裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共2頁鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)》2024-2025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)一個基于數(shù)字信號處理的圖像去噪系統(tǒng)，能夠有效去除圖像中的噪聲，同時保持圖像細(xì)節(jié)。2、在一個分布式系統(tǒng)中，多個節(jié)點(diǎn)需要共享和同步數(shù)據(jù)，同時要處理數(shù)據(jù)的沖突和一致性問題。為了實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)共享和一致性維護(hù)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)可能是最關(guān)鍵的？（）A.分布式哈希表和一致性哈希算法B.分布式鏈表和鎖機(jī)制C.分布式隊(duì)列和消息傳遞D.分布式棧和版本控制3、設(shè)計(jì)一個音頻功率放大器，要求在8Ω負(fù)載下輸出功率不小于50W，總諧波失真小于0.5%，給出電路設(shè)計(jì)和調(diào)試方案。4、堆是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常用于實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列。以下關(guān)于堆的性質(zhì)，正確的是：（）A.大根堆中，每個節(jié)點(diǎn)的值都大于或等于其孩子節(jié)點(diǎn)的值B.小根堆中，根節(jié)點(diǎn)的值一定是堆中最小的值C.堆可以用數(shù)組實(shí)現(xiàn)，通過特定的計(jì)算方式可以快速定位節(jié)點(diǎn)的父子關(guān)系D.對堆進(jìn)行插入和刪除操作后，不需要重新調(diào)整堆的結(jié)構(gòu)以保持其性質(zhì)5、根據(jù)傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)一個用于環(huán)境監(jiān)測的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)，能夠檢測多種污染物的濃度。6、在一個編譯器的符號表實(shí)現(xiàn)中，需要存儲變量名、類型、作用域等信息，并能夠快速查找、插入和刪除符號。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.紅黑樹，平衡的搜索結(jié)構(gòu)B.鏈表，動態(tài)操作方便C.棧，后進(jìn)先出管理符號D.隊(duì)列，先進(jìn)先出處理符號7、設(shè)計(jì)一個數(shù)字通信中均衡器訓(xùn)練和跟蹤模式的切換策略，分析對系統(tǒng)性能的影響。8、在一個具有n個頂點(diǎn)和m條邊的無向圖中，使用鄰接表存儲，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)9、設(shè)計(jì)一個基于FPGA的視頻流處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻的壓縮、傳輸和顯示，闡述硬件設(shè)計(jì)和視頻處理算法。10、設(shè)計(jì)一個正弦波信號發(fā)生器，輸出頻率在1kHz至100kHz連續(xù)可調(diào)，采用集成運(yùn)放實(shí)現(xiàn)，說明電路結(jié)構(gòu)和調(diào)試方法。11、設(shè)計(jì)一個直流穩(wěn)壓電源，能夠輸出穩(wěn)定的直流電壓，具有過壓保護(hù)、過流保護(hù)等功能。12、設(shè)計(jì)一個無線通信模塊抗干擾電路，能夠提高無線通信的抗干擾能力，保證通信的穩(wěn)定性。13、想象一個需要對大量文本進(jìn)行詞頻統(tǒng)計(jì)的任務(wù)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以高效地存儲和查詢詞頻信息？（）A.二叉樹，構(gòu)建和查詢效率一般B.哈希表，能夠快速插入和查找詞頻C.鏈表，插入和查找操作效率低D.數(shù)組，不便于動態(tài)添加和查找不同的詞14、設(shè)計(jì)一個基于DSP的音頻濾波系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種濾波類型如巴特沃斯、切比雪夫等，給出系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和濾波算法。15、設(shè)計(jì)一個基于壓力傳感器的稱重系統(tǒng)，能夠測量較大物體的重量，并具有超載報(bào)警功能。16、設(shè)計(jì)一個基于數(shù)字信號處理的語音增強(qiáng)系統(tǒng)，能夠在噪聲環(huán)境下提高語音的清晰度和可懂度。17、在一個需要頻繁進(jìn)行字符串匹配和查找的系統(tǒng)中，例如在搜索引擎的索引構(gòu)建中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能會被優(yōu)先考慮？（）A.二叉樹，一般的二叉樹在字符串查找中效率不高B.字典樹（Trie），特別適合字符串的存儲和查找，節(jié)省空間和時間C.鏈表，查找效率低，不適合大量字符串的快速查找D.堆，主要用于排序和優(yōu)先級處理，不是字符串查找的首選18、設(shè)計(jì)一個無線通信收發(fā)系統(tǒng)，工作頻率在2.4GHz，采用FSK調(diào)制解調(diào)方式，通信距離達(dá)到100米，詳細(xì)闡述系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)。19、對于一個用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的隊(duì)列，當(dāng)rear指針達(dá)到數(shù)組末尾時，為了實(shí)現(xiàn)循環(huán)隊(duì)列，需要進(jìn)行什么樣的操作？（）A.rear指針重新指向數(shù)組開頭B.擴(kuò)大數(shù)組容量C.停止入隊(duì)操作D.以上都不對20、設(shè)計(jì)一個基于音頻運(yùn)放的耳機(jī)均衡器，能夠?qū)Σ煌l段的音頻進(jìn)行獨(dú)立的增益調(diào)節(jié)。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋一下什么是棧，并說明棧的基本操作（入棧、出棧）的實(shí)現(xiàn)原理。同時，舉例說明棧在表達(dá)式求值和括號匹配中的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)說明深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索算法在圖中的實(shí)現(xiàn)過程，分析它們的時間復(fù)雜度，并舉例說明其應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)說明如何在一個圖中進(jìn)行廣度優(yōu)先搜索的并行實(shí)現(xiàn)，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其性能優(yōu)勢。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)一個程序，使用堆排序算法對一組結(jié)構(gòu)體（包含商品的編號和價格）按照編號進(jìn)行排序。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，模擬一個酒店的客人特殊需求管理系統(tǒng)，能夠滿足客人的個性化需求。3、（本題5分）給定一個有向圖，設(shè)計(jì)算法判斷圖中是否存在回路，若存在，輸出回路路徑。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個程序，使用二叉搜索樹存儲學(xué)生的考試成績，能夠快速查找特定成績范圍內(nèi)的學(xué)生。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個程序，利用紅黑樹存儲圖書館的圖書信息，實(shí)現(xiàn)圖書的借還管理功能。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某銀行的賬戶管理系統(tǒng)需要存儲客戶的賬戶信息，如賬戶號碼、客戶姓名、余額、交易記錄等。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)賬戶的開戶、銷戶、存款、取款、轉(zhuǎn)賬等操作，同時能夠快速查詢賬戶余額和交易明細(xì)，保障賬戶數(shù)據(jù)的安全性和準(zhǔn)確性。2、（本題10分）某城市的公交系統(tǒng)需要對公交線路和站點(diǎn)進(jìn)行管理。線路和站點(diǎn)信息