昆明理工大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與算法分析A》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁昆明理工大學(xué)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與算法分析A》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、設(shè)計(jì)一個(gè)模擬乘法器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)模擬信號的相乘運(yùn)算，并且具有較高的精度和穩(wěn)定性。2、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻降噪電路，能夠有效降低環(huán)境噪聲對音頻信號的影響，給出電路設(shè)計(jì)和降噪效果測試。3、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。4、對于一個(gè)具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的帶權(quán)無向圖，使用Prim算法生成最小生成樹，其時(shí)間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(ne)5、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)物流配送中心的貨物跟蹤系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)方案，實(shí)時(shí)掌握貨物位置和狀態(tài)。6、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻信號頻譜分析儀，能夠顯示音頻信號的頻譜圖，給出硬件設(shè)計(jì)和頻譜分析算法。7、設(shè)計(jì)一個(gè)液晶顯示器（LCD）的驅(qū)動電路，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像的清晰顯示，具有對比度調(diào)節(jié)功能。8、設(shè)計(jì)一個(gè)高通濾波器電路，截止頻率為500Hz，通帶波紋小于0.5dB，阻帶衰減不小于30dB，輸入信號頻率范圍為0-1kHz。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的儀表放大器，具有高共模抑制比和高增益，用于測量小信號。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于霍爾傳感器的電機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速，精度達(dá)到1rpm。11、當(dāng)需要存儲和處理一個(gè)無向圖的鄰接信息時(shí)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常被使用？（）A.鄰接矩陣B.鄰接表C.哈希表D.二叉樹12、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率合成器電路，能夠產(chǎn)生不同頻率的正弦波、方波和三角波，頻率范圍為1Hz到10MHz。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.0的音頻傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)音頻無線傳輸，給出系統(tǒng)架構(gòu)和藍(lán)牙協(xié)議配置。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Wi-Fi技術(shù)的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)視頻的采集、傳輸和實(shí)時(shí)觀看，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件實(shí)現(xiàn)。15、設(shè)計(jì)一個(gè)用于智能手機(jī)的充電管理電路，支持快充和普通充電模式，具備過壓、過流和過熱保護(hù)功能，闡述電路原理和芯片選型。二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）探討在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的無向圖中，如何判斷兩個(gè)頂點(diǎn)之間是否存在路徑。2、（本題5分）數(shù)組作為一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些特點(diǎn)？在什么情況下適合使用數(shù)組，什么情況下不適合？3、（本題5分）詳細(xì)闡述如何使用A*算法在圖中進(jìn)行尋路，解釋其啟發(fā)函數(shù)的作用和設(shè)計(jì)原則，并分析其性能優(yōu)勢。4、（本題5分）解釋并舉例說明在一個(gè)具有n個(gè)元素的順序表中，如何進(jìn)行折半插入排序的操作。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某在線購物平臺的優(yōu)惠券管理系統(tǒng)需要記錄優(yōu)惠券信息、發(fā)放記錄和使用記錄。優(yōu)惠券信息包括優(yōu)惠券ID、優(yōu)惠券類型、面額、使用條件，發(fā)放記錄包括發(fā)放ID、優(yōu)惠券ID、用戶ID、發(fā)放時(shí)間，使用記錄包括使用ID、優(yōu)惠券ID、訂單ID、使用時(shí)間。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理優(yōu)惠券數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)惠券的發(fā)放、使用、查詢，并統(tǒng)計(jì)優(yōu)惠券的使用情況和效果。2、（本題5分）一家在線醫(yī)療平臺需要管理患者的病歷信息、診斷結(jié)果和治療方案。病歷信息包括患者ID、基本信息、癥狀描述，診斷結(jié)果包括診斷ID、患者ID、診斷結(jié)論，治療方案包括方案ID、患者ID、治療步驟。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些醫(yī)療數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)患者信息的快速查詢、診斷結(jié)果的對比分析、治療方案的跟蹤，并保障數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。3、（本題5分）一個(gè)在線健身課程平臺需要管理課程視頻、學(xué)員的學(xué)習(xí)進(jìn)度、打卡記錄和教練評價(jià)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化用戶體驗(yàn)和課程管理。4、（本題5分）某電商平臺的用戶行為分析系統(tǒng)需要存儲用戶的操作記錄，如用戶編號、操作類型（瀏覽、購買、收藏、評價(jià)）、操作時(shí)間、操作對象等。系統(tǒng)要能夠快速分析用戶的行為模式、按照操作頻率對用戶進(jìn)行分類、新增用戶操作記錄、刪除過期記錄。請?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能評估。5、（本題5分）一個(gè)在線購物車系統(tǒng)需要對用戶添加的商品進(jìn)行管理。商品信息包括商品ID、名稱、價(jià)格、數(shù)量等。購物車以棧和隊(duì)列的組合形式實(shí)現(xiàn)。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）添加商品到購物車；（2）從購物車中刪除指定商品；（3）按照價(jià)格從高到低輸出購物車中的商品；（4）計(jì)算購物車中商品的總價(jià)。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)字符串中找出所有出現(xiàn)次數(shù)超過一半的字符。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，利