自貢職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專(zhuān)業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專(zhuān)業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€(xiàn)…………第1頁(yè)，共1頁(yè)自貢職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B》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25個(gè)小題，每小題1分，共25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)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。2、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)中前向糾錯(cuò)編碼（FEC）的性能評(píng)估和優(yōu)化方案，分析編碼增益和復(fù)雜度。3、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字示波器，帶寬為100MHz，采樣率為1GSa/s，具備基本的測(cè)量功能，如峰峰值、頻率等，說(shuō)明硬件架構(gòu)和軟件界面設(shè)計(jì)。4、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)調(diào)制解調(diào)擴(kuò)展電路，能夠增加調(diào)制解調(diào)的方式和速度，并且具有糾錯(cuò)功能。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電編碼器的電機(jī)位置測(cè)量系統(tǒng)，能夠精確測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和位置。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的智能車(chē)載系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航、多媒體播放和車(chē)輛狀態(tài)監(jiān)測(cè)等功能，描述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件實(shí)現(xiàn)。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的物體計(jì)數(shù)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確計(jì)數(shù)通過(guò)檢測(cè)區(qū)域的物體數(shù)量。8、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鎖相放大器，能夠從強(qiáng)噪聲背景中提取微弱信號(hào)，給出系統(tǒng)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。9、設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤擴(kuò)展電路，能夠增加電子秤的測(cè)量范圍和精度，并且具有去皮和累計(jì)功能。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于USBType-C接口的電源適配器，能夠提供多種輸出電壓和電流，包括電路設(shè)計(jì)和協(xié)議支持。11、設(shè)計(jì)一個(gè)模擬集成電路中的反饋放大器，實(shí)現(xiàn)特定的增益和帶寬要求，分析反饋對(duì)穩(wěn)定性的影響。12、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理中FFT算法的硬件加速方案，采用FPGA或?qū)Ｓ眯酒瑢?shí)現(xiàn)，提高運(yùn)算速度。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電二極管和運(yùn)放的光功率測(cè)量系統(tǒng)，能夠測(cè)量不同波長(zhǎng)的光功率。14、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，堆通常用于實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列。假設(shè)需要構(gòu)建一個(gè)最大堆，以下關(guān)于堆的調(diào)整操作，哪個(gè)是關(guān)鍵的步驟（）A.從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，比較每個(gè)節(jié)點(diǎn)與其子節(jié)點(diǎn)的值B.從葉子節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，向上調(diào)整節(jié)點(diǎn)的位置C.隨機(jī)選擇節(jié)點(diǎn)進(jìn)行比較和調(diào)整D.不需要進(jìn)行調(diào)整，初始構(gòu)建就是正確的15、考慮一個(gè)搜索引擎的索引構(gòu)建過(guò)程，需要對(duì)大量的網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容進(jìn)行分詞、索引和存儲(chǔ)，以便能夠快速地根據(jù)用戶(hù)的查詢(xún)關(guān)鍵詞返回相關(guān)的網(wǎng)頁(yè)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于搜索引擎的索引構(gòu)建和查詢(xún)處理？（）A.倒排索引和分詞算法B.正排索引和冒泡排序C.索引鏈表和選擇排序D.索引數(shù)組和插入排序16、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度傳感器電路，能夠測(cè)量環(huán)境溫度并將溫度值以數(shù)字形式顯示出來(lái)，精度要求在±1℃以?xún)?nèi)。17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)采集環(huán)境溫度并通過(guò)液晶顯示屏顯示，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)能夠發(fā)出報(bào)警信號(hào)。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的數(shù)據(jù)寫(xiě)入和讀取，給出硬件設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)性能測(cè)試。