裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁內(nèi)蒙古警察職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、運(yùn)用電子信息工程知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能電網(wǎng)的監(jiān)控與管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力參數(shù)監(jiān)測(cè)、故障診斷和遠(yuǎn)程控制。2、設(shè)計(jì)一個(gè)高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采樣率達(dá)到50MSa/s，分辨率為12位，存儲(chǔ)深度為1MB，說明硬件選型和軟件驅(qū)動(dòng)編寫。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像識(shí)別加速系統(tǒng)，提高圖像識(shí)別的速度和準(zhǔn)確率，闡述硬件加速原理和實(shí)現(xiàn)。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能電表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，能夠通過電力線載波通信將電表數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊衅鳎瑢?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表功能。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的數(shù)字信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)，支持多種調(diào)制方式，如QAM、OFDM等，給出算法實(shí)現(xiàn)和性能優(yōu)化。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙模塊和手機(jī)應(yīng)用的智能家居遙控器，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。7、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究中，算法分析是重要的環(huán)節(jié)。以下關(guān)于算法分析方法的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.可以通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)計(jì)算算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度B.可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試來評(píng)估算法在不同規(guī)模輸入下的性能C.算法分析只需要關(guān)注平均情況，不需要考慮最壞情況D.可以通過對(duì)比不同算法的性能來選擇最優(yōu)算法8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，根據(jù)交通流量和環(huán)境光照自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈亮度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙4.0技術(shù)的智能血壓計(jì)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)血壓變化，并提供健康建議。10、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）應(yīng)用電路，能夠?qū)崿F(xiàn)音頻信號(hào)的濾波、降噪等處理功能。11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和生產(chǎn)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警。12、利用射頻技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信和協(xié)議轉(zhuǎn)換。13、設(shè)計(jì)一個(gè)5V轉(zhuǎn)1.8V的DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器，輸出電流不小于1A，效率達(dá)到90%以上，給出原理圖和元件選型。14、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)科學(xué)中重要的研究領(lǐng)域，它對(duì)程序的性能和效率有著關(guān)鍵影響。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合B.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要研究數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及對(duì)數(shù)據(jù)的操作C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只關(guān)注數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式，不考慮數(shù)據(jù)的處理效率D.選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以提高程序的運(yùn)行速度和節(jié)省存儲(chǔ)空間15、遞歸是一種編程技術(shù)，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法中經(jīng)常用到。以下關(guān)于遞歸的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.遞歸函數(shù)直接或間接調(diào)用自身B.遞歸算法通常比非遞歸算法更簡(jiǎn)潔易懂C.遞歸算法的執(zhí)行效率總是高于非遞歸算法D.遞歸在處理某些問題時(shí)，如樹和圖的遍歷，非常方便16、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)電路，能夠測(cè)量人體溫度，精度要求在±0.1℃以內(nèi)，并且具有報(bào)警功能。17、設(shè)計(jì)一個(gè)帶通濾波器電路，中心頻率為1kHz，帶寬為200Hz，通帶波紋小于0.8dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號(hào)頻率范圍為0-2kHz。18、設(shè)計(jì)一個(gè)模擬乘法器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)模擬信號(hào)的相乘運(yùn)算，并且具有較高的精度和穩(wěn)定性。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)字圖像分類系統(tǒng)，分析模型的準(zhǔn)確性和泛化能力。20、在一個(gè)圖像處理軟件中，需要對(duì)圖像的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行操作，如快速找到相鄰像素的最大值、最小值等，并能夠高效地進(jìn)行區(qū)域填充。對(duì)于這樣的圖像數(shù)據(jù)處理需求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最有用的？