的上傳和更新，練習(xí)題和模擬考試的生成和批改，學(xué)員成績(jī)的統(tǒng)計(jì)和分析，并能夠根據(jù)學(xué)員的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行針對(duì)性的輔導(dǎo)和建議。4、（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(yǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)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。5、（本題5分）某在線音樂(lè)平臺(tái)需要對(duì)用戶的播放記錄和收藏歌曲進(jìn)行管理，以便為用戶提供個(gè)性化的音樂(lè)推薦。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，并設(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)個(gè)性化推薦功能。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）使用鏈表和迪杰斯特拉算法，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，為一個(gè)城市的公共自行車租賃點(diǎn)規(guī)劃布局，使居民使用最方便。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)