贵州财经大学《数据结构及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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20个小题，每小题2分，共40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、设计一个无线数据传输系统，采用蓝牙技术实现短距离数据传输，传输速率不低于1Mbps，有效传输距离不小于10米。2、设计一个光耦驱动电路，用于驱动大功率负载，给出电路参数和可靠性分析。3、设计一个计算机网络拓扑结构，满足特定的网络规模、性能和可靠性要求，进行网络性能分析和优化。4、设计一个音频滤波器扩展电路，能够增加滤波器的滤波类型和频率范围，并且具有自动调节功能。5、快速排序是一种高效的排序算法。以下关于快速排序的描述，不正确的是：（）A.快速排序通过选择一个基准元素，将数组分为两部分，然后对这两部分分别进行排序B.快速排序在平均情况下的时间复杂度为O(nlogn)C.快速排序是一种稳定的排序算法D.快速排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)6、设计一个卫星通信地面站的接收系统，包括天线、低噪声放大器、下变频器等模块，计算接收灵敏度。7、设计一个基于数字信号处理器（DSP）的音频均衡器，能够对不同频段的音频信号进行增益调节。8、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、灰度化等基本操作。9、设计一个无线通信模块远距离传输电路，能够实现更远距离的无线数据传输，传输距离达到1公里以上。10、根据传感器原理，设计一个用于桥梁健康监测的应变传感器系统，能够实时监测桥梁的受力情况。11、设计一个基于编码器和驱动器的机器人关节控制系统，实现关节的精确运动控制。12、设计一个低通滤波器，采用椭圆滤波器设计，截止频率为200Hz，通带波纹和阻带衰减满足特定要求，给出电路参数和性能分析。13、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。14、设计一个简单的语音识别系统，能够识别特定的语音指令，并执行相应的操作，如开灯、关灯、播放音乐等。15、设计一个基于FPGA的数字信号调制解调系统，支持AM、FM、PM等调制方式。16、在一个图像识别系统中，需要对大量的图像特征向量进行聚类分析。以下哪种数据结构和算法常用于实现图像特征的聚类？（）A.K-Means算法结合链表B.层次聚类算法和二叉树C.密度聚类算法和数组D.以上算法和数据结构都可能用到，取决于具体需求17、采用模拟电子技术设计一个运算跨导放大器（OTA），给出其性能特点和应用场景。18、设计一个基于模拟滤波器和放大器的音频前置放大与滤波系统，提升音频输入质量。19、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20、设计一个基于数字电位器和运放的音频增益自动调节系统，根据输入信号强度自动调整增益。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释在一个具有n个顶点的无向完全图中，生成所有生成树的方法和步骤。2、（本题5分）描述二叉树的遍历算法在二叉树的路径问题变种（如路径之和为给定值的路径数量）中的应用。3、（本题5分）解释在平衡二叉搜索树中，删除操作后如何恢复树的平衡且不破坏中序遍历的性质。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）给定一个整数数组和一个目标值，设计算法使用回溯法求解数组中所有可能的组合，使得组合的和等于目标值。2、（本题5分）设计一个程序，使用堆结构实现对一组任务按照难度和重要程度进行优先级排序。3、（本题5分）设计一个数据结构和算法，模拟一个电商平台的商品推荐算法，根据用户行为和商品属性进行精准推荐。4、（本题5分）设计一个程序，使用数据结构来存储一个电商网站的商品退货原因统计信息，支持分析退货原因和改进商品质量。5、（本题5分）设计一个程序，利用图的数据结构表示通信网络中的信号传输，实现信号的最优路径和延迟分析功能。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）一个在线视频会议系统需要对参会人员的状态和发言顺序进行管理。参会人员信息包括人员编号、姓名、状态（在线/离线）、发言顺序等。这些信息以三元组表的形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）查询在线参会人员名单；（2）调整参会人员的发言顺序；（3）人员离线时更新状态；（4）统计发言次数超过一定阈值的人员数量。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。2、（本题10分）一个电商仓库的库存管理系统需要对商品的库存数量和出入库记录进行管理。商品信息包括商品编号、名称、库存数量、出入库记录等。考虑使用