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能電表系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量電能消耗，并具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程通信等功能。20、在哈希表中，裝填因子是一個(gè)重要的概念，以下關(guān)于裝填因子的描述，正確的是：（）A.裝填因子是哈希表中已存儲(chǔ)元素的數(shù)量與表的容量之比B.裝填因子越大，哈希沖突的概率越小，查找效率越高C.裝填因子對(duì)哈希表的性能沒(méi)有影響，可以忽略不計(jì)D.為了提高哈希表的性能，裝填因子應(yīng)該盡量設(shè)置得小一些21、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能路燈控制器電路，能夠根據(jù)環(huán)境光照強(qiáng)度自動(dòng)控制路燈的開(kāi)關(guān)，并且具有過(guò)充過(guò)放保護(hù)功能。22、設(shè)計(jì)一個(gè)射頻電路中的功率放大器，工作在特定頻段，具有較高的輸出功率和效率，進(jìn)行穩(wěn)定性分析。23、隊(duì)列也是一種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與棧有不同的特點(diǎn)。對(duì)于隊(duì)列的操作，以下說(shuō)法正確的是：（）A.隊(duì)列的插入操作在隊(duì)尾進(jìn)行，刪除操作在隊(duì)頭進(jìn)行，遵循先進(jìn)先出原則B.隊(duì)列的插入和刪除操作都可以在隊(duì)頭或隊(duì)尾進(jìn)行，沒(méi)有固定限制C.隊(duì)列的元素存儲(chǔ)可以采用鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)，也可以采用順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，但鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)更優(yōu)D.隊(duì)列在進(jìn)行插入操作時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)隊(duì)滿(mǎn)但仍有存儲(chǔ)空間未被使用的情況24、堆是一種特殊的樹(shù)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，分為大頂堆和小頂堆。大頂堆的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的值都大于或等于其子節(jié)點(diǎn)的值。在將一組無(wú)序的數(shù)據(jù)構(gòu)建成大頂堆時(shí)，以下關(guān)于構(gòu)建過(guò)程的描述，正確的是：（）A.從葉子節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，逐步向上調(diào)整B.從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，逐步向下調(diào)整C.隨機(jī)選擇節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整D.不需要進(jìn)行調(diào)整，直接就是大頂堆25、設(shè)計(jì)一個(gè)±5V轉(zhuǎn)±3.3V的DC-DC電源變換電路，輸出電流不小于0.3A，給出原理圖和PCB布局。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）闡述如何使用隊(duì)列實(shí)現(xiàn)層次遍歷二叉樹(shù)的操作，分析算法的步驟和時(shí)間復(fù)雜度。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何使用選擇排序?qū)﹄p向鏈表進(jìn)行排序。3、（本題5分）隊(duì)列是一種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，論述其先進(jìn)先出的特性，以及如何用循環(huán)隊(duì)列來(lái)解決假溢出問(wèn)題。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在拓?fù)渑判蛑?，如何處理存在多個(gè)入度為0的頂點(diǎn)的情況。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)程序，使用堆排序算法對(duì)一個(gè)整數(shù)數(shù)組進(jìn)行排序。2、（本題5分）詳細(xì)設(shè)計(jì)B樹(shù)中處理節(jié)點(diǎn)刪除導(dǎo)致樹(shù)結(jié)構(gòu)變化的算法，并模擬測(cè)試。3、（本題5分）設(shè)計(jì)跳表中節(jié)點(diǎn)刪除時(shí)對(duì)多層結(jié)構(gòu)的調(diào)整算法，保證查找性能。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利用數(shù)組實(shí)現(xiàn)對(duì)一組數(shù)據(jù)的快速選擇算法，找到第k小的元素。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，在給定的無(wú)向圖中找出所有的橋，輸出橋的邊。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)圖書(shū)館的文獻(xiàn)檢索系統(tǒng)中，需要記錄文獻(xiàn)信息、分類(lèi)目錄和檢索歷史。文獻(xiàn)信息包括文獻(xiàn)ID、文獻(xiàn)標(biāo)題、作者、出版年份、摘要，分類(lèi)目錄包括目錄ID、目錄名稱(chēng)、父目錄ID，檢索歷史包括檢索ID、用戶(hù)ID、檢索關(guān)鍵詞、檢索時(shí)間。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理文獻(xiàn)檢索數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)的快速檢索、分類(lèi)瀏覽、檢索歷史記錄，并根據(jù)檢索歷史推薦相關(guān)文獻(xiàn)。2、（本題10分）一個(gè)快遞公司的包裹跟蹤系統(tǒng)需要記錄包裹的單號(hào)、運(yùn)輸路徑、當(dāng)前位置和預(yù)計(jì)送達(dá)時(shí)間。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)包裹狀態(tài)的實(shí)時(shí)查詢(xún)