安徽大学《数据结构与算法》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《数据结构与算法》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、对于一个具有n个节点的AVL树，其平均查找长度的量级为？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)2、设计一个5V转3.3V的DC-DC降压电源模块，输出电流不小于1A，效率达到80%以上，给出原理图和PCB设计。3、设计一个基于Wi-FiDirect的点对点无线通信系统，实现高速数据传输，描述系统的硬件组成和通信协议。4、利用模拟电路技术，设计一个高精度的电压基准源电路，输出电压具有极低的温度系数和长期稳定性。5、根据数字信号处理知识，设计一个数字音乐合成器，能够生成各种乐器的声音和音乐旋律。6、设计一个音频均衡器智能调节电路，能够根据输入音频信号的特点自动调节均衡器的参数，实现智能调节。7、设计一个基于FPGA的数字信号编码系统，实现曼彻斯特编码、NRZ编码等常见编码方式。8、设计一个数字频率计多功能显示电路，能够同时显示频率、周期、占空比等参数，并且具有图形显示功能。9、设计一个简单的数字存储示波器，能够采集和显示输入信号的波形，包括硬件采集电路和软件显示界面的设计。10、设计一个基于ADC的温度测量系统，测量范围为-50℃-150℃，精度为0.1℃，通过液晶显示屏显示测量结果。11、动态数组是一种可以动态调整大小的数组。以下关于动态数组的描述，错误的是：（）A.动态数组可以根据需要自动增加或减少存储空间B.动态数组在插入元素时可能需要重新分配内存C.动态数组的实现通常基于静态数组D.动态数组的性能一定优于静态数组12、设计一个直流稳压电源，能够输出稳定的直流电压，具有过压保护、过流保护等功能。13、设计一个基于USB接口的数据采集卡，能够采集多路模拟信号和数字信号，给出硬件接口设计和驱动程序开发思路。14、设计一个基于单片机的步进电机控制系统，能够实现正反转、调速和定位控制功能。15、在数据结构中，查找操作是常见的需求。以下关于顺序查找的描述，不正确的是（）A.从数组或链表的开头依次比较每个元素，直到找到目标元素或遍历完整个数据结构B.顺序查找适用于无序的数据结构，时间复杂度为O(n)C.顺序查找在任何情况下都不是一种有效的查找方法D.顺序查找的实现简单，但效率较低二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述如何使用回溯法解决0-1背包问题的精确解。2、（本题5分）详细说明在字符串匹配的多模式匹配中，如AC自动机，如何实现高效的匹配。3、（本题5分）详细阐述B树中如何进行节点的分裂和合并以保证树的结构平衡。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个大型企业的项目管理系统中，需要记录项目信息、任务分配和进度情况。项目信息包括项目ID、项目名称、负责人、开始时间、结束时间，任务分配包括任务ID、项目ID、责任人、任务描述，进度情况包括任务ID、完成百分比、更新时间。请设计数据结构来管理项目数据，实现项目的查询、任务的跟踪、进度的更新，并生成项目进度报告。2、（本题5分）一个电影票务系统需要存储电影场次信息，如场次编号、电影名称、放映时间、影厅号、剩余座位数等。系统要能够快速查找特定场次、按照剩余座位数对场次进行排序、新增场次、删除已结束场次以及修改场次的剩余座位数。请选择恰当的数据结构，并详细阐述实现这些功能的算法和代码，以及对系统性能的影响。3、（本题5分）一个在线订餐平台的厨房管理系统需要记录菜品制作进度、厨师分配和出餐时间。菜品制作进度包括进度ID、菜品ID、制作阶段、完成时间，厨师分配包括分配ID、菜品ID、厨师ID，出餐时间包括出餐ID、菜品ID、时间。请设计数据结构来管理厨房数据，实现菜品制作的监控、厨师工作的合理安排、出餐时间的准确预测，并优化厨房工作流程。4、（本题5分）某在线招聘网站需要记录职位信息和求职者的简历信息。职位信息包括职位ID、职位名称、公司名称、工作地点、薪资范围等，简历信息包括求职者ID、姓名、联系方式、教育背景、工作经历等。设计数据结构来存储这些信息，能够快速匹配职位和简历、查询特定职位和求职者信息、更新职位状态和简历内容，并统计热门职位。5、（本题5分）一个电商网站的商品评论管理系统需要存储商品评论信息，包括评论编号、商品编号、评论内容、评论者、评论时间等。系统要实现快速查找特定商品的评论、按照评论时间对评论进行排序、新增评论、删除不良评论。请确定合适的数据结构，并详细阐述算法和代码实现，同时讨论性能优化策略。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个程序，在二叉搜索树中删除一个具有两个