福州大学至诚学院《数据结构英文》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页福州大学至诚学院《数据结构英文》

2023-2024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25个小题，每小题1分，共25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、设计一个基于陀螺仪和加速度计的姿态测量系统，能够实时获取物体的姿态信息。2、设计一个基于FPGA的UART转SPI通信桥接模块，实现两种接口之间的数据转换，给出硬件描述和功能验证。3、队列可以用于实现广度优先搜索算法。对于队列在广度优先搜索中的应用，以下描述哪一项是不正确的？（）A.从起始节点开始，将其加入队列，然后依次处理队列中的节点B.对于每个节点，将其未访问过的邻接节点加入队列C.队列中的节点按照加入的先后顺序进行处理，保证了广度优先的搜索顺序D.在搜索过程中，不需要标记已访问的节点，因为队列可以自动避免重复访问4、树状数组是一种用于高效计算前缀和的数据结构。假设我们正在使用树状数组进行计算。以下关于树状数组的描述，哪一项是不准确的？（）A.树状数组通过二进制的位运算来实现快速的更新和查询操作B.对于一个大规模数组，树状数组的空间复杂度比直接计算前缀和的方法低C.树状数组可以用于解决动态的区间更新和查询问题D.树状数组的查询和更新操作的时间复杂度都为O(n)5、设计一个基于ZigBee技术的智能仓储货物定位系统，能够实时获取货物的位置信息。6、利用数字逻辑电路设计一个数字电压表，能够测量直流电压并以数字形式显示，给出测量精度和量程。7、归并排序是一种基于分治思想的排序算法。以下关于归并排序的描述，不正确的是（）A.空间复杂度为O(n)B.是一种稳定的排序算法C.最坏、最好和平均时间复杂度均为O(nlogn)D.不能用于链表的排序8、设计一个数字电路中的计数器扩展方案，实现更高进制的计数功能，进行功能验证和性能测试。9、对于一个具有n个顶点和e条边的无向图，如果采用邻接表存储，其空间复杂度主要取决于：（）A.nB.eC.n+eD.n^210、设计一个基于蓝牙5.0的低功耗无线传感器节点，实现环境数据的采集和传输，描述节点的硬件设计和功耗优化措施。11、在树型数据结构中，二叉树是一种重要的类型。以下关于满二叉树的描述，不正确的是（）A.每一层上的节点数都达到最大值B.叶子节点都在最底层C.满二叉树一定是完全二叉树D.满二叉树的节点总数一定是奇数12、设计一个基于FPGA的视频图像处理系统，能够实现图像缩放、旋转、灰度变换等基本操作。13、设计一个基于单片机的智能空气质量监测系统，能够监测多种污染物浓度并进行报警。14、设计一个数字频率计高精度电路，能够实现更高精度的频率测量，精度达到±0.01Hz。15、设计一个简单的数字锁相放大器，能够从噪声中提取微弱信号，给出电路设计和性能指标。16、设计一个基于Wi-Fi6的无线局域网（WLAN）系统，实现高速稳定的网络连接，给出系统组成和关键技术。17、设计一个基于单片机的水质监测系统，能够监测水的温度、酸碱度、溶解氧等参数。18、设计一个基于蓝牙的无线键盘，能够与计算机或移动设备进行无线连接，实现按键输入功能。19、设计一个用于太阳能路灯的控制器，能够根据光照强度自动控制路灯开关和亮度调节，给出电路原理和控制策略。20、利用数字逻辑电路设计一个自动售货机的控制系统，能够实现货币识别、商品选择和找零功能。21、设计一个基于UWB技术的室内定位系统，定位精度达到厘米级，说明系统组成和定位算法。22、考虑一个搜索引擎的索引构建过程，需要对大量的网页内容进行分词、索引和存储，以便能够快速地根据用户的查询关键词返回相关的网页。以下哪种数据结构和算法常用于搜索引擎的索引构建和查询处理？（）A.倒排索引和分词算法B.正排索引和冒泡排序C.索引链表和选择排序D.索引数组和插入排序23、设计一个基于单片机的水质监测系统，能够实时监测水中的溶解氧、pH值、电导率等参数，并通过GPRS模块将数据上传到服务器。24、当使用数组实现队列时，为了避免假溢出，通常采用循环队列的方式。假设一个循环队列的容量为10，当前队头指针为3，队尾指针为8。此时入队一个元素后，队尾指针应该指向哪里（）A.9B.0C.7D.125、设计一个音频功率放大器的保护电路，能够在过流、过压、过热等情况下保护放大器和扬声器，给出电路设计和保护机制。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细阐述在一个具有n个顶点的无向图中，如何求解最小度生成树问题。2、（本题5分）论述队列的特点和基本操作，以及如何使用循环队列解决假溢出问题，并分析其时间复杂度。3、（本题5分）详细阐述B树中如何处理根节点的特殊情况。4、（本题5分）详细说明在图的遍历中，如何处理带有权值的边，例如在最短路径算法中的应用。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于线段树的数据结构，实现区间查询和更新操作。2、（本题5分）设计一个程序，使用图的数据结构表示交通流量图，实现路口拥堵情况的分析和最优路径的推荐功能。3、（本题5分）在红黑树中插入新节点后，设计调整算法以保持红黑树的性质，通过大量数据测试其正确性。4、（本题5分）设计一个数据结构和算法，模拟一个网约车平台的车辆调度系统，根据乘客需求和车辆位置进行合理调度。5、（本题5分）以链表为基础，设计一个书店库存管理系统，支持图书的进货、销售和库存盘点。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某电商平台的商品推荐系统需要根据用户的浏览和购买历史为用户推荐商品。系统需要存储用户的行为数据，包括用户编号、商品编号、浏览时间、购买时间等。请设计合适的数据结构和算法，能够快速分析用户行为，为用户生成个性化的商品推荐，并给出代码实现和性能评估。2、（本题10分）某医院的体检管理系统需要记录体检项目、体检人员信息、体检结果和建议等。设计一种数据结构