學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁鄭州電力高等專科學校

《數據管理與數據庫》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、根據傳感器原理，設計一個用于火災預警的煙霧傳感器系統，能夠及時發出報警信號。2、設計一個數字電路中的可編程邏輯陣列（PLA）實現邏輯函數的方案，分析資源利用率。3、圖是一種復雜的數據結構，包含多種類型和算法。以下關于圖的存儲結構，錯誤的是：（）A.鄰接矩陣適合存儲稠密圖，能夠快速判斷兩個節點之間是否有邊B.鄰接表適合存儲稀疏圖，節省存儲空間C.十字鏈表是鄰接表和逆鄰接表的結合，適用于有向圖的存儲和操作D.圖的存儲結構只影響存儲空間的使用，對圖的遍歷算法沒有影響4、設計一個基于數字電位器的音量調節系統，能夠實現對音頻信號音量的連續調節，且調節范圍可設定。5、設計一個電磁波發射與接收系統，工作頻率在特定頻段，能夠實現一定距離內的有效通信，并分析其傳播特性。6、設計一個太陽能熱水器控制器節能優化電路，能夠根據天氣情況和用戶需求自動優化熱水器的工作狀態，實現節能優化。7、設計一個音頻放大器功率擴展電路，能夠增加放大器的輸出功率，滿足更大功率的音頻播放需求。8、設計一個通信系統中的信道編碼模塊，實現某種糾錯編碼算法，分析其糾錯能力和編碼效率。9、設計一個基于A/D轉換器的電壓測量系統，能夠高精度測量直流或交流電壓，并進行數字顯示。10、設計一個程控衰減器，衰減量可在0至60dB范圍內程控調節，精度為1dB，給出電路實現和控制邏輯。11、采用模擬電子技術設計一個函數信號發生器，能夠產生正弦波、方波和三角波等常見信號，且頻率和幅度可調。12、圖是一種復雜的數據結構，可以用于表示各種關系。以下關于圖的描述，不準確的是：（）A.圖由頂點和邊組成，邊可以有權重，表示頂點之間的關系強度或距離B.圖的存儲方式有鄰接矩陣和鄰接表，鄰接矩陣適合稠密圖，鄰接表適合稀疏圖C.圖的遍歷方式有深度優先遍歷和廣度優先遍歷，可用于解決路徑搜索、連通性判斷等問題D.對于有向圖和無向圖，其算法和應用場景完全相同，只是邊的表示方式有所不同13、在一個社交網絡分析程序中，需要表示用戶之間的關注關系，并能夠快速地找出某個用戶的直接關注者和被關注者，以及計算用戶之間的最短路徑。以下哪種數據結構最適合用于構建這樣的社交網絡模型？（）A.鄰接矩陣，直觀表示節點之間的連接關系B.鄰接表，節省存儲空間并支持快速遍歷C.十字鏈表，便于雙向操作和動態修改D.雙向鏈表，方便查找前后節點的關系14、設計一個基于音頻功率放大器的汽車音響系統，具備四路輸出，總功率不小于100W。15、設計一個基于STM32的智能水質凈化系統，能夠實時監測水質參數，并自動控制凈化設備的運行，保證水質達標。16、設計一個具有自動切換功能的電源系統，能夠在市電和備用電源之間自動切換，保證設備的正常供電，包括電路設計和控制邏輯。17、設計一個基于PLC的污水處理廠曝氣池控制系統，實現對曝氣強度和時間的精確控制。18、設計一個數字信號處理器（DSP）音頻與視頻處理電路，能夠同時實現音頻和視頻的處理功能，如音頻混音和視頻壓縮等。19、設計一個基于ZigBee技術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。20、字符串也是一種常見的數據結構。假設要比較兩個字符串的大小，通常是按照字符的ASCII碼值逐個比較。如果有兩個字符串"apple"和"banana"，以下哪種比較方式是正確的？（）A.比較兩個字符串的長度B.從第一個字符開始依次比較，直到出現不同的字符C.隨機比較字符串中的字符D.比較字符串中出現頻率最高的字符二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個具有n個頂點和e條邊的帶權有向圖中，闡述如何使用迪杰斯特拉算法求解單源最短路徑問題，給出算法步驟和時間復雜度分析。2、（本題5分）詳細說明在哈夫曼編碼中，如何根據字符出現的頻率構建最優編碼，以及如何解碼壓縮后的文件。3、（本題5分）詳細闡述在一個具有n個元素的二叉樹中，如何進行層次遍歷的非遞歸實現。4、（本題5分）詳細闡述哈希表的基本原理，包括哈希函數的設計和沖突解決方法（如線性探測、鏈地址法等），分析哈希表的性能。5、（本題5分）闡述后綴樹在網絡流量分析中的潛在用途和優勢。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個程序，使用計數排序算法對一個整數數組進行排序，數組中的元素值范圍已知。2、（本題5分）設計一個算法，在一個帶權無向圖中找出兩個頂點之間的次短路徑。3、（本題5分）在平衡二叉搜索樹中進行刪除操作時，設計平衡調整算法以應對可能出現的不平衡情況。4、（本題5分）設計一個棧結構，模擬實現表達式求值的功能，支持四則運算，能夠處理括號和優先級。5、（本題5分）設計一個哈希表程序，支持數據的批量刪除和查找操作，提高數據處理效率。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某城市的公交系統需要管理公交線路、站點和車輛調度信息。設計一種數據結構來存儲這些信息，實現線路的添加、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，并優化車輛調度以提高公交系統的運行效率。2、（本題10分）某公司的員工管理系統需要存儲員工的基本信息，如員工編號、姓名、年齡、職位、工資等。系統要能夠快速查找特定員工的信息、按照工資高低對員工進行排序、新增和刪除員工記錄，并且支持對員工信息的修改。請確定合適的數據結構，并詳細闡述如何實現這些功能，包括算法設計和代碼實現，以及對性能的分析。3、（本題10分）一個在線