安徽工業(yè)大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》2020-2021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2頁，共2頁安徽工業(yè)大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》

2020-2021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20個小題，每小題2分，共40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)計一個基于數(shù)字邏輯的搶答器系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確判斷多個選手的搶答順序，并進(jìn)行顯示和報警。2、設(shè)計一個光耦隔離的數(shù)字輸入輸出模塊，實現(xiàn)與外部設(shè)備的電氣隔離通信，給出電路參數(shù)和應(yīng)用示例。3、在一個需要對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行去重操作的數(shù)據(jù)處理任務(wù)中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地幫助實現(xiàn)這個功能？（）A.集合B.樹C.鏈表D.隊列4、設(shè)計一個基于FPGA的數(shù)字信號加密解密系統(tǒng)，采用對稱或非對稱加密算法。5、設(shè)計一個液晶顯示器（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。6、運用電子信息工程知識，設(shè)計一個智能電網(wǎng)的分布式能源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對太陽能、風(fēng)能等分布式能源的有效整合和管理。7、設(shè)計一個基于PLC的電梯控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電梯的上升、下降、?？?、開門、關(guān)門等邏輯控制和安全保護(hù)功能。8、字符串匹配是一個常見的問題，KMP算法是一種高效的字符串匹配算法。假設(shè)主串為"ABABDABACDABABCABAB"，模式串為"ABABCABAB"，使用KMP算法進(jìn)行匹配，以下關(guān)于匹配過程的描述，哪個是正確的？（）A.不需要回溯主串指針B.每次匹配失敗都回溯主串指針到起始位置C.只回溯模式串指針，不回溯主串指針D.同時回溯主串指針和模式串指針9、設(shè)計一個正弦波信號發(fā)生器，頻率范圍為10Hz至1MHz，輸出幅度可調(diào)，失真度小于1%，說明電路原理和調(diào)試方法。10、設(shè)計一個基于藍(lán)牙的無線鍵盤，能夠與計算機(jī)或移動設(shè)備進(jìn)行無線連接，實現(xiàn)按鍵輸入功能。11、假設(shè)在一個在線游戲的多人對戰(zhàn)匹配系統(tǒng)中，需要根據(jù)玩家的等級和技能水平進(jìn)行快速匹配，以保證游戲的公平性和趣味性。為了實現(xiàn)高效的匹配過程，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法可能會被運用？（）A.快速排序結(jié)合二分查找B.冒泡排序結(jié)合線性搜索C.歸并排序結(jié)合哈希表D.桶排序結(jié)合雙向鏈表12、利用射頻電路設(shè)計一個衛(wèi)星通信接收前端，包括低噪聲放大器、下變頻器等部分，給出性能指標(biāo)和實現(xiàn)方案。13、設(shè)計一個基于無線通信技術(shù)的智能交通信號控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)實時交通流量優(yōu)化信號燈時間。14、設(shè)計一個基于PLC的自動化包裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，能夠完成產(chǎn)品的包裝、封口、貼標(biāo)等操作。15、設(shè)計一個基于單片機(jī)的智能車庫門控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)車庫門的自動開關(guān)、遠(yuǎn)程控制和防夾保護(hù)功能。16、運用電子信息工程知識，設(shè)計一個智能交通管理系統(tǒng)，包括交通信號燈控制、車輛流量監(jiān)測和違章抓拍等功能。17、跳表是一種基于鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。關(guān)于跳表的特點，以下描述哪一項是不正確的？（）A.跳表通過在鏈表中增加多層索引來提高查找效率B.插入和刪除操作在平均情況下的時間復(fù)雜度為O(logn)C.跳表的空間復(fù)雜度比普通鏈表高，但低于平衡二叉搜索樹D.跳表的性能不受數(shù)據(jù)分布的影響，始終保持較好的查找效率18、設(shè)計一個模擬集成電路中的反饋放大器，實現(xiàn)特定的增益和帶寬要求，分析反饋對穩(wěn)定性的影響。19、設(shè)計一個基于光電二極管的光強(qiáng)測量系統(tǒng)，能夠測量不同波長的光強(qiáng)，精度達(dá)到0.1μW/cm2。20、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(jī)選擇節(jié)點進(jìn)行比較和調(diào)整D.不需要進(jìn)行調(diào)整，初始構(gòu)建就是正確的二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)說明如何在一個具有n個頂點和e條邊的圖中，使用匈牙利算法求解最大匹配問題，分析其原理和時間復(fù)雜度。2、（本題5分）闡述如何在一個有向圖中判斷是否存在回路，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度。3、（本題5分）解釋如何在一個二叉樹中進(jìn)行按層之字形遍歷（即奇數(shù)層從左到右，偶數(shù)層從右到左），給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個哈希表，用于存儲學(xué)生的姓名和學(xué)號，解決哈希沖突采用鏈地址法，實現(xiàn)插入、查找和刪除學(xué)生信息的功能。2、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用左偏樹實現(xiàn)合并優(yōu)先隊列，輸出合并后的隊列。3、（本題5分）設(shè)計一個樹狀數(shù)組程序，解決動態(tài)區(qū)間修改和查詢問題，測試其效率。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)存儲一個在線音樂平臺的歌手信息，支持歌手的分類和查詢。5、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲超市商品的信息，包括商品名稱、價格、庫存等，實現(xiàn)商品的進(jìn)貨、銷售和庫存查詢。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）一個超市的促銷活動管理系統(tǒng)需要存儲促銷活動的信息，如活動編號、活動名稱、活動時間、優(yōu)惠方式、參與商品等。系統(tǒng)要支持快速查找特定促銷活動、按照活動時間對活動進(jìn)行排序