（）A.二維數(shù)組，直接對(duì)應(yīng)圖像的像素矩陣B.二叉樹，對(duì)像素值進(jìn)行排序和查找C.圖，表示像素之間的關(guān)系D.哈希表，快速定位特定像素的信息21、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器，要求具有一定的增益、低失真和寬頻帶，給出放大器的電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算以及性能測(cè)試方案。22、根據(jù)傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于農(nóng)業(yè)的土壤濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)土壤濕度并自動(dòng)控制灌溉設(shè)備。23、在一個(gè)大型企業(yè)的員工管理系統(tǒng)中，需要存儲(chǔ)員工的基本信息，如姓名、工號(hào)、部門、職位等，并且能夠按照部門快速查找和統(tǒng)計(jì)員工數(shù)量。為了實(shí)現(xiàn)這樣的功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是比較合適的選擇？（）A.字典樹B.堆C.跳表D.并查集24、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字邏輯的電梯控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電梯的上下運(yùn)行、樓層停靠和超重報(bào)警等功能。25、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)，支持多種數(shù)字調(diào)制方式（如8PSK、64QAM等）。26、在一個(gè)數(shù)據(jù)壓縮算法中，需要構(gòu)建一個(gè)頻繁出現(xiàn)的字符或字符串的編碼表。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合存儲(chǔ)這種編碼信息，以便快速查找和使用？（）A.哈希表B.二叉樹C.堆D.圖27、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的太陽能充電控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)太陽能電池板的最大功率跟蹤和蓄電池的充電管理。28、運(yùn)用集成電路設(shè)計(jì)流程，設(shè)計(jì)一款用于工業(yè)控制的數(shù)字信號(hào)處理器芯片，滿足實(shí)時(shí)性和高精度要求。29、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)的誤碼性能測(cè)試方案，包括測(cè)試設(shè)備的選擇、測(cè)試環(huán)境的搭建和數(shù)據(jù)的分析方法。30、在一個(gè)大規(guī)模的社交網(wǎng)絡(luò)分析中，需要快速找出兩個(gè)用戶之間的最短路徑以及共同的好友。為了有效地解決這類問題，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是常用的選擇？（）A.迪杰斯特拉算法使用的優(yōu)先隊(duì)列B.弗洛伊德算法使用的矩陣C.廣度優(yōu)先搜索使用的隊(duì)列D.深度優(yōu)先搜索使用的棧二、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某在線游戲的排行榜系統(tǒng)需要記錄玩家的得分和排名，并能夠?qū)崟r(shí)更新。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，高效地處理排名變化和查詢操作。2、（本題5分）一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速檢索和排序。數(shù)據(jù)以紅黑樹的形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）插入一條新的數(shù)據(jù)記錄；（2）刪除一條指定的數(shù)據(jù)記錄；（3）按照某個(gè)字段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序并輸出；（4）查找某個(gè)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)記錄。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）一個(gè)在線論壇需要存儲(chǔ)帖子和回復(fù)信息。每個(gè)帖子有帖子ID、標(biāo)題、內(nèi)容、作者、發(fā)布時(shí)間等，回復(fù)有回復(fù)ID、帖子ID、內(nèi)容、回復(fù)者、回復(fù)時(shí)間。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理帖子和回復(fù)數(shù)據(jù)，能夠快速查找特定帖子和其回復(fù)、按照主題分類、刪除違規(guī)帖子和回復(fù)，并統(tǒng)計(jì)每個(gè)主題的帖子數(shù)量。4、（本題5分）在一個(gè)大型企業(yè)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)中，需要記錄項(xiàng)目信息、任務(wù)分配和進(jìn)度情況。項(xiàng)目信息包括項(xiàng)目ID、項(xiàng)目名稱、負(fù)責(zé)人、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間，任務(wù)分配包括任務(wù)ID、項(xiàng)目ID、責(zé)任人、任務(wù)描述，進(jìn)度情況包括任務(wù)ID、完成百分比、更新時(shí)間。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理項(xiàng)目數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的查詢、任務(wù)的跟蹤、進(jìn)度的更新，并生成項(xiàng)目進(jìn)度報(bào)告。5、（本題5分）某電商網(wǎng)站的推薦系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的瀏覽歷史和購買行為為用戶推薦相關(guān)商品。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠有效地存儲(chǔ)和分析用戶行為數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的商品推薦。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）闡述如何在一個(gè)鏈表中實(shí)現(xiàn)選擇排序，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）什么是二叉搜索樹的插入操作的自平衡優(yōu)化方法？請(qǐng)舉例說明。3、（本題5分）深入分析在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的無向圖中，采用鄰接矩陣和鄰接表存儲(chǔ)時(shí)的空間復(fù)雜度，并舉例說明在何種情況下選擇哪種存儲(chǔ)方式更優(yōu)。4、（本題5分）隊(duì)列是一種常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，論述其先進(jìn)先出的特性，以及如何用循環(huán)隊(duì)列來解決假溢出問題。5、（本