華東理工大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁(yè)，共3頁(yè)華東理工大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》

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20個(gè)小題，每小題2分，共40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、利用射頻技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線定位系統(tǒng)，能夠確定目標(biāo)物體在一定范圍內(nèi)的位置，給出定位精度和誤差分析。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字電位器的音量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)音頻信號(hào)音量的連續(xù)調(diào)節(jié)，且調(diào)節(jié)范圍可設(shè)定。3、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線通信中的智能天線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)波束的自適應(yīng)控制，分析系統(tǒng)性能提升效果。4、根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理理論，設(shè)計(jì)一個(gè)圖像去模糊系統(tǒng)，能夠恢復(fù)模糊圖像的清晰細(xì)節(jié)。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的自動(dòng)化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)工位的順序控制、邏輯控制和故障診斷，提供控制程序和I/O分配表。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的物料輸送系統(tǒng)控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的物料需求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輸送和分揀功能。7、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻功率放大器保護(hù)電路，能夠在功放出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切斷電源，保護(hù)揚(yáng)聲器和功放電路。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能家居控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)燈光、窗簾、空調(diào)等設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和智能場(chǎng)景切換功能。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的電壓比較器電路，能夠比較兩個(gè)輸入電壓的大小，并輸出相應(yīng)的高低電平信號(hào)。10、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化中，利用緩存局部性原理可以提高性能。以下關(guān)于緩存局部性原理的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.時(shí)間局部性指的是最近被訪問(wèn)過(guò)的數(shù)據(jù)在不久的將來(lái)很可能再次被訪問(wèn)B.空間局部性指的是相鄰的數(shù)據(jù)很可能在短時(shí)間內(nèi)被一起訪問(wèn)C.利用緩存局部性原理可以通過(guò)合理的數(shù)據(jù)布局和訪問(wèn)順序來(lái)提高緩存命中率D.緩存局部性原理只適用于硬件層面的優(yōu)化，對(duì)軟件中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒(méi)有影響11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的自動(dòng)門控制系統(tǒng)，當(dāng)檢測(cè)到有人靠近時(shí)自動(dòng)開(kāi)門，一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)門。12、運(yùn)用數(shù)字電路設(shè)計(jì)一個(gè)密碼鎖系統(tǒng)，用戶通過(guò)輸入正確的密碼才能打開(kāi)鎖，同時(shí)具有錯(cuò)誤輸入次數(shù)限制和報(bào)警功能。13、設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤數(shù)據(jù)加密電路，能夠?qū)﹄娮映拥臏y(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)的安全性。14、鏈表是一種常見(jiàn)的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)。對(duì)于單鏈表，以下關(guān)于其特點(diǎn)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.插入和刪除操作不需要移動(dòng)大量元素，只需修改指針B.可以方便地實(shí)現(xiàn)隨機(jī)訪問(wèn)，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)C.存儲(chǔ)空間不必連續(xù)，便于動(dòng)態(tài)分配D.查找某一特定位置的元素，需要從頭開(kāi)始遍歷，時(shí)間復(fù)雜度為O(n)15、AVL樹是一種平衡二叉搜索樹。假設(shè)我們正在使用一個(gè)AVL樹。以下關(guān)于AVL樹的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.AVL樹通過(guò)旋轉(zhuǎn)操作保持左右子樹的高度差不超過(guò)1，從而保證平衡B.插入和刪除節(jié)點(diǎn)后，可能需要進(jìn)行多次旋轉(zhuǎn)操作來(lái)恢復(fù)AVL樹的平衡C.AVL樹的查找、插入和刪除操作的時(shí)間復(fù)雜度在最壞情況下均為O(logn)D.AVL樹的空間復(fù)雜度比普通二叉搜索樹高很多，不適合在內(nèi)存受限的環(huán)境中使用16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的音頻特效處理系統(tǒng)，如混響、回聲等，給出算法流程和效果展示。17、假設(shè)在一個(gè)實(shí)時(shí)交通監(jiān)控系統(tǒng)中，需要不斷地接收車輛的位置信息，并快速判斷某一區(qū)域內(nèi)車輛的擁堵情況。為了有效地存儲(chǔ)和處理這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以提供快速的查詢和更新操作？（）A.紅黑樹B.線段樹C.B樹D.圖18、當(dāng)使用快速排序算法對(duì)一個(gè)數(shù)組進(jìn)行排序時(shí)，選擇基準(zhǔn)元素的策略對(duì)算法的性能有很大影響。假設(shè)總是選擇數(shù)組的第一個(gè)元素作為基準(zhǔn)，在某些特殊情況下可能會(huì)導(dǎo)致算法的性能變差。以下哪種情況可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象（）A.數(shù)組已經(jīng)是有序的B.數(shù)組元素的值都相同C.數(shù)組元素隨機(jī)分布D.以上情況都不會(huì)19、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器，能夠?qū)σ纛l信號(hào)進(jìn)行10段均衡調(diào)節(jié)，給出系統(tǒng)方案和濾波器參數(shù)計(jì)算。20、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)智慧農(nóng)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方案，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和遠(yuǎn)程控制。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）闡述后綴樹在網(wǎng)絡(luò)流量分析中的潛在用途和優(yōu)勢(shì)。2、（本題5分）解釋線段樹在處理區(qū)間最大值和最小值查詢時(shí)的不同策略。3、（本題5分）在最短路徑問(wèn)題中，解釋Dijkstra算法和Floyd算法的基本思想和實(shí)現(xiàn)步驟，比較它們?cè)诓煌愋蛨D上的應(yīng)用和效率。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用雙向鏈表存儲(chǔ)一組浮點(diǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)鏈表的插入排序。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于鏈表的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)員工信息，實(shí)現(xiàn)員工信息的插入、刪除和按工資排序操作。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于哈希表的集合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)集合的并、交、差運(yùn)算。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)棧結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)字符數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)入棧、出棧和判斷棧是否為空的功能，并應(yīng)用于表達(dá)式求值。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)二叉搜索樹的平衡因子計(jì)算功能，輸入一棵二叉搜索樹輸出其每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平衡因子。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）一個(gè)學(xué)校的考場(chǎng)安排管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)考場(chǎng)的信息，如考場(chǎng)編號(hào)、考場(chǎng)位置、容納人數(shù)、考試科目、考試時(shí)間等。系統(tǒng)要支持快速查找特定考場(chǎng)、按照容納人數(shù)對(duì)考場(chǎng)進(jìn)行排序、新增考場(chǎng)安排、修改考試時(shí)間、刪除不再使用的考場(chǎng)。請(qǐng)選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)說(shuō)明算法和代碼實(shí)現(xiàn)，以及性能評(píng)估。2、（本題10分）某在線招聘平臺(tái)的簡(jiǎn)歷篩選系統(tǒng)需要根