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《數據結構基礎》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。2、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。3、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。4、考慮一個語音識別系統，需要對語音信號進行實時處理和分析，存儲語音片段的特征信息，并能夠快速地進行匹配和識別。對于這樣的系統，以下哪種數據結構可能是最適合的？（）A.循環鏈表，存儲連續的語音片段B.雙鏈表，方便前后雙向訪問語音數據C.二叉堆，快速獲取重要的語音特征D.哈希桶，快速定位特定的語音特征5、設計一個基于光電耦合器的電氣隔離系統，實現輸入輸出信號的有效隔離，提高系統的抗干擾能力。6、設計一個電子秤擴展電路，能夠增加電子秤的測量范圍和精度，并且具有去皮和累計功能。7、基于通信協議的自適應調整技術設計一個動態網絡通信系統，能夠根據網絡狀況自動優化傳輸參數。8、設計一個低通濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于1dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號頻率范圍為0-5kHz。9、設計一個基于運算放大器的儀表放大器電路，增益可調，共模抑制比大于100dB。10、設計一個簡單的工業以太網通信節點，實現與工業以太網網絡的連接和數據交換，描述節點的硬件結構和通信協議。11、在一個密碼學應用中，需要對大量的明文進行加密處理，并快速地查找和匹配特定的密文。為了提高加密和解密的效率以及數據的存儲和檢索性能，以下哪種數據結構可能是最適用的？（）A.加密鏈表，對節點進行加密存儲B.加密二叉搜索樹，保證數據的安全性和查找效率C.加密哈希表，快速定位密文D.加密棧，按照順序存儲加密數據12、運用通信網絡技術，設計一個遠程醫療診斷系統的網絡架構，實現患者數據的實時傳輸和醫生的遠程診斷。13、利用射頻電路設計一個衛星通信接收前端，包括低噪聲放大器、下變頻器等部分，給出性能指標和實現方案。14、設計一個基于霍爾效應的磁場測量儀，能夠測量0-1T的磁場強度，精度達到0.01T。15、對于一個有序數組，使用二分查找算法查找一個特定元素。假設數組為[1,3,5,7,9,11,13]，要查找元素7，以下關于查找過程的描述，哪個是正確的？（）A.每次都將數組分成兩等份進行比較B.先比較中間元素，如果大于中間元素則在右半部分查找，否則在左半部分查找C.從數組的第一個元素開始依次比較D.隨機選擇數組中的元素進行比較二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在一個鏈表中，如何查找鏈表中環的入口結點？2、（本題5分）闡述如何使用計數排序對特定條件下的數據進行排序，分析其優缺點和適用場景。3、（本題5分）詳細解釋圖的深度優先遍歷和廣度優先遍歷算法的基本思想，分析它們的時間復雜度和空間復雜度。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線視頻會議系統需要對參會人員的狀態和發言順序進行管理。參會人員信息包括人員編號、姓名、狀態（在線/離線）、發言順序等。這些信息以三元組表的形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）查詢在線參會人員名單；（2）調整參會人員的發言順序；（3）人員離線時更新狀態；（4）統計發言次數超過一定閾值的人員數量。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。2、（本題5分）一家物流公司的配送中心需要管理貨物的配送信息，包括配送單號、貨物信息、收件人信息、配送員信息、配送狀態、預計送達時間等。設計合適的數據結構來存儲配送數據，實現配送信息的快速查詢、狀態更新、人員調度，并統計按時送達率。3、（本題5分）一個倉庫的貨物分類管理系統需要對不同類型的貨物進行分類存儲和管理，包括貨物編號、貨物名稱、貨物類別、貨物數量、存放位置等信息。系統要支持快速查找特定類別貨物、按照貨物數量對貨物進行排序、新增貨物類別、修改貨物信息、刪除貨物。請選擇恰當的數據結構，并詳細說明算法和代碼實現，以及性能分析。4、（本題5分）在一個大型企業的項目管理系統中，需要記錄項目信息、任務分配和進度情況。項目信息包括項目ID、項目名稱、負責人、開始時間、結束時間，任務分配包括任務ID、項目ID、責任人、任務描述，進度情況包括任務ID、完成百分比、更新時間。請設計數據結構來管理項目數據，實現項目的查詢、任務的跟蹤、進度的更新，并生成項目進度報告。5、（本題5分）在一個在線旅游行程規劃系統中，用戶可以自定義旅游行程，包括景點、住宿、交通等安排。設計數據結構來存儲用戶的行程規劃，支持行程的修改、分享和評價，能夠根據用戶需求提供合理的行程建議和優化方案。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分