閩西職業(yè)技術學院《數(shù)據(jù)結構和算法設計》2023-2024學年第一學期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁閩西職業(yè)技術學院《數(shù)據(jù)結構和算法設計》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、利用模擬電路技術，設計一個用于醫(yī)療儀器的精密電流源，提供穩(wěn)定、精確的電流輸出。2、設計一個通信系統(tǒng)功率控制模塊，能夠根據(jù)信道條件動態(tài)調整發(fā)射功率，分析功率控制的精度和響應速度。3、運用集成電路設計流程，設計一款用于智能手機的音頻編解碼器芯片，支持多種音頻格式的解碼和編碼。4、設計一個用于醫(yī)療設備的電源管理系統(tǒng)，要求輸出穩(wěn)定、低噪聲，能夠適應不同的負載變化，給出電路拓撲和反饋控制方案。5、設計一個太陽能充電控制器，能夠對太陽能電池板的輸出進行控制和管理，實現(xiàn)對蓄電池的有效充電和保護。6、設計一個基于FPGA的圖像銳化系統(tǒng)，能夠增強圖像的邊緣和細節(jié)，說明算法和硬件實現(xiàn)。7、當需要存儲和處理一個無向圖的鄰接信息時，以下哪種數(shù)據(jù)結構通常被使用？（）A.鄰接矩陣B.鄰接表C.哈希表D.二叉樹8、以下哪種排序算法在平均情況下和最壞情況下的時間復雜度差異最大？（）A.冒泡排序B.插入排序C.快速排序D.選擇排序9、基于通信中的編碼調制技術設計一個高效的數(shù)字通信系統(tǒng)，提高頻譜利用率和傳輸速率。10、設計一個模擬信號的濾波電路，能夠有效地濾除特定頻率范圍內的噪聲，如低通、高通、帶通或帶阻濾波器。11、設計一個基于鎖相環(huán)技術的頻率合成器，能夠輸出穩(wěn)定的、可調節(jié)的頻率信號，分析其相位噪聲和頻率穩(wěn)定度。12、設計一個基于模擬開關的音頻切換系統(tǒng)，實現(xiàn)多個音頻輸入源的選擇切換和輸出。13、設計一個基于模擬乘法器和運放的乘法型ADC轉換電路，分析其轉換精度和速度。14、設計一個基于FPGA的CAN總線通信控制器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)和錯誤處理，給出硬件描述和測試方案。15、在數(shù)據(jù)結構中，查找操作是常見的需求。以下關于順序查找的描述，不正確的是（）A.從數(shù)組或鏈表的開頭依次比較每個元素，直到找到目標元素或遍歷完整個數(shù)據(jù)結構B.順序查找適用于無序的數(shù)據(jù)結構，時間復雜度為O(n)C.順序查找在任何情況下都不是一種有效的查找方法D.順序查找的實現(xiàn)簡單，但效率較低16、在數(shù)據(jù)結構的應用中，棧可以用于表達式求值。以下關于棧在表達式求值中的應用，說法不正確的是（）A.可以將中綴表達式轉換為后綴表達式，然后利用棧進行求值B.?？梢员４娌僮鲾?shù)和運算符，按照運算規(guī)則進行計算C.對于復雜的表達式，棧的使用可以簡化求值過程D.棧在表達式求值中只能用于中綴表達式，不能用于后綴表達式17、圖是一種復雜的數(shù)據(jù)結構，用于表示對象之間的關系。在圖的存儲方式中，鄰接矩陣和鄰接表是常見的兩種方法。對于一個具有n個頂點的無向圖，如果采用鄰接矩陣存儲，其空間復雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)18、設計一個基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能倉儲管理系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)貨物的自動入庫、出庫和庫存盤點。19、在一個數(shù)據(jù)壓縮算法中，需要構建一個頻率表來統(tǒng)計字符出現(xiàn)的頻率。以下哪種數(shù)據(jù)結構最適合存儲字符及其頻率信息？（）A.二叉樹，根據(jù)頻率構建B.哈希表，快速查找字符頻率C.棧，按順序存儲頻率D.隊列，先進先出處理字符20、假設正在設計一個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包過濾系統(tǒng)，需要根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址、協(xié)議類型等信息進行快速的過濾和處理。以下哪種數(shù)據(jù)結構和算法的組合最適合實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的高效過濾？（）A.決策樹和分類算法B.位圖和位運算C.圖和最短路徑算法D.數(shù)組和遍歷算法21、設計一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的擾碼生成和解擾電路，分析擾碼對信號頻譜的影響。22、設計一個基于ZigBee技術的智能消防報警系統(tǒng)，能夠實時監(jiān)測火災參數(shù)（如煙霧、溫度等）并及時報警。23、想象一個在線考試系統(tǒng)，需要實時統(tǒng)計每個考生的答題進度和得分情況。以下哪種數(shù)據(jù)結構能夠高效地支持這種統(tǒng)計需求？（）A.樹狀數(shù)組，適合進行區(qū)間更新和查詢B.線段樹，常用于區(qū)間操作，但實現(xiàn)相對復雜C.哈希表，快速查找考生信息，但不便于區(qū)間統(tǒng)計D.優(yōu)先隊列，按照得分排序，不便于答題進度的統(tǒng)計24、設計一個基于藍牙Mesh網(wǎng)絡的智能家居控制系統(tǒng)，實現(xiàn)多個設備的協(xié)同控制，描述網(wǎng)絡架構和控制策略。25、設計一個圖像處理中的圖像壓縮率失真優(yōu)化方案，分析壓縮效率和圖像質量的平衡。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）比較插入排序和歸并排序在空間復雜度上的優(yōu)劣。2、（本題5分）論述在一個具有n個元素的鏈表中，如何實現(xiàn)鏈表的歸并操作，如將k個有序鏈表歸并為一個有序鏈表。3、（本題5分）深入分析在一個具有n個元素的順序表中，如何進行插入排序，并分析其時間復雜度。4、（本題5分）詳細闡述基數(shù)排序和桶排序在處理不同類型數(shù)據(jù)時的特點和適用范圍。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個程序，判斷鏈表中是否存在值連續(xù)的節(jié)點段，輸出判斷結果。2、（本題5分）設計一個算法，用鄰接矩陣表示一個無向圖，實現(xiàn)深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷，并計算遍歷的時間復雜度。3、（本題5分）設計一個程序，利用數(shù)組實現(xiàn)希爾排序算法，輸入一組數(shù)據(jù)進行排序并展示過程和結果。4、（本題5分）設計一個程序，使用循環(huán)隊列存儲醫(yī)院的掛號信息，實現(xiàn)掛號的排隊和叫號功能。5、（本題5分）設計一個程序，使用數(shù)據(jù)結構來存儲一個超市的商品供應商信息，包括供應商名稱、聯(lián)系方式、供應商品等。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某醫(yī)院的病人管理系統(tǒng)需要存儲病人的基本信息、病歷、診斷結果和治療方案等。請設計合適的數(shù)據(jù)結構來存儲病人信息，實現(xiàn)病人信息的添加、刪除、查找和修改操作，并能夠根據(jù)病情嚴重程度對病人進行排序和優(yōu)先處理。2、（本題10分）某機場的航班管理系統(tǒng)需要存儲航班的信息，如航班編號、出發(fā)地、目的地、起飛時間、降落時間、航班狀態(tài)等。系統(tǒng)要能夠