站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁河南工學院

《數(shù)據(jù)傳輸技術基礎硬件設計方向》2023-2024學年第二學期期末試卷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2分，共30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、設計一個光控開關電路，當環(huán)境光照強度低于一定值時，自動打開照明設備，當光照強度高于一定值時，自動關閉照明設備。2、假設正在開發(fā)一個視頻編碼系統(tǒng)，需要對視頻幀進行壓縮和存儲，并能夠快速地讀取和解碼。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結構可能對視頻數(shù)據(jù)的組織和處理最有幫助？（）A.樹狀數(shù)組，優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲和訪問B.跳表，支持快速的幀查找和操作C.鏈表，順序存儲視頻幀數(shù)據(jù)D.數(shù)組，直接映射視頻幀的存儲位置3、根據(jù)通信原理，設計一個衛(wèi)星通信車載終端的收發(fā)系統(tǒng)，能夠在移動中保持穩(wěn)定的通信連接。4、利用數(shù)字邏輯電路設計一個數(shù)字電壓表，能夠測量直流電壓并以數(shù)字形式顯示，給出測量精度和量程。5、設計一個基于數(shù)字信號處理的圖像識別系統(tǒng)，能夠識別特定的物體或圖案。6、并查集是一種用于處理不相交集合的數(shù)據(jù)結構。假設我們正在使用并查集解決問題。以下關于并查集的描述，哪一項是不準確的？（）A.并查集通過路徑壓縮和按秩合并兩種優(yōu)化方法提高操作效率B.可以使用并查集判斷兩個元素是否屬于同一個集合C.并查集的查找操作的時間復雜度在經過優(yōu)化后可以達到O(1)D.并查集只能用于處理整數(shù)元素，不能處理其他類型的數(shù)據(jù)7、隊列可以用于實現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法，以下關于隊列在該算法中的作用，描述不正確的是：（）A.隊列用于存儲待擴展的節(jié)點，按照先進先出的順序進行擴展B.隊列可以保證搜索的廣度優(yōu)先性，即先訪問距離起始節(jié)點近的節(jié)點C.隊列在搜索過程中不需要進行任何操作，只在開始和結束時使用D.隊列的容量大小對搜索的效率和結果沒有影響8、設計一個音頻功率放大器，采用AB類放大方式，在8Ω負載下輸出功率不小于80W，給出電路設計和散熱考慮。9、對于一個具有n個節(jié)點的AVL樹，其平均查找長度的量級為？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)10、設計一個數(shù)字電壓表，能夠測量直流電壓和交流電壓，精度和量程滿足一定要求，提供電路設計和誤差分析。11、設計一個具有電源管理功能的集成電路，能夠實現(xiàn)對不同電源軌的監(jiān)控和控制，給出電路設計和功能驗證。12、在圖的最短路徑問題中，Dijkstra算法是一種常用的算法。以下關于Dijkstra算法的描述中，不正確的是（）A.該算法適用于有向圖和無向圖B.算法從起始頂點開始，逐步計算到其他頂點的最短路徑C.算法通過不斷更新頂點的距離值來找到最短路徑D.算法的時間復雜度為O(n^2)，其中n是頂點的數(shù)量13、在處理復雜的數(shù)據(jù)結構時，可能會用到一些高級的技術和概念。以下關于高級數(shù)據(jù)結構技術的描述，錯誤的是：（）A.并查集是一種用于處理集合合并和查詢的數(shù)據(jù)結構，常用于解決連通性問題B.線段樹可以用于高效地處理區(qū)間查詢和更新操作，例如求區(qū)間和、區(qū)間最大值等C.字典樹（Trie樹）適用于字符串的存儲和查找，能夠快速判斷一個字符串是否存在D.高級數(shù)據(jù)結構技術通常只適用于特定的領域和問題，在一般的編程中很少用到14、在一個數(shù)據(jù)壓縮算法中，需要構建一個頻率字典來存儲字符出現(xiàn)的頻率，以便進行編碼。以下哪種數(shù)據(jù)結構適合用于實現(xiàn)這個頻率字典？（）A.哈希表B.平衡二叉搜索樹C.紅黑樹D.跳表15、設計一個太陽能充電控制器，能夠對太陽能電池板的輸出進行控制和管理，實現(xiàn)對蓄電池的有效充電和保護。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述歸并排序在外部排序中的應用和優(yōu)勢。2、（本題5分）解釋如何在一個帶權有向圖中計算源點到所有頂點的最長路徑長度。3、（本題5分）詳細闡述在圖的深度優(yōu)先遍歷算法中，如何使用遞歸和非遞歸的方式實現(xiàn)，以及如何避免重復訪問節(jié)點。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某旅游網(wǎng)站需要管理大量的旅游線路信息，包括線路ID、線路名稱、行程安排、景點介紹、價格、成團人數(shù)等。設計數(shù)據(jù)結構來存儲這些旅游線路數(shù)據(jù)，能夠快速查詢特定線路、按照價格或行程天數(shù)分類、更新線路信息，并統(tǒng)計熱門線路。2、（本題5分）某外賣配送平臺需要根據(jù)騎手的位置和訂單信息進行任務分配，確保高效配送。設計合適的數(shù)據(jù)結構和算法，實現(xiàn)訂單的合理分配和配送路徑規(guī)劃。3、（本題5分）某城市的公交系統(tǒng)需要管理公交線路、站點和車輛調度信息。設計一種數(shù)據(jù)結構來存儲這些信息，實現(xiàn)線路的添加、刪除、查找和修改操作，能夠快速查詢某個站點經過的公交線路和車輛實時調度情況，并優(yōu)化車輛調度以提高公交系統(tǒng)的運行效率。4、（本題5分）一個圖書館管理系統(tǒng)需要記錄大量的圖書信息，包括圖書編號、書名、作者、出版社、出版日期、館藏數(shù)量等。同時，系統(tǒng)要支持快速查找特定圖書、按照館藏數(shù)量進行排序、新增和刪除圖書記錄等操作。請選擇合適的數(shù)據(jù)結構來存儲圖書信息，并設計相應的算法和代碼來實現(xiàn)上述功能，同時分析時間和空間復雜度。5、（本題5分）某社交網(wǎng)絡平臺需要存儲用戶之間的好友關系，并能夠快速地查詢某個用戶的好友列表、共同好友以及二度好友。請選擇合適的數(shù)據(jù)結構，并設計相應的算法來實現(xiàn)這些功能。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個算