珠海藝術職業(yè)學院《數(shù)據(jù)結構與算法（Python）》2023-2024學年第二學期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁珠海藝術職業(yè)學院《數(shù)據(jù)結構與算法（Python）》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在圖的遍歷算法中，深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索是兩種基本方法。以下關于深度優(yōu)先搜索的描述，不正確的是（）A.采用棧來實現(xiàn)B.可能會出現(xiàn)重復訪問節(jié)點的情況C.對于連通圖，能遍歷到所有節(jié)點D.可以用于求解圖的連通分量2、設計一個射頻電路中的功率放大器線性化方案，提高放大器的線性度和效率。3、設計一個數(shù)字鎖相環(huán)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入信號的相位跟蹤和鎖定，給出電路設計和性能分析。4、設計一個基于FPGA的高速并行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠快速處理大量的數(shù)據(jù)，闡述硬件架構和并行處理算法。5、設計一個音頻濾波器數(shù)字控制與自動切換電路，能夠通過數(shù)字信號處理器（DSP）精確控制濾波器參數(shù)，并根據(jù)輸入音頻信號自動切換濾波器。6、在一個需要對大量數(shù)據(jù)進行頻繁插入和刪除操作，并且要求數(shù)據(jù)有序的數(shù)據(jù)結構中。以下哪種數(shù)據(jù)結構可能不太適合？（）A.紅黑樹B.鏈表C.平衡二叉樹D.有序數(shù)組7、設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。8、根據(jù)數(shù)字信號處理理論，設計一個圖像銳化處理系統(tǒng)，增強圖像的邊緣和細節(jié)信息。9、根據(jù)傳感器原理，設計一個用于智能家居的人體紅外感應系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動開燈、關空調(diào)等智能控制。10、在樹的存儲結構中，除了二叉樹，還有多叉樹。假設一個多叉樹的每個節(jié)點的孩子節(jié)點數(shù)量不確定，以下哪種存儲方式可能更靈活（）A.雙親表示法B.孩子表示法C.孩子兄弟表示法D.以上方式都不靈活11、設計一個高通橢圓濾波器電路，截止頻率為500Hz，通帶波紋小于0.3dB，阻帶衰減不小于50dB，輸入信號頻率范圍為0-1kHz。12、設計一個基于數(shù)字信號處理的音頻分離系統(tǒng)，能夠?qū)⒒旌弦纛l中的不同聲源分離出來。13、運用集成電路工藝，設計一款用于無人機的飛行控制芯片，具備穩(wěn)定的姿態(tài)控制和導航功能。14、在圖的存儲中，鄰接多重表常用于無向圖的存儲。以下關于鄰接多重表的優(yōu)點，描述錯誤的是（）A.便于刪除和插入邊B.節(jié)省存儲空間C.便于判斷兩個頂點之間是否有邊D.對有向圖的存儲效果更好15、隊列可以用于實現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法。對于隊列在廣度優(yōu)先搜索中的應用，以下描述哪一項是不正確的？（）A.從起始節(jié)點開始，將其加入隊列，然后依次處理隊列中的節(jié)點B.對于每個節(jié)點，將其未訪問過的鄰接節(jié)點加入隊列C.隊列中的節(jié)點按照加入的先后順序進行處理，保證了廣度優(yōu)先的搜索順序D.在搜索過程中，不需要標記已訪問的節(jié)點，因為隊列可以自動避免重復訪問16、設計一個基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關，能夠連接多種傳感器并將數(shù)據(jù)上傳到云平臺，闡述系統(tǒng)架構和通信方式。17、設計一個基于數(shù)字邏輯電路的簡易密碼鎖系統(tǒng)，要求輸入正確密碼才能開鎖，密碼可由用戶自行設定，同時具備錯誤輸入次數(shù)限制及報警功能。18、設計一個數(shù)字電路中同步時序電路和異步時序電路的性能比較系統(tǒng)，分析在不同應用場景下的優(yōu)劣。19、設計一個無線通信模塊遠距離傳輸電路，能夠?qū)崿F(xiàn)更遠距離的無線數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離達到1公里以上。20、使用電力電子器件設計一個降壓型直流-直流變換器（BuckConverter），給出電路參數(shù)設計和效率分析。21、利用模擬電路技術，設計一個用于音頻前置放大器的噪聲抑制電路，降低背景噪聲。22、設計一個具有自動增益控制和濾波功能的音頻前置放大器，給出電路設計和性能指標測試。23、設計一個基于FPGA的數(shù)字濾波器，實現(xiàn)巴特沃斯、切比雪夫或橢圓濾波器的功能，參數(shù)可設置。24、設計一個基于A/D轉(zhuǎn)換器的電壓測量系統(tǒng)，能夠高精度測量直流或交流電壓，并進行數(shù)字顯示。25、設計一個基于單片機的智能小車控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)小車的前進、后退、轉(zhuǎn)彎、調(diào)速等功能，并具備避障功能。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述如何使用選擇排序?qū)﹄p向鏈表進行排序。2、（本題5分）對于一個用鄰接矩陣存儲的有向圖，說明如何計算圖的傳遞閉包，給出算法思路和代碼實現(xiàn)。3、（本題5分）詳細說明紅黑樹的性質(zhì)和插入、刪除操作時的顏色調(diào)整規(guī)則，分析紅黑樹與其他平衡二叉樹的區(qū)別和優(yōu)勢。4、（本題5分）詳細說明如何使用堆進行排序（如堆排序），分析堆排序的時間復雜度和空間復雜度，并與其他排序算法進行比較。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）以鏈表為基礎，設計一個音樂播放列表管理系統(tǒng)，支持歌曲的添加、刪除、播放和隨機播放。2、（本題5分）使用圖的最小生成樹算法（如Prim算法），設計一個程序，為一個城市的通信網(wǎng)絡規(guī)劃線路，使得建設成本最低。3、（本題5分）設計一個程序，使用數(shù)據(jù)結構來存儲一個電商平臺的用戶購物偏好信息，根據(jù)用戶的偏好為其推薦個性化的商品。4、（本題5分）設計一個算法，在一個二叉搜索樹中刪除指定值的節(jié)點，并保持二叉搜索樹的性質(zhì)。5、（本題5分）設計一個程序，在二叉搜索樹中刪除一個具有兩個子節(jié)點的節(jié)點，保持樹的結構。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個學校的實驗室設備管理系統(tǒng)需要存儲設備的信息，如設備編號、設備名稱、設備類型、購買日期、使用狀態(tài)等。系統(tǒng)要支持快速查找特定設備、按照購買日期對設備進行排序、新增設備、維修設備、報廢設備。請確定恰當?shù)臄?shù)據(jù)結構，并詳細闡述算法和代碼實現(xiàn)，以及性能優(yōu)化策略。2、（本題10分）某電商平臺的商品推薦系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的瀏覽歷史、購買記錄和收藏行為為用戶推薦相關商