自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁婁底職業技術學院

《數據結構與數據庫》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20個小題，每小題1分，共20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、設計一個基于編碼器和驅動器的伺服電機控制系統，實現高精度的位置和速度控制。2、設計一個音頻放大器電路，能夠放大輸入的音頻信號，輸出功率在10W以上，并且具有音量調節功能。3、設計一個基于藍牙的智能手環，能夠監測心率、運動步數和睡眠質量，并通過手機APP顯示，描述硬件和軟件設計。4、設計一個電子血壓計電路，能夠測量人體血壓，測量精度為±3mmHg，并且具有顯示和存儲功能。5、設計一個音頻濾波器組，實現對不同頻段音頻的分離和處理，給出電路結構和濾波器參數設計。6、采用模擬電子技術設計一個直流電機調速系統，能夠通過改變輸入電壓實現電機轉速的調節，并保證系統的穩定性。7、在一個編譯器的符號表管理中，需要快速插入、查找和更新變量、函數等符號的信息。為了實現高效的符號表操作，以下哪種數據結構通常會被選用？（）A.哈希表B.二叉搜索樹C.平衡二叉樹D.鏈表8、設計一個基于CPLD的數字邏輯電路，實現一個8位加法器和8位乘法器，給出硬件描述語言代碼和時序仿真結果。9、設計一個簡單的語音識別系統，能夠識別特定的語音指令，并執行相應的操作，說明系統架構和算法實現。10、設計一個音頻功率放大器，采用甲乙類放大方式，輸出功率為50W，負載為8Ω，給出電路原理圖和元件參數選擇。11、考慮到一個圖像識別系統，需要對圖像中的像素進行快速的鄰域訪問和操作，以檢測圖像的特征。以下哪種數據結構可以有效地支持這種鄰域操作？（）A.二維數組B.十字鏈表C.鄰接表D.矩陣12、設計一個高通濾波器，截止頻率為500Hz，通帶增益為2，阻帶衰減大于30dB，采用切比雪夫濾波器設計，給出電路參數和仿真結果。13、使用電力電子器件設計一個降壓型直流-直流變換器（BuckConverter），給出電路參數設計和效率分析。14、在一個哈希表中，解決沖突的方法有多種，以下哪種方法在處理沖突時可能會導致“二次聚集”現象？（）A.線性探測法B.鏈地址法C.再哈希法D.建立公共溢出區15、設計一個數字信號調制解調高速電路，能夠實現更高的數據傳輸速率，提高通信效率。16、設計一個基于Wi-Fi的無線視頻監控系統，實現實時視頻傳輸和遠程控制，闡述系統組成和網絡配置。17、設計一個具有USB接口的數字存儲設備，能夠實現數據的存儲和讀取，包括硬件接口設計和存儲管理軟件。18、運用電子信息工程知識，設計一個智能電網的分布式能源管理系統，實現對太陽能、風能等分布式能源的有效整合和管理。19、設計一個基于ZigBee的智能倉儲管理系統，能夠實現貨物的入庫、出庫、庫存盤點等功能，并實時更新庫存信息。20、運用集成電路工藝，設計一款用于航空航天的抗輻射數字集成電路，確保在惡劣環境下正常工作。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）什么是二叉搜索樹的刪除操作的優化方法？請舉例說明。2、（本題5分）論述如何使用分治法解決快速排序問題，分析其時間復雜度和穩定性。3、（本題5分）深入分析在具有n個頂點和e條邊的有向圖中，如何計算圖的傳遞閉包，并給出一種有效的算法和代碼示例。4、（本題5分）詳細闡述如何在一個具有n個元素的雙向鏈表中，進行高效的刪除操作，分析其時間復雜度和空間復雜度。5、（本題5分）解釋如何在一個二叉樹中計算葉子節點的個數，給出算法步驟和實現代碼，并分析其時間復雜度。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細設計B樹中處理節點刪除導致下溢的算法，進行模擬測試。2、（本題5分）使用鏈表和克魯斯卡爾算法，設計一個程序，為一個分布式計算系統中的節點構建可靠的通信架構，考慮節點的性能和負載。3、（本題5分）利用堆實現Top-K問題的求解，設計算法并進行性能優化。4、（本題5分）設計一個程序，使用AVL樹存儲一組數字，實現插入操作并進行平衡調整，輸出調整后的樹結構。5、（本題5分）設計一個算法，在給定的帶權有向圖中計算兩個頂點之間的次短路徑，輸出路徑和長度。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個在線心理咨詢平臺需要記錄咨詢者的問題、咨詢師的回答和咨詢進度。設計數據結構來保護用戶隱私，并支持咨詢記錄的查詢和統計。2、（本題10分）一個在線課程平臺的作業管理系統需要記錄作業信息、學生提交情況和教師批改情況。作業信息包括作業ID、課程ID、作業內容、截止時間，學生提交情況包括學生ID、作業ID、提交時間、提交內容，教師批改情況包括作業ID、批改時間、批改分數、評語。請設計數據結構來管理作業數據，實現作業的發布、提交、批改、查詢，并統計學生的作業完成情況。3、（本題1