站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁山西財(cái)經(jīng)大學(xué)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1》2023-2024學(xué)年第二學(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(gè)小題，每小題1分，共20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)數(shù)字存儲示波器數(shù)據(jù)處理電路，能夠?qū)κ静ㄆ鞑杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并且具有圖形顯示功能。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字電位器的音量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對音頻信號音量的連續(xù)調(diào)節(jié)，且調(diào)節(jié)范圍可設(shè)定。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于編碼器和控制器的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動軌跡控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動軌跡。4、當(dāng)需要存儲和處理一個(gè)無向圖的鄰接信息時(shí)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常被使用？（）A.鄰接矩陣B.鄰接表C.哈希表D.二叉樹5、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的工業(yè)以太網(wǎng)通信節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)與工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的連接和數(shù)據(jù)交換，描述節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字電路的交通信號燈控制系統(tǒng)，要求能夠?qū)崿F(xiàn)紅、綠、黃三種燈的定時(shí)切換，并考慮特殊情況（如緊急車輛通行）的控制邏輯。7、利用數(shù)字信號處理技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)語音識別系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確識別特定的語音指令并執(zhí)行相應(yīng)的操作。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線通信技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)，根據(jù)土壤濕度和氣象條件自動控制灌溉。9、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)擴(kuò)頻模塊的性能測試方案，包括擴(kuò)頻增益、抗干擾能力等指標(biāo)的測量。10、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的無線通信系統(tǒng)，使用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)設(shè)備之間的文本數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離不小于10米，數(shù)據(jù)傳輸速率不低于1Mbps。11、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的直流穩(wěn)壓電源，輸出電壓為5V和12V可選，最大輸出電流為1A，紋波電壓小于50mV。12、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能電子秤系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測量物體重量，并具有去皮、計(jì)價(jià)等功能。13、在一個(gè)循環(huán)隊(duì)列中，隊(duì)滿的條件是(rear+1)%maxSize==front，隊(duì)空的條件是front==rear。假設(shè)隊(duì)列的最大容量為5，當(dāng)前front=2，rear=1，此時(shí)進(jìn)行入隊(duì)操作是否可行？（）A.可行B.不可行C.不確定D.以上都不對14、使用數(shù)字信號處理技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)音頻濾波器，能夠?qū)斎氲囊纛l信號進(jìn)行特定頻率范圍的濾波，如低通、高通或帶通濾波。15、對于一個(gè)具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的帶權(quán)無向圖，使用Prim算法生成最小生成樹，其時(shí)間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(ne)16、設(shè)計(jì)一個(gè)LED調(diào)光電路，能夠調(diào)節(jié)LED燈的亮度，調(diào)光范圍為0%到100%，并且具有記憶功能。17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能煙霧報(bào)警器系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測環(huán)境中的煙霧濃度，當(dāng)濃度超過設(shè)定閾值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，并通過GSM模塊發(fā)送報(bào)警短信。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.2技術(shù)的智能手環(huán)，具備健康監(jiān)測、運(yùn)動追蹤和消息提醒功能。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ARM的嵌入式圖像識別系統(tǒng)，能夠?qū)μ囟繕?biāo)進(jìn)行識別和分類，闡述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和算法實(shí)現(xiàn)。20、在圖的遍歷算法中，深度優(yōu)先搜索（DFS）和廣度優(yōu)先搜索（BFS）是兩種基本方法。關(guān)于這兩種算法，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.DFS從起始節(jié)點(diǎn)開始，沿著一條路徑盡可能深地訪問節(jié)點(diǎn)，然后回溯B.BFS從起始節(jié)點(diǎn)開始，逐層地訪問相鄰節(jié)點(diǎn)C.DFS和BFS的時(shí)間復(fù)雜度均與圖的節(jié)點(diǎn)數(shù)量和邊的數(shù)量有關(guān)，通常為O(n+m)，其中n是節(jié)點(diǎn)數(shù)量，m是邊的數(shù)量D.DFS適合用于查找最短路徑，BFS適合用于判斷圖是否連通二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)說明在哈夫曼編碼中，如何根據(jù)字符出現(xiàn)的頻率構(gòu)建最優(yōu)編碼，以及如何解碼壓縮后的文件。2、（本題5分）詳細(xì)說明在圖的存儲優(yōu)化中，如何利用鄰接表和鄰接矩陣的結(jié)合來適應(yīng)不同的操作需求。3、（本題5分）詳細(xì)闡述B+樹的范圍查詢操作的實(shí)現(xiàn)過程和優(yōu)勢。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個(gè)元素的雙向循環(huán)鏈表中，如何在指定位置插入節(jié)點(diǎn)，并給出具體的算法步驟和代碼實(shí)現(xiàn)。5、（本題5分）比較歸并排序和堆排序在空間利用效率上的不同。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）給定一個(gè)整數(shù)數(shù)組，設(shè)計(jì)算法找出其中連續(xù)子數(shù)組的最大乘積。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)字符串中查找最長回文子串，使用多種方法實(shí)現(xiàn)并比較性能。3、（本題5分）給定一個(gè)鏈表，設(shè)計(jì)算法將其拆分成兩個(gè)鏈表，一個(gè)包含奇數(shù)位置的節(jié)點(diǎn)，一個(gè)包含偶數(shù)位置的節(jié)點(diǎn)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于管理一個(gè)超市的商品庫存信息（商品條碼、商品名稱、庫存數(shù)量、進(jìn)價(jià)、售價(jià)等），能夠?qū)崿F(xiàn)庫存的盤點(diǎn)、補(bǔ)貨和預(yù)警功能。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲一個(gè)快遞公司的快遞員配送區(qū)域信息，能夠合理分配配送任務(wù)。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)在線游戲中，玩家的角色信息需要被實(shí)時(shí)更新和存儲。角色信息包括角色I(xiàn)D、角色名、等級、經(jīng)驗(yàn)值、裝備列表、技能列表等。設(shè)計(jì)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(xì)信息、按照等級進(jìn)行排序、更新角色的經(jīng)驗(yàn)值和裝備，并處理多個(gè)玩家同時(shí)進(jìn)行的操作。2、（本題10分）一個(gè)圖書館的圖書采購管理系統(tǒng)需要存儲采購計(jì)劃的信息，如采購編號、圖書名稱、作者、出版社、預(yù)計(jì)采購數(shù)量、采購進(jìn)度等。系統(tǒng)要支持快速查找特定采購計(jì)劃、按照預(yù)計(jì)采購數(shù)量對計(jì)劃進(jìn)行排序、新增采購計(jì)劃、修改采購進(jìn)度、取消采購計(jì)劃。請確定恰當(dāng)?shù)臄?shù)