河南工学院《数据传输技术基础硬件设计方向》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《数据传输技术基础硬件设计方向》2023-2024学年第二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、设计一个光控开关电路，当环境光照强度低于一定值时，自动打开照明设备，当光照强度高于一定值时，自动关闭照明设备。2、假设正在开发一个视频编码系统，需要对视频帧进行压缩和存储，并能够快速地读取和解码。在这种情况下，以下哪种数据结构可能对视频数据的组织和处理最有帮助？（）A.树状数组，优化数据的存储和访问B.跳表，支持快速的帧查找和操作C.链表，顺序存储视频帧数据D.数组，直接映射视频帧的存储位置3、根据通信原理，设计一个卫星通信车载终端的收发系统，能够在移动中保持稳定的通信连接。4、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。5、设计一个基于数字信号处理的图像识别系统，能够识别特定的物体或图案。6、并查集是一种用于处理不相交集合的数据结构。假设我们正在使用并查集解决问题。以下关于并查集的描述，哪一项是不准确的？（）A.并查集通过路径压缩和按秩合并两种优化方法提高操作效率B.可以使用并查集判断两个元素是否属于同一个集合C.并查集的查找操作的时间复杂度在经过优化后可以达到O(1)D.并查集只能用于处理整数元素，不能处理其他类型的数据7、队列可以用于实现广度优先搜索算法，以下关于队列在该算法中的作用，描述不正确的是：（）A.队列用于存储待扩展的节点，按照先进先出的顺序进行扩展B.队列可以保证搜索的广度优先性，即先访问距离起始节点近的节点C.队列在搜索过程中不需要进行任何操作，只在开始和结束时使用D.队列的容量大小对搜索的效率和结果没有影响8、设计一个音频功率放大器，采用AB类放大方式，在8Ω负载下输出功率不小于80W，给出电路设计和散热考虑。9、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)10、设计一个数字电压表，能够测量直流电压和交流电压，精度和量程满足一定要求，提供电路设计和误差分析。11、设计一个具有电源管理功能的集成电路，能够实现对不同电源轨的监控和控制，给出电路设计和功能验证。12、在图的最短路径问题中，Dijkstra算法是一种常用的算法。以下关于Dijkstra算法的描述中，不正确的是（）A.该算法适用于有向图和无向图B.算法从起始顶点开始，逐步计算到其他顶点的最短路径C.算法通过不断更新顶点的距离值来找到最短路径D.算法的时间复杂度为O(n^2)，其中n是顶点的数量13、在处理复杂的数据结构时，可能会用到一些高级的技术和概念。以下关于高级数据结构技术的描述，错误的是：（）A.并查集是一种用于处理集合合并和查询的数据结构，常用于解决连通性问题B.线段树可以用于高效地处理区间查询和更新操作，例如求区间和、区间最大值等C.字典树（Trie树）适用于字符串的存储和查找，能够快速判断一个字符串是否存在D.高级数据结构技术通常只适用于特定的领域和问题，在一般的编程中很少用到14、在一个数据压缩算法中，需要构建一个频率字典来存储字符出现的频率，以便进行编码。以下哪种数据结构适合用于实现这个频率字典？（）A.哈希表B.平衡二叉搜索树C.红黑树D.跳表15、设计一个太阳能充电控制器，能够对太阳能电池板的输出进行控制和管理，实现对蓄电池的有效充电和保护。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细阐述归并排序在外部排序中的应用和优势。2、（本题5分）解释如何在一个带权有向图中计算源点到所有顶点的最长路径长度。3、（本题5分）详细阐述在图的深度优先遍历算法中，如何使用递归和非递归的方式实现，以及如何避免重复访问节点。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某旅游网站需要管理大量的旅游线路信息，包括线路ID、线路名称、行程安排、景点介绍、价格、成团人数等。设计数据结构来存储这些旅游线路数据，能够快速查询特定线路、按照价格或行程天数分类、更新线路信息，并统计热门线路。2、（本题5分）某外卖配送平台需要根据骑手的位置和订单信息进行任务分配，确保高效配送。设计合适的数据结构和算法，实现订单的合理分配和配送路径规划。3、（本题5分）某城市的公交系统需要管理公交线路、站点和车辆调度信息。设计一种数据结构来存储这些信息，实现线路的添加、删除、查找和修改操作，能够快速查询某个站点经过的公交线路和车辆实时调度情况，并优化车辆调度以提高公交系统的运行效率。4、（本题5分）一个图书馆管理系统需要记录大量的图书信息，包括图书编号、书名、作者、出版社、出版日期、馆藏数量等。同时，系统要支持快速查找特定图书、按照馆藏数量进行排序、新增和删除图书记录等操作。请选择合适的数据结构来存储图书信息，并设计相应的算法和代码来实现上述功能，同时分析时间和空间复杂度。5、（本题5分）某社交网络平台需要存储用户之间的好友关系，并能够快速地查询某个用户的好友列表、共同好友以及二度好友。请选择合适的数据结构，并设计相应的算法来实现这些功能。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个算