信陽師范大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法（Python）》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法（Python）》2022-2023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批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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)計一個基于LTC6804的電池組監(jiān)測系統(tǒng)，能夠同時監(jiān)測多個串聯(lián)電池的電壓和溫度，給出硬件電路和軟件算法。2、設(shè)計一個基于模擬移相器和濾波器的相位補償系統(tǒng)，改善系統(tǒng)的相位特性。3、設(shè)計一個音頻放大器功率擴展電路，能夠增加放大器的輸出功率，滿足更大功率的音頻播放需求。4、設(shè)計一個通信系統(tǒng)中的軟件定義無線電（SDR）平臺，實現(xiàn)靈活的調(diào)制解調(diào)功能。5、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，堆通常用于實現(xiàn)優(yōu)先隊列。假設(shè)需要構(gòu)建一個最大堆，以下關(guān)于堆的調(diào)整操作，哪個是關(guān)鍵的步驟（）A.從根節(jié)點開始，比較每個節(jié)點與其子節(jié)點的值B.從葉子節(jié)點開始，向上調(diào)整節(jié)點的位置C.隨機選擇節(jié)點進行比較和調(diào)整D.不需要進行調(diào)整，初始構(gòu)建就是正確的6、設(shè)計一個數(shù)字存儲示波器觸發(fā)電路，能夠根據(jù)特定的信號條件觸發(fā)示波器的采樣，提高測量的準確性。7、設(shè)計一個直流電機調(diào)速系統(tǒng)，采用PWM控制方式，實現(xiàn)電機的平滑調(diào)速，包括電路設(shè)計和控制算法。8、設(shè)計一個液晶顯示的背光源系統(tǒng)，能夠提供均勻、穩(wěn)定的光照，具有亮度調(diào)節(jié)和色彩控制功能。9、設(shè)計一個基于CPLD的邏輯控制電路，實現(xiàn)特定的邏輯功能，包括電路設(shè)計和功能仿真。10、在一個有向圖中，若存在頂點v到頂點u的路徑，同時也存在u到v的路徑，則稱該圖具有？（）A.強連通性B.弱連通性C.單向連通性D.以上都不對11、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計一個交通流量統(tǒng)計系統(tǒng)，能夠?qū)Φ缆飞系能囕v數(shù)量進行實時統(tǒng)計和分析。12、設(shè)計一個高速光纖通信系統(tǒng)，傳輸速率達到100Gbps，說明系統(tǒng)組成和關(guān)鍵器件選型。13、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機存儲、組織數(shù)據(jù)的方式。在研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，線性表是一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于線性表的描述，錯誤的是（）A.線性表可以順序存儲，也可以鏈式存儲B.順序存儲的線性表可以隨機訪問任意元素，時間復(fù)雜度為O(1)C.鏈式存儲的線性表在插入和刪除操作時，不需要移動大量元素，效率較高D.線性表的長度是固定的，不能動態(tài)變化14、設(shè)計一個通信系統(tǒng)中的卷積編碼和解碼電路，分析其糾錯性能和對系統(tǒng)誤碼率的改善效果。15、在一個用鄰接表表示的無向圖中，要判斷兩個頂點之間是否存在邊，時間復(fù)雜度為（）A.O(1)B.O(n)C.O(log?n)D.取決于頂點的度數(shù)16、在一個有向圖中，頂點表示城市，邊表示城市之間的道路，邊的權(quán)重表示道路的長度。如果要使用迪杰斯特拉算法找到從源頂點到其他所有頂點的最短路徑，以下哪個步驟是算法的核心？（）A.每次選擇距離源頂點最近的未訪問頂點B.從源頂點開始依次訪問所有頂點C.不斷更新頂點的距離值D.隨機選擇一個頂點作為起始點17、設(shè)計一個數(shù)字移相器，能夠?qū)崿F(xiàn)0至360度的相移，精度為1度，給出電路結(jié)構(gòu)和控制邏輯。18、運用集成電路設(shè)計方法，設(shè)計一款用于智能電表的專用集成電路芯片，實現(xiàn)電能計量和數(shù)據(jù)通信功能。19、設(shè)計一個基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的車牌識別系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲能囕v圖像進行車牌定位、字符分割和識別，闡述算法流程和實現(xiàn)方法。20、隊列也是一種特殊的線性表，遵循先進先出的原則。在實際應(yīng)用中，隊列常用于（）A.操作系統(tǒng)的作業(yè)調(diào)度B.圖的廣度優(yōu)先搜索算法C.緩存數(shù)據(jù)的管理D.以上都是二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明在一個具有n個頂點的有向圖中，如何判斷圖中是否存在環(huán)，給出一種有效的算法并分析其時間復(fù)雜度。2、（本題5分）論述如何在二叉搜索樹中進行插入、刪除和查找操作，以及如何保持其平衡以提高性能。3、（本題5分）解釋什么是樹狀數(shù)組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，說明其特點和應(yīng)用場景，并闡述如何進行區(qū)間求和和單點更新操作。4、（本題5分）論述隊列的先進先出特性，以及如何通過循環(huán)隊列實現(xiàn)高效的存儲和操作。5、（本題5分）詳細說明如何使用拓撲排序判斷一個有向圖是否存在環(huán)。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用鏈表實現(xiàn)對一組數(shù)據(jù)的插入、刪除和遍歷操作，用戶可以動態(tài)地進行數(shù)據(jù)管理。2、（本題5分）設(shè)計一個程序，對給定的數(shù)組進行隨機排序，輸出排序后的數(shù)組。3、（本題5分）設(shè)計一個隊列，采用循環(huán)隊列的方式存儲整數(shù)，實現(xiàn)入隊、出隊和獲取隊列長度的功能，用于模擬排隊系統(tǒng)。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲一個學(xué)校的學(xué)生選課沖突檢測系統(tǒng)，避免學(xué)生選課時間沖突。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，在二叉堆中刪除最大元素后，重新調(diào)整堆的結(jié)構(gòu)，保持堆的性質(zhì)。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個在線游戲中，玩家的角色信息需要被實時更新和存儲。角色信息包括角色ID、角色名、等級、經(jīng)驗值、裝備列表、技能列表等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些角色數(shù)據(jù)，以便能夠快速查詢角色的詳細信息、按照等級進行排序、更新角色的經(jīng)驗值和裝備，并處理多個玩家同時進行的操作。2、（本題10分）某公司的客戶關(guān)系管理系統(tǒng)需要存儲客戶的基本信息、購買記錄、投訴建議和跟進狀態(tài)等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)客戶信息的添加、刪除、查找和修改，購買記錄的分析，投訴建議的處理和跟進狀態(tài)的更新，并能夠?qū)蛻暨M行分類和價值評估。3、（本題10分）一個在線教學(xué)平臺需要對學(xué)生的