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。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁上海對外經(jīng)貿(mào)大學《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫應用》

2023-2024學年第一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30個小題，每小題1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(shè)計一個數(shù)字鎖相環(huán)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入信號的相位跟蹤和鎖定，給出電路設(shè)計和性能分析。2、考慮用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)一個字典功能，要求能夠快速插入、刪除和查找元素。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的（）A.紅黑樹B.跳表C.堆D.以上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都可以3、設(shè)計一個數(shù)字圖像處理中的圖像增強算法，并在不同類型的圖像上進行應用和效果評估。4、設(shè)計一個數(shù)字電視信號的傳輸系統(tǒng)，包括調(diào)制、編碼和發(fā)射模塊，滿足特定的傳輸標準和質(zhì)量要求。5、設(shè)計一個基于DSP的圖像壓縮系統(tǒng)，能夠?qū)Σ噬珗D像進行有損壓縮，壓縮比達到10:1，闡述算法原理和代碼實現(xiàn)。6、紅黑樹也是一種自平衡的二叉搜索樹。假設(shè)我們正在研究一個紅黑樹。以下關(guān)于紅黑樹的描述，哪一項是不準確的？（）A.紅黑樹通過對節(jié)點顏色的約束來保持一定程度的平衡B.紅黑樹的插入和刪除操作相對復雜，但能保證較好的性能C.紅黑樹的查找操作的時間復雜度在平均情況下優(yōu)于AVL樹D.紅黑樹在頻繁插入和刪除節(jié)點的情況下，性能比AVL樹更穩(wěn)定7、運用電子信息工程知識，設(shè)計一個智能電網(wǎng)的分布式能源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對太陽能、風能等分布式能源的有效整合和管理。8、利用射頻電路設(shè)計一個Wi-Fi信號放大器，增強特定區(qū)域內(nèi)的Wi-Fi信號覆蓋。9、設(shè)計一個基于藍牙Mesh網(wǎng)絡(luò)的智能照明系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)群組控制和場景設(shè)置，說明系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)配置。10、設(shè)計一個基于光電傳感器的自動化立體車庫車輛檢測與引導系統(tǒng)，提高車庫的空間利用率和停車效率。11、考慮一個搜索引擎的索引構(gòu)建過程，需要對大量的網(wǎng)頁內(nèi)容進行分詞、索引和存儲，以便能夠快速地根據(jù)用戶的查詢關(guān)鍵詞返回相關(guān)的網(wǎng)頁。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于搜索引擎的索引構(gòu)建和查詢處理？（）A.倒排索引和分詞算法B.正排索引和冒泡排序C.索引鏈表和選擇排序D.索引數(shù)組和插入排序12、設(shè)計一個用于音頻設(shè)備的電源凈化器，減少電源噪聲對音質(zhì)的影響，給出電路結(jié)構(gòu)和濾波效果分析。13、設(shè)計一個基于壓力傳感器的稱重系統(tǒng)，能夠測量較大物體的重量，并具有超載報警功能。14、在一個股票交易系統(tǒng)中，需要實時記錄每只股票的價格變化，并能夠快速計算某一時間段內(nèi)的股票價格均值和波動率。為了支持這些功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是合適的？（）A.滑動窗口結(jié)合隊列B.雙端隊列結(jié)合堆C.優(yōu)先隊列結(jié)合棧D.鏈表結(jié)合樹15、設(shè)計一個太陽能路燈控制器智能管理電路，能夠?qū)崿F(xiàn)路燈的遠程監(jiān)控、故障診斷和節(jié)能控制等功能。16、樹的存儲結(jié)構(gòu)除了常見的二叉樹表示法，還有多叉樹的表示方法。關(guān)于多叉樹的存儲方式，以下描述哪一項是不正確的？（）A.可以使用孩子兄弟表示法來存儲多叉樹，便于實現(xiàn)樹的遍歷和操作B.父指針數(shù)組法通過為每個節(jié)點存儲指向其父節(jié)點的指針來表示多叉樹C.孩子鏈表法為每個節(jié)點建立一個孩子鏈表，存儲其所有孩子節(jié)點的信息D.無論采用哪種存儲方式，對多叉樹的操作效率都是相同的17、設(shè)計一個數(shù)字溫度計液位計數(shù)據(jù)傳輸電路，能夠?qū)囟扔嬕何挥嫷臏y量數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程監(jiān)控中心進行實時監(jiān)測。