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)清華大學(xué)

《數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫(kù)》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20個(gè)小題，每小題2分，共40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)基于運(yùn)算放大器的電壓跟隨器電路，具有高輸入阻抗和低輸出阻抗特性。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的熱電廠鍋爐控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐水位、蒸汽壓力、溫度等參數(shù)的自動(dòng)控制。3、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)識(shí)別、車位引導(dǎo)和收費(fèi)管理。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和DAC的模擬信號(hào)采集與回放系統(tǒng)，能夠?qū)σ纛l范圍內(nèi)的模擬信號(hào)進(jìn)行采集、數(shù)字化處理和回放，給出系統(tǒng)架構(gòu)和性能指標(biāo)分析。5、想象一個(gè)需要對(duì)大量文本進(jìn)行詞頻統(tǒng)計(jì)的任務(wù)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以高效地存儲(chǔ)和查詢?cè)~頻信息？（）A.二叉樹(shù)，構(gòu)建和查詢效率一般B.哈希表，能夠快速插入和查找詞頻C.鏈表，插入和查找操作效率低D.數(shù)組，不便于動(dòng)態(tài)添加和查找不同的詞6、在一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，需要不斷地接收新的數(shù)據(jù)，并在固定的時(shí)間間隔內(nèi)計(jì)算數(shù)據(jù)的平均值、中位數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)信息。為了高效地完成這些計(jì)算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的？（）A.雙端隊(duì)列，存儲(chǔ)最新的數(shù)據(jù)B.優(yōu)先隊(duì)列，快速獲取最大和最小數(shù)據(jù)C.循環(huán)隊(duì)列，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輪轉(zhuǎn)存儲(chǔ)D.有序數(shù)組，便于進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算7、在一個(gè)用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的小頂堆中，刪除堆頂元素后，為了保持堆的性質(zhì)，需要進(jìn)行的調(diào)整操作的時(shí)間復(fù)雜度為？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)8、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的光通信收發(fā)模塊，工作波長(zhǎng)為850nm，傳輸速率為1Gbps，說(shuō)明模塊的組成和關(guān)鍵技術(shù)。9、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路中的可編程邏輯陣列（PLA）實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)的方案，分析資源利用率。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Wi-Fi的智能家電控制系統(tǒng)，能夠通過(guò)手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制家中的電視、空調(diào)、冰箱等家電設(shè)備的開(kāi)關(guān)和工作模式。11、在排序算法中，冒泡排序是一種簡(jiǎn)單的排序方法。以下關(guān)于冒泡排序的描述，不正確的是（）A.每次比較相鄰的兩個(gè)元素，將較大的元素向后移動(dòng)B.經(jīng)過(guò)n-1輪比較，就可以將數(shù)組排序完成C.冒泡排序的時(shí)間復(fù)雜度為O(n2)，在所有情況下性能都較差D.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法12、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。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號(hào)調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，支持多種調(diào)制方式如QAM、OFDM等，給出硬件實(shí)現(xiàn)和性能測(cè)試。14、設(shè)計(jì)一個(gè)程控交換系統(tǒng)中的呼叫處理模塊，實(shí)現(xiàn)呼叫的建立、保持和釋放功能，考慮信令交互和資源管理。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于RFID技術(shù)的物品識(shí)別與管理系統(tǒng)，能夠快速準(zhǔn)確地讀取標(biāo)簽信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無(wú)線通信技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)與灌溉控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理。17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)污水的處理過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制，包括加藥、攪拌、沉淀等環(huán)節(jié)。18、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)擴(kuò)頻模塊的性能測(cè)試方案，包括擴(kuò)頻增益、抗干擾能力等指標(biāo)的測(cè)量。19、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的無(wú)線充電器，能夠?yàn)槭謾C(jī)等設(shè)備進(jìn)行無(wú)線充電，給出充電器的電路原理和設(shè)計(jì)參數(shù)。20、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻濾波器組，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同頻段音頻的分離和處理，給出電路結(jié)構(gòu)和濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中棧的應(yīng)用場(chǎng)景，如回溯算法、迷宮求解等，并說(shuō)明其原理。2、（本題5分）闡述如何在一個(gè)有向圖中進(jìn)行可達(dá)性分析，即判斷一個(gè)頂點(diǎn)是否可以到達(dá)另一個(gè)頂點(diǎn)，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。3、（本題5分）解釋如何在一個(gè)鏈表中刪除所有值為指定值的節(jié)點(diǎn)，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。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)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于管理一個(gè)停車場(chǎng)的臨時(shí)車位預(yù)訂系統(tǒng)，支持用戶在線預(yù)訂臨時(shí)車位。2、（本題5分）分析在字符串匹配中，結(jié)合多種算法提高匹配效率的設(shè)計(jì)方案。3、（本題5分）研究伸展樹(shù)在數(shù)據(jù)局部性較好情況下的性能優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)測(cè)試用例。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)線性表的插入、刪除和查找操作，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，計(jì)算無(wú)向圖中兩個(gè)頂點(diǎn)之間的所有簡(jiǎn)單路徑。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）一個(gè)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)需要管理課程信息，包括課程編號(hào)、課程名稱、授課教師、課程簡(jiǎn)介、選課人數(shù)等。平臺(tái)要實(shí)現(xiàn)快速查找特定課程、按照選課人數(shù)對(duì)課程進(jìn)行排序、新增和刪除課程，以及修改課程信息的功能。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出完整的代碼實(shí)現(xiàn)，同時(shí)討論其時(shí)間和空