辽宁科技学院《数据库》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页辽宁科技学院《数据库》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、设计一个基于FPGA的交通信号灯控制系统，能够根据不同的时间段和车流量自动调整信号灯的时长，实现智能化交通控制。2、设计一个基于D/A转换器的三角波信号发生器电路，输出频率范围为100Hz-1kHz，幅度可调。3、设计一个基于运算放大器的仪表放大器电路，增益可调，共模抑制比大于100dB。4、以下哪种数据结构适合用于实现LRU（最近最少使用）页面置换算法？（）A.队列B.栈C.哈希表D.双向链表5、在选择排序算法时，需要考虑多种因素，如数据规模、数据特点、时间复杂度和空间复杂度等。对于一个基本有序的数组，以下哪种排序算法的性能较好：（）A.冒泡排序B.快速排序C.插入排序D.选择排序6、设计一个温度控制系统扩展电路，能够增加温度控制的精度和稳定性，并且具有远程控制功能。7、数据结构是计算机科学中重要的研究领域，它对程序的性能和效率有着关键影响。以下关于数据结构的描述，错误的是：（）A.数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合B.数据结构主要研究数据的逻辑结构、存储结构以及对数据的操作C.数据结构只关注数据的存储方式，不考虑数据的处理效率D.选择合适的数据结构可以提高程序的运行速度和节省存储空间8、设计一个基于ADC和微控制器的水质硬度检测系统，能够快速准确地检测水质硬度。9、设计一个基于PLC的自动化立体仓库堆垛机控制系统，实现堆垛机的水平和垂直运动控制。10、在一个股票交易系统中，需要实时记录每只股票的价格变化，并能够快速计算某一时间段内的股票价格均值和波动率。为了支持这些功能，以下哪种数据结构可能是合适的？（）A.滑动窗口结合队列B.双端队列结合堆C.优先队列结合栈D.链表结合树11、设计一个简单的触摸显示屏控制系统，能够实现触摸操作的响应和显示内容的更新，阐述硬件电路和软件驱动的实现方法。12、假设正在实现一个股票交易系统，需要实时记录每只股票的最新价格，并能够快速获取价格最高和最低的股票。以下哪种数据结构可以满足这个需求？（）A.平衡二叉搜索树，存储股票价格信息B.链表，顺序更新股票价格C.哈希表，映射股票代码和价格D.栈，存储价格变化13、设计一个无线通信模块加密电路，能够对无线通信数据进行加密，提高通信的安全性。14、设计一个用于雷达测距的收发电路，能够测量目标距离并显示，给出射频电路设计和信号处理算法。15、设计一个基于555定时器的三角波发生器，输出频率在10Hz至100Hz连续可调，说明电路原理和元件选择。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释什么是红黑树，说明其性质和特点，并阐述如何进行插入和删除操作以维持红黑树的性质。2、（本题5分）论述如何使用线段树解决动态区间最大值问题，给出更新和查询的方法。3、（本题5分）解释如何在一个具有n个顶点的有向图中计算每个顶点的入度和出度的差。4、（本题5分）在一个具有n个顶点和e条边的带权有向图中，阐述如何使用迪杰斯特拉算法求解单源最短路径问题，给出算法步骤和时间复杂度分析。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个在线课程学习系统中，学生需要完成一系列的课程任务，每个任务有不同的要求和截止日期。设计数据结构来记录学生的任务完成情况，包括已完成任务、未完成任务、任务提交时间、得分等，能够实时跟踪学生的学习进度并及时提醒学生即将到期的任务。2、（本题5分）一个在线购物车系统需要管理商品信息，包括商品编号、商品名称、商品数量、商品单价、总价等。系统要能够快速计算购物车总价、按照商品单价对商品进行排序、添加商品、修改商品数量、删除商品。请设计合理的数据结构和算法，并提供代码实现和性能分析。3、（本题5分）一家在线医疗平台需要管理患者的病历信息、诊断结果和治疗方案。病历信息包括患者ID、基本信息、症状描述，诊断结果包括诊断ID、患者ID、诊断结论，治疗方案包括方案ID、患者ID、治疗步骤。设计数据结构来存储这些医疗数据，实现患者信息的快速查询、诊断结果的对比分析、治疗方案的跟踪，并保障数据的安全性和隐私性。4、（本题5分）某银行的账户管理系统需要对客户的账户信息进行高效处理。账户信息包括账户编号、客户姓名、余额、交易记录等。考虑使用AVL树来存储这些信息。请设计算法实现以下功能：（1）开户，插入新账户信息；（2）销户，删除指定账户信息；（3）查询账户余额；（4）按照交易金额对账户进行排序。分析所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。5、（本题5分）某医院的药品库存管理系统需要存储药品信息，如药品编号、药品名称、药品规格、库存数量、有效期等。系统要能够快速查找特定药品、按照库存数量对药品进行排序、进行药品的入库和出库操作、提醒即将过期药品。请设计合理的数据结构和算法，并提供代码实现和性能分析。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个程序，在有序链表中插入一个元素，保持链表的有序性，分析其时间复杂度。2、（本题1