遼寧科技學(xué)院《數(shù)據(jù)庫》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁遼寧科技學(xué)院《數(shù)據(jù)庫》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個基于FPGA的交通信號燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的時間段和車流量自動調(diào)整信號燈的時長，實(shí)現(xiàn)智能化交通控制。2、設(shè)計(jì)一個基于D/A轉(zhuǎn)換器的三角波信號發(fā)生器電路，輸出頻率范圍為100Hz-1kHz，幅度可調(diào)。3、設(shè)計(jì)一個基于運(yùn)算放大器的儀表放大器電路，增益可調(diào)，共模抑制比大于100dB。4、以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于實(shí)現(xiàn)LRU（最近最少使用）頁面置換算法？（）A.隊(duì)列B.棧C.哈希表D.雙向鏈表5、在選擇排序算法時，需要考慮多種因素，如數(shù)據(jù)規(guī)模、數(shù)據(jù)特點(diǎn)、時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度等。對于一個基本有序的數(shù)組，以下哪種排序算法的性能較好：（）A.冒泡排序B.快速排序C.插入排序D.選擇排序6、設(shè)計(jì)一個溫度控制系統(tǒng)擴(kuò)展電路，能夠增加溫度控制的精度和穩(wěn)定性，并且具有遠(yuǎn)程控制功能。7、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)、存儲結(jié)構(gòu)以及對數(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)省存儲空間8、設(shè)計(jì)一個基于ADC和微控制器的水質(zhì)硬度檢測系統(tǒng)，能夠快速準(zhǔn)確地檢測水質(zhì)硬度。9、設(shè)計(jì)一個基于PLC的自動化立體倉庫堆垛機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的水平和垂直運(yùn)動控制。10、在一個股票交易系統(tǒng)中，需要實(shí)時記錄每只股票的價格變化，并能夠快速計(jì)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(duì)列B.雙端隊(duì)列結(jié)合堆C.優(yōu)先隊(duì)列結(jié)合棧D.鏈表結(jié)合樹11、設(shè)計(jì)一個簡單的觸摸顯示屏控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)觸摸操作的響應(yīng)和顯示內(nèi)容的更新，闡述硬件電路和軟件驅(qū)動的實(shí)現(xiàn)方法。12、假設(shè)正在實(shí)現(xiàn)一個股票交易系統(tǒng)，需要實(shí)時記錄每只股票的最新價格，并能夠快速獲取價格最高和最低的股票。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以滿足這個需求？（）A.平衡二叉搜索樹，存儲股票價格信息B.鏈表，順序更新股票價格C.哈希表，映射股票代碼和價格D.棧，存儲價格變化13、設(shè)計(jì)一個無線通信模塊加密電路，能夠?qū)o線通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，提高通信的安全性。14、設(shè)計(jì)一個用于雷達(dá)測距的收發(fā)電路，能夠測量目標(biāo)距離并顯示，給出射頻電路設(shè)計(jì)和信號處理算法。15、設(shè)計(jì)一個基于555定時器的三角波發(fā)生器，輸出頻率在10Hz至100Hz連續(xù)可調(diào)，說明電路原理和元件選擇。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋什么是紅黑樹，說明其性質(zhì)和特點(diǎn)，并闡述如何進(jìn)行插入和刪除操作以維持紅黑樹的性質(zhì)。2、（本題5分）論述如何使用線段樹解決動態(tài)區(qū)間最大值問題，給出更新和查詢的方法。3、（本題5分）解釋如何在一個具有n個頂點(diǎn)的有向圖中計(jì)算每個頂點(diǎn)的入度和出度的差。4、（本題5分）在一個具有n個頂點(diǎn)和e條邊的帶權(quán)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(fù)雜度分析。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個在線課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，學(xué)生需要完成一系列的課程任務(wù)，每個任務(wù)有不同的要求和截止日期。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來記錄學(xué)生的任務(wù)完成情況，包括已完成任務(wù)、未完成任務(wù)、任務(wù)提交時間、得分等，能夠?qū)崟r跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度并及時提醒學(xué)生即將到期的任務(wù)。2、（本題5分）一個在線購物車系統(tǒng)需要管理商品信息，包括商品編號、商品名稱、商品數(shù)量、商品單價、總價等。系統(tǒng)要能夠快速計(jì)算購物車總價、按照商品單價對商品進(jìn)行排序、添加商品、修改商品數(shù)量、刪除商品。請?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。3、（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。4、（本題5分）某銀行的賬戶管理系統(tǒng)需要對客戶的賬戶信息進(jìn)行高效處理。賬戶信息包括賬戶編號、客戶姓名、余額、交易記錄等?？紤]使用AVL樹來存儲這些信息。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）開戶，插入新賬戶信息；（2）銷戶，刪除指定賬戶信息；（3）查詢賬戶余額；（4）按照交易金額對賬戶進(jìn)行排序。分析所設(shè)計(jì)算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。5、（本題5分）某醫(yī)院的藥品庫存管理系統(tǒng)需要存儲藥品信息，如藥品編號、藥品名稱、藥品規(guī)格、庫存數(shù)量、有效期等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定藥品、按照庫存數(shù)量對藥品進(jìn)行排序、進(jìn)行藥品的入庫和出庫操作、提醒即將過期藥品。請?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個程序，在有序鏈表中插入一個元素，保持鏈表的有序性，分析其時間復(fù)雜度。2、（本題1