重庆建筑工程职业学院《数据结构及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数据结构及应用》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、设计一个基于蓝牙低能耗（BLE）的智能手环，能够监测心率、运动步数和睡眠质量，并与手机进行数据同步，说明硬件设计和软件架构。2、使用单片机设计一个智能心率监测手环，能够实时监测佩戴者的心率并进行异常报警。3、设计一个基于单片机的智能家居控制系统，能够实现对灯光、窗帘、空调等设备的远程控制和智能场景切换功能。4、设计一个数字移相器，能够实现0至360度的相移，精度为1度，给出电路结构和控制逻辑。5、设计一个数字电压表，测量范围为0至200V，采用分压电阻实现，精度为1V，说明硬件电路和软件算法。6、设计一个基于Wi-Fi的无线视频监控系统，实现实时视频传输和远程控制，阐述系统组成和网络配置。7、设计一个光纤通信中的色散补偿模块，实现对色散的有效补偿，分析系统性能改善情况。8、设计一个音频均衡器自动预设电路，能够根据不同的音乐类型自动预设均衡器的参数，提高音频体验。9、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10、设计一个基于FPGA的图像滤波系统，实现中值滤波、均值滤波等功能，去除图像噪声。11、设计一个数字存储示波器触发与存储优化电路，能够提高示波器的触发准确性和存储效率。12、设计一个基于PLC的立体车库控制系统，实现车辆的存取、车位的分配和安全监控功能。13、设计一个基于运算放大器的比较器阵列电路，能够同时比较多个输入信号的大小。14、设计一个数字电压表电流表电路，能够同时测量直流电压和电流，电压测量范围为0V到100V，电流测量范围为0A到1A，精度为±0.1V和±0.01A。15、设计一个数字鉴相器，能够测量两个高频信号的相位差，精度达到0.1度，给出电路结构和工作原理。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）对于一个用链表实现的双向循环队列，说明其入队、出队操作的实现方法，以及如何判断队列是否为空或已满。2、（本题5分）解释如何在一个具有n个顶点的图中计算每个顶点的邻居顶点数量。3、（本题5分）对于一个具有n个顶点的无向图，如何使用广度优先搜索算法计算顶点的度？三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某旅游公司的旅游线路管理系统需要存储旅游线路的信息，如线路编号、线路名称、行程安排、价格、成团人数等。系统要能够快速查找特定线路、按照价格对线路进行排序、新增旅游线路、修改线路信息、删除冷门线路。请设计合适的数据结构和算法，并给出代码实现和性能评估。2、（本题5分）某在线旅游平台的景点评价系统需要记录景点信息、评价内容和评价分数。景点信息包括景点ID、景点名称、景点介绍，评价内容包括评价ID、景点ID、用户ID、评价内容、评价时间，评价分数包括分数ID、景点ID、用户ID、分数。设计数据结构来管理评价数据，实现景点评价的查询、统计平均分数、筛选优质评价，并根据评价推荐景点。3、（本题5分）一个在线心理咨询平台需要管理咨询师信息、咨询案例、用户问题和咨询记录等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持咨询师的注册和信息管理，咨询案例的分类和存储，用户问题的提交和咨询记录的保存，并能够保护用户隐私和提供咨询效果的评估。4、（本题5分）一个视频网站需要管理大量的视频资源，包括视频信息、播放量、评论等。设计数据结构来优化视频的存储和检索，快速响应用户的播放请求。5、（本题5分）某电商平台的优惠券管理系统需要存储优惠券信息，如优惠券编号、优惠金额、使用条件、有效期等。系统要能够快速查找特定优惠券、按照优惠金额对优惠券进行排序、发放优惠券、使用优惠券以及删除过期优惠券。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，以及性能考量。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个哈希表程序，采用链地址法处理哈希冲突，支