上海工藝美術(shù)職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程實(shí)驗(yàn)》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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個基于USB接口的數(shù)據(jù)采集卡，能夠采集多路模擬信號和數(shù)字信號，給出硬件接口設(shè)計(jì)和驅(qū)動程序開發(fā)思路。2、哈夫曼樹是一種特殊的帶權(quán)路徑長度最短的二叉樹，在數(shù)據(jù)壓縮等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。以下關(guān)于哈夫曼樹的描述，不準(zhǔn)確的是：（）A.哈夫曼樹的構(gòu)建過程基于貪心算法，每次選擇權(quán)值最小的兩個節(jié)點(diǎn)合并B.通過哈夫曼樹可以為字符編碼，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效壓縮C.哈夫曼樹的帶權(quán)路徑長度是所有葉子節(jié)點(diǎn)的權(quán)值乘以路徑長度之和D.不同的字符集和權(quán)值分布會得到相同的哈夫曼樹結(jié)構(gòu)3、設(shè)計(jì)一個高速串行通信系統(tǒng)，采用PCIe接口，傳輸速率達(dá)到10Gbps，說明硬件實(shí)現(xiàn)和協(xié)議棧。4、動態(tài)數(shù)組是一種可以動態(tài)調(diào)整大小的數(shù)組。以下關(guān)于動態(tài)數(shù)組的描述，錯誤的是：（）A.動態(tài)數(shù)組可以根據(jù)需要自動增加或減少存儲空間B.動態(tài)數(shù)組在插入元素時可能需要重新分配內(nèi)存C.動態(tài)數(shù)組的實(shí)現(xiàn)通?；陟o態(tài)數(shù)組D.動態(tài)數(shù)組的性能一定優(yōu)于靜態(tài)數(shù)組5、在一個圖像處理軟件中，需要對圖像的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行操作，如快速找到相鄰像素的最大值、最小值等，并能夠高效地進(jìn)行區(qū)域填充。對于這樣的圖像數(shù)據(jù)處理需求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最有用的？（）A.二維數(shù)組，直接對應(yīng)圖像的像素矩陣B.二叉樹，對像素值進(jìn)行排序和查找C.圖，表示像素之間的關(guān)系D.哈希表，快速定位特定像素的信息6、設(shè)計(jì)一個基于FPGA的圖像銳化系統(tǒng)，能夠增強(qiáng)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)，說明算法和硬件實(shí)現(xiàn)。7、運(yùn)用集成電路工藝，設(shè)計(jì)一款用于航空航天的抗輻射數(shù)字集成電路，確保在惡劣環(huán)境下正常工作。8、設(shè)計(jì)一個用于醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀的生理信號處理電路，如心電、血壓等，給出電路設(shè)計(jì)和干擾抑制措施。9、設(shè)計(jì)一個用于電動汽車的電池管理系統(tǒng)（BMS），能夠監(jiān)測電池電壓、電流、溫度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)均衡充電和過充過放保護(hù)，闡述系統(tǒng)架構(gòu)和控制策略。10、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個銀行自動取款機(jī)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)取款、存款、轉(zhuǎn)賬等功能。11、利用射頻技術(shù)設(shè)計(jì)一個Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)并進(jìn)行短距離傳輸。12、字典樹（Trie樹）常用于字符串的存儲和查找。假設(shè)我們正在使用字典樹處理字符串集合。以下關(guān)于字典樹的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.字典樹利用字符串的公共前綴來節(jié)省存儲空間和提高查找效率B.插入和查找操作在字典樹中的時間復(fù)雜度與字符串的長度有關(guān)C.字典樹可以方便地實(shí)現(xiàn)字符串的前綴匹配和搜索功能D.字典樹適合存儲大量短字符串，對于長字符串效果不佳13、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)一個校園智能安防監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時傳輸和存儲。14、設(shè)計(jì)一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的載波同步電路，實(shí)現(xiàn)對接收信號載波頻率和相位的準(zhǔn)確同步，測試同步性能。15、設(shè)計(jì)一個數(shù)字溫度計(jì)壓力計(jì)電路，能夠同時測量環(huán)境溫度和壓力，溫度精度為±0.1℃，壓力精度為±1kPa。16、設(shè)計(jì)一個太陽能充電器電路，能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)換為電能，為手機(jī)、平板電腦等設(shè)備充電，輸出電壓為5V。17、對于一個用鏈表表示的隊(duì)列，若隊(duì)頭指針為front，隊(duì)尾指針為rear，在進(jìn)行入隊(duì)操作時，新節(jié)點(diǎn)應(yīng)插入在？（）A.front之前B.rear之后C.front和rear之間D.任意位置18、基于通信協(xié)議設(shè)計(jì)一個網(wǎng)絡(luò)通信接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸和錯誤檢測，說明協(xié)議的選擇和實(shí)現(xiàn)過程。19、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，假設(shè)需要存儲和操作一個學(xué)生成績的集合，并且能夠快速查找某個學(xué)生的成績、計(jì)算平均成績等操作。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的（）A.棧B.隊(duì)列C.二叉搜索樹D.哈希表20、設(shè)計(jì)一個基于單片機(jī)的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測水中的溶解氧、pH值、電導(dǎo)率等參數(shù)，并通過GPRS模塊將數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述后綴樹在自然語言處理中的應(yīng)用場景和技術(shù)挑戰(zhàn)。2、（本題5分）簡述哈希表的哈希沖突是如何產(chǎn)生的，以及如何減少哈希沖突的發(fā)生。3、（本題5分）論述跳表在插入操作中隨機(jī)層數(shù)生成的策略和對性能的影響。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個算法，利用鏈表實(shí)現(xiàn)一個棧，模擬棧的入棧、出棧操作，并判斷棧是否為空。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個樹狀數(shù)組，用于解決給定整數(shù)數(shù)組的區(qū)間求和問題，測試其效率。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個程序，使用順序表實(shí)現(xiàn)對一組整數(shù)的插入、刪除和查找操作，并計(jì)算各種操作的平均時間復(fù)雜度。4、（本題5分）基于字典樹和圖的存儲結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一個程序，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)域名的快速解析和管理。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個程序，使用弗洛伊德算法求一個有向網(wǎng)中任意兩點(diǎn)之間的最短路徑。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某公司的庫存管理系統(tǒng)需要記錄原材料、半成品和成品的庫存數(shù)量、成本和存放位置等信息。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實(shí)現(xiàn)庫存的入庫、出庫、盤點(diǎn)和成本核算操作，并能夠根據(jù)銷售預(yù)測和生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行庫存預(yù)警和補(bǔ)貨建議。2、（本題10分）一個學(xué)校的學(xué)生成績管理系統(tǒng)需要記錄學(xué)生的成績