18、設(shè)計一個太陽能熱水器控制器智能控制電路，能夠根據(jù)天氣情況和用戶需求自動調(diào)節(jié)熱水器的工作狀態(tài)，實現(xiàn)智能化控制。19、設(shè)計一個±5V轉(zhuǎn)±3.3V的DC-DC電源變換電路，輸出電流不小于0.3A，給出原理圖和PCB布局。20、根據(jù)傳感器技術(shù)，設(shè)計一個用于工業(yè)環(huán)境的粉塵濃度監(jiān)測系統(tǒng)，及時預警粉塵超標情況。21、設(shè)計一個音頻放大器，采用D類放大方式，效率達到90%以上，在8Ω負載下輸出功率不小于30W，給出電路設(shè)計和電磁兼容考慮。22、設(shè)計一個圖像處理中的顏色空間轉(zhuǎn)換模塊，能夠在不同顏色模型之間進行準確轉(zhuǎn)換，進行誤差分析。23、設(shè)計一個簡單的數(shù)字通信系統(tǒng)的同步模塊，實現(xiàn)位同步、幀同步等功能，闡述同步模塊的設(shè)計和性能測試。24、設(shè)計一個數(shù)字圖像處理中的圖像壓縮質(zhì)量評估系統(tǒng)，包括客觀和主觀評估指標的測量。25、設(shè)計一個基于Wi-Fi的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，使用攝像頭采集圖像，并通過網(wǎng)絡(luò)將圖像傳輸?shù)竭h程客戶端進行實時監(jiān)控。26、設(shè)計一個基于藍牙5.0技術(shù)的無線耳機系統(tǒng)，具備穩(wěn)定的音頻傳輸、低延遲和長續(xù)航功能。27、設(shè)計一個基于單片機的智能水溫控制系統(tǒng)，用于熱水器或工業(yè)設(shè)備的水溫控制。28、設(shè)計一個簡單的電力線通信系統(tǒng)，能夠在電力線上實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，包括調(diào)制解調(diào)電路和通信協(xié)議。29、使用單片機設(shè)計一個智能血壓計，能夠準確測量血壓值，并將數(shù)據(jù)存儲和傳輸。30、設(shè)計一個衛(wèi)星導航系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道參數(shù)計算和預測模塊，分析軌道精度。二、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線圖書評論系統(tǒng)需要管理圖書信息、用戶評論和評論的點贊數(shù)等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持圖書的查找、用戶評論的添加、刪除和修改，以及評論點贊數(shù)的更新，并能夠根據(jù)點贊數(shù)對評論進行排序和展示熱門評論。2、（本題5分）某城市的公共交通卡管理系統(tǒng)需要記錄用戶的卡信息和消費記錄，卡信息包括卡號、用戶姓名、余額等，消費記錄包括卡號、消費時間、消費金額、消費地點。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些數(shù)據(jù)，實現(xiàn)卡的充值、消費查詢、余額提醒，并統(tǒng)計不同地點的消費情況。3、（本題5分）一個在線租房平臺需要管理房源信息、租客信息、租賃合同和租金支付等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持房源的發(fā)布、查找和修改，租客的注冊和信息管理，租賃合同的簽訂和租金支付記錄，并能夠保障交易的安全和糾紛處理。4、（本題5分）某醫(yī)院的藥品庫存管理系統(tǒng)需要對藥品的種類、數(shù)量和有效期進行管理。藥品信息包括藥品編號、名稱、數(shù)量、有效期等。這些信息以哈希桶的形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）查詢某種藥品的庫存數(shù)量和有效期；（2）藥品入庫時添加信息；（3）藥品過期時刪除信息；（4）統(tǒng)計即將過期的藥品數(shù)量。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。5、（本題5分）某公司的會議安排管理系統(tǒng)需要存儲會議的信息，如會議編號、會議主題、會議時間、參會人員、會議室編號等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定會議、按照會議時間對會議進行排序、新增會議安排、修改會議信息、取消會議。請設(shè)計合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實現(xiàn)和性能分析。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋如何在一個具有n個頂點的圖中，使用染色法判斷圖是否為二分圖，分析其思路和時間復雜度。2、（本題5分）論述伸展樹在處理有序數(shù)據(jù)時的性能特點和優(yōu)化方法。3、（本題5分）深入探討在一個具有n個元素的循環(huán)隊列中，如何有效地判斷隊列是否已滿。4、（本題5分）解釋AVL樹的平衡因子的計算方法和調(diào)整策略，說明AV