西湖大學(xué)《數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024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(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、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能門鎖系統(tǒng)，支持密碼、指紋、刷卡等多種開鎖方式，并具有報(bào)警功能。2、在樹的遍歷中，先序遍歷、中序遍歷和后序遍歷可以得到不同的節(jié)點(diǎn)訪問順序。以下關(guān)于這三種遍歷方式的應(yīng)用場景，描述錯(cuò)誤的是（）A.先序遍歷常用于創(chuàng)建二叉樹的副本B.中序遍歷常用于對二叉搜索樹進(jìn)行排序操作C.后序遍歷常用于計(jì)算二叉樹中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量D.這三種遍歷方式的應(yīng)用場景是固定的，不能相互替代3、設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的接收模塊，能夠接收并解析衛(wèi)星信號，計(jì)算定位信息，評估定位精度。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能溫室控制系統(tǒng)，能夠調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度。5、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表高精度測量電路，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的直流電壓測量，精度達(dá)到±0.01V。6、在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)和m條邊的無向圖中，使用鄰接表存儲(chǔ)，空間復(fù)雜度大約是多少？（）A.O(n+m)B.O(n^2)C.O(m^2)D.O(nm)7、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中的圖像增強(qiáng)算法，并在不同類型的圖像上進(jìn)行應(yīng)用和效果評估。8、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽能充電控制器，能夠?qū)μ柲茈姵匕宓妮敵鲞M(jìn)行控制和管理，實(shí)現(xiàn)對蓄電池的有效充電和保護(hù)。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于LDO的低壓差線性穩(wěn)壓器，輸出電壓為3.3V，最大輸出電流為1A，給出電路原理圖和性能分析。10、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)中，實(shí)踐是非常重要的。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.通過實(shí)際編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以加深對其理解B.可以通過解決實(shí)際問題來應(yīng)用所學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)C.實(shí)踐只需要在電腦上完成，不需要在現(xiàn)實(shí)場景中思考D.實(shí)踐過程中可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和不足11、假設(shè)在一個(gè)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(shí)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(huì)被運(yùn)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、設(shè)計(jì)一個(gè)具有溫度補(bǔ)償功能的電容式傳感器測量電路，提高測量精度，給出電路設(shè)計(jì)和溫度補(bǔ)償算法。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于CPLD的脈沖寬度調(diào)制（PWM）發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)可調(diào)占空比的PWM信號輸出，給出電路設(shè)計(jì)和性能測試。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬乘法器和運(yùn)放的乘法型ADC轉(zhuǎn)換電路，分析其轉(zhuǎn)換精度和速度。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能工廠環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度、濕度、粉塵濃度等環(huán)境參數(shù)。16、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，哈希表是一種用于快速查找的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于哈希表的描述，不準(zhǔn)確的是：（）A.哈希表通過哈希函數(shù)將關(guān)鍵字映射到表中的特定位置，實(shí)現(xiàn)快速查找B.哈希表的查找、插入和刪除操作的平均時(shí)間復(fù)雜度都接近O(1)C.哈希沖突是指不同的關(guān)鍵字通過哈希函數(shù)映射到了相同的位置，解決哈希沖突的方法有開放地址法和鏈地址法等D.哈希表的性能不受哈希函數(shù)的選擇和表的裝填因子的影響17、運(yùn)用電子電路知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)具有過流保護(hù)和短路保護(hù)功能的直流電源電路。18、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)低噪聲放大器，用于接收微弱信號并進(jìn)行放大，給出噪聲系數(shù)和增益指標(biāo)。19、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)售貨機(jī)的控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)貨幣識(shí)別、商品選擇和找零功能。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的電流源電路，輸出電流穩(wěn)定，精度高，可調(diào)節(jié)范圍寬。二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在堆的應(yīng)用中，如何使用堆實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級隊(duì)列，包括插入和刪除操作。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個(gè)頂點(diǎn)的無向圖中，如何使用廣度優(yōu)先搜索算法計(jì)算圖的直徑，并給出具體的算法步驟和代碼實(shí)現(xiàn)。3、（本題5分）詳細(xì)論述在具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的完全二叉樹中，如何通過節(jié)點(diǎn)編號快速計(jì)算其父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)的編號。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）基于塊狀數(shù)組和跳表的組合，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，高效處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的排序和查找操作。2、（本題5分）基于字典樹和圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)域名的快速解析和管理。3、（本題5分）構(gòu)建一個(gè)算法，在一個(gè)有向圖中找出所有以給定頂點(diǎn)為終點(diǎn)的路徑。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，對順序表進(jìn)行二分查找的性能分析和比較。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，模擬一個(gè)酒店預(yù)訂系統(tǒng)，能夠存儲(chǔ)房間信息（房間編號、房間類型、價(jià)格、是否可預(yù)訂等），支持客人的預(yù)訂、取消預(yù)訂和查詢功能。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）某電商平臺(tái)的物流跟蹤系統(tǒng)需要記錄訂單的發(fā)貨信息、運(yùn)輸路徑、當(dāng)前位置和預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)物流信息的實(shí)時(shí)更