站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁山東英才學院《數據結構與算法分析課程設計》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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LED調光電路，能夠調節LED燈的亮度，調光范圍為0%到100%，并且具有記憶功能。2、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。3、設計一個基于FPGA的圖像識別加速系統，提高圖像識別的速度和準確率，闡述硬件加速原理和實現。4、設計一個基于LoRa技術的遠距離無線傳輸系統，傳輸距離不小于5公里，數據傳輸速率不低于1kbps，說明系統架構和網絡配置。5、根據通信原理，設計一個無線對講機系統，能夠在一定范圍內實現清晰的語音通信。6、設計一個基于555定時器的脈沖發生器，輸出脈沖頻率和占空比可調，說明電路原理和調試要點。7、在使用鏈表實現棧的操作時，假設需要彈出棧頂元素。以下關于鏈表棧的操作，哪個是正確的（）A.直接刪除鏈表的頭節點B.從鏈表的尾部刪除節點C.遍歷鏈表找到棧頂節點并刪除D.以上操作都不正確8、設計一個基于FPGA的交通信號燈控制系統，能夠根據不同的時間段和交通流量自動調整信號燈的時長，同時具備故障檢測和報警功能，提供硬件描述語言代碼和仿真結果。9、設計一個基于單片機的水質監測系統，能夠監測水的溫度、酸堿度、溶解氧等參數。10、設計一個基于數字圖像處理的車牌識別停車場管理系統，實現車輛的自動識別和出入管理。11、設計一個基于物聯網技術的環境監測系統，能夠實時監測溫度、濕度、空氣質量等參數，并將數據上傳至云平臺。12、設計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統，能夠實現視頻圖像的縮放、旋轉、色彩調整等功能。13、堆是一種特殊的樹形數據結構，常用于實現優先隊列。以下關于堆的描述，錯誤的是：（）A.大頂堆中每個節點的值都大于或等于其子節點的值，小頂堆則相反B.可以用數組來實現堆，通過計算索引可以方便地進行堆的操作C.堆排序利用堆的特性，將數組構建成堆，然后依次取出堆頂元素得到排序結果D.堆的插入和刪除操作的時間復雜度都為O(logn)，且堆的空間復雜度總是高于其他線性數據結構14、設計一個4G通信模塊的接口電路，能夠實現與微處理器的通信，詳細說明硬件連接和通信協議。15、設計一個電子琴電路，能夠產生不同音符的聲音，具有音量調節、音色選擇等功能。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細闡述如何在一個具有n個元素的無序數組中，使用快速排序算法進行排序，給出算法步驟和時間復雜度分析。2、（本題5分）論述如何檢測圖是否存在歐拉回路，并說明其在實際問題中的意義。3、（本題5分）簡述哈希表的哈希沖突解決方法中雙哈希法的原理及優缺點。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個電商平臺的商品推薦系統中，需要根據用戶的瀏覽歷史、購買記錄和相似用戶的行為來為用戶推薦商品。請設計數據結構來存儲這些數據，并實現推薦算法，能夠快速為用戶生成準確的商品推薦列表，同時考慮實時更新和個性化需求。2、（本題5分）某在線考試系統的自動判卷功能需要記錄題目信息、考生答案和標準答案。題目信息包括題目ID、題目內容、分值，考生答案包括考生ID、題目ID、答案內容，標準答案包括題目ID、標準內容。設計數據結構來實現自動判卷，能夠快速對比考生答案和標準答案、計算考生得分，并統計題目得分率。3、（本題5分）某音樂播放平臺需要管理大量的音樂文件信息，包括歌曲ID、歌曲名稱、歌手、專輯、播放次數、下載次數等。設計數據結構來存儲這些音樂信息，能夠快速查找特定歌曲、按照歌手或專輯分類、更新播放和下載次數，并統計熱門歌曲。4、（本題5分）一個在線視頻會議系統需要管理參會人員、會議主題、會議時間、會議記錄等信息。設計數據結構來實現會議的安排、人員的邀請、會議記錄的保存和查詢，支持多人同時在線交流和互動。5、（本題5分）一個在線旅游預訂系統需要管理旅游線路、景點、酒店、游客預訂信息等。設計一種數據結構來存儲這些信息，實現旅游線路和景點的添加、刪除、查找和修改，酒店的預訂和評價管理，游客預訂信息的存儲和處理，并能夠根據游客的需求推薦合適的旅游線路和酒店。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）給定一個整數數組，設計算法找出其中最長的連