郑州卫生健康职业学院《数据结构基础与算法分析A》2023-2024学年第一学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页郑州卫生健康职业学院

《数据结构基础与算法分析A》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、根据通信原理，设计一个无线传感器网络的时间同步协议，确保节点之间的时间一致性。2、使用运算放大器设计一个音频放大器电路，能够将输入的微弱音频信号进行放大，同时具有一定的带宽和低失真度，给出详细的电路设计和参数计算。3、设计一个基于PLC的物料混合控制系统，能够按照设定的比例自动混合多种物料。4、设计一个基于FPGA的高速数据缓存系统，能够实现数据的快速存储和读取，给出存储结构和控制逻辑。5、数据结构是计算机存储、组织数据的方式。在研究数据结构时，线性表是一种基础的数据结构。以下关于线性表的描述，错误的是（）A.线性表可以顺序存储，也可以链式存储B.顺序存储的线性表可以随机访问任意元素，时间复杂度为O(1)C.链式存储的线性表在插入和删除操作时，不需要移动大量元素，效率较高D.线性表的长度是固定的，不能动态变化6、设计一个通信系统中的信道编码模块，实现某种纠错编码算法，分析其纠错能力和编码效率。7、队列也是一种常见的数据结构，遵循先进先出的原则。在计算机系统中，很多地方都会用到队列，比如打印机的任务队列、操作系统的进程调度队列等。假设有一个队列，初始为空，然后依次进行入队操作：1、2、3、4。现在要进行两次出队操作，那么出队的元素依次是：（）A.1、2B.2、3C.1、3D.3、48、利用数字电路技术，设计一个智能电梯群控系统，优化多部电梯的运行调度，提高运输效率。9、设计一个基于蓝牙模块和手机应用的智能家居遥控器，实现对家居设备的远程控制。10、设计一个基于无线通信技术的智能水质监测浮标系统，能够实时监测水域的水质参数并远程传输。11、利用射频技术设计一个无线充电器，能够为特定设备进行高效的无线充电，分析充电效率和安全性。12、设计一个基于FPGA的视频图像增强系统，能够对输入的视频图像进行对比度增强、亮度调整等处理。13、设计一个基于DSP的数字图像处理系统，能够实现图像边缘检测、特征提取和目标识别等功能，提供算法流程和代码实现。14、设计一个基于ADC和微控制器的光照强度测量系统，能够测量0-10000lux的光照强度，精度达到1lux。15、设计一个锁相环（PLL）频率合成器，输出特定频率的稳定信号，分析其相位噪声和锁定时间。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细阐述在具有n个元素的双向循环链表中，如何在指定位置插入节点，并给出具体的算法步骤和代码实现。2、（本题5分）论述在归并排序中，如何合并两个已排序的子序列，给出具体的实现代码。3、（本题5分）分析在字符串匹配中，基于字典树的改进算法和应用。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某电商平台需要对用户的购买记录进行分析，以了解用户的消费习惯。购买记录以链表形式存储，每个节点包含用户ID、商品ID、购买时间和购买金额等信息。请设计算法实现以下功能：（1）统计每个用户的总消费金额；（2）找出消费金额最高的前10个用户；（3）按照购买时间对购买记录进行排序。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。2、（本题5分）某电商平台的库存管理系统需要实时监控商品库存数量，当库存低于阈值时自动补货。设计合适的数据结构和算法，实现库存的准确管理和及时补货。3、（本题5分）某医院的病人管理系统需要存储病人的基本信息、病历、诊断结果和治疗方案等。请设计合适的数据结构来存储病人信息，实现病人信息的添加、删除、查找和修改操作，并能够根据病情严重程度对病人进行排序和优先处理。4、（本题5分）一个健身房管理系统需要记录会员的信息、锻炼计划、课程预约和消费记录。设计数据结构来优化会员管理和服务提供。5、（本题5分）假设一个电商平台要进行促销活动，需要根据用户的购买历史和浏览记录为其推荐相关商品。请设计数据结构来存储用户的行为数据，并实现推荐算法，能够快速为用户生成个性化的商品推荐列表。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个数据结构和算法，用于管理一个超市的商品保质期监控系