珠海艺术职业学院《数据结构与算法（Python）》2023-2024学年第二学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页珠海艺术职业学院《数据结构与算法（Python）》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、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、在图的遍历算法中，深度优先搜索和广度优先搜索是两种基本方法。以下关于深度优先搜索的描述，不正确的是（）A.采用栈来实现B.可能会出现重复访问节点的情况C.对于连通图，能遍历到所有节点D.可以用于求解图的连通分量2、设计一个射频电路中的功率放大器线性化方案，提高放大器的线性度和效率。3、设计一个数字锁相环电路，能够实现对输入信号的相位跟踪和锁定，给出电路设计和性能分析。4、设计一个基于FPGA的高速并行数据处理系统，能够快速处理大量的数据，阐述硬件架构和并行处理算法。5、设计一个音频滤波器数字控制与自动切换电路，能够通过数字信号处理器（DSP）精确控制滤波器参数，并根据输入音频信号自动切换滤波器。6、在一个需要对大量数据进行频繁插入和删除操作，并且要求数据有序的数据结构中。以下哪种数据结构可能不太适合？（）A.红黑树B.链表C.平衡二叉树D.有序数组7、设计一个使用硬件描述语言实现数字逻辑功能的模块，如状态机，进行功能仿真和综合。8、根据数字信号处理理论，设计一个图像锐化处理系统，增强图像的边缘和细节信息。9、根据传感器原理，设计一个用于智能家居的人体红外感应系统，能够实现自动开灯、关空调等智能控制。10、在树的存储结构中，除了二叉树，还有多叉树。假设一个多叉树的每个节点的孩子节点数量不确定，以下哪种存储方式可能更灵活（）A.双亲表示法B.孩子表示法C.孩子兄弟表示法D.以上方式都不灵活11、设计一个高通椭圆滤波器电路，截止频率为500Hz，通带波纹小于0.3dB，阻带衰减不小于50dB，输入信号频率范围为0-1kHz。12、设计一个基于数字信号处理的音频分离系统，能够将混合音频中的不同声源分离出来。13、运用集成电路工艺，设计一款用于无人机的飞行控制芯片，具备稳定的姿态控制和导航功能。14、在图的存储中，邻接多重表常用于无向图的存储。以下关于邻接多重表的优点，描述错误的是（）A.便于删除和插入边B.节省存储空间C.便于判断两个顶点之间是否有边D.对有向图的存储效果更好15、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16、设计一个基于STM32的物联网网关，能够连接多种传感器并将数据上传到云平台，阐述系统架构和通信方式。17、设计一个基于数字逻辑电路的简易密码锁系统，要求输入正确密码才能开锁，密码可由用户自行设定，同时具备错误输入次数限制及报警功能。18、设计一个数字电路中同步时序电路和异步时序电路的性能比较系统，分析在不同应用场景下的优劣。19、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。20、使用电力电子器件设计一个降压型直流-直流变换器（BuckConverter），给出电路参数设计和效率分析。21、利用模拟电路技术，设计一个用于音频前置放大器的噪声抑制电路，降低背景噪声。22、设计一个具有自动增益控制和滤波功能的音频前置放大器，给出电路设计和性能指标测试。23、设计一个基于FPGA的数字滤波器，实现巴特沃斯、切比雪夫或椭圆滤波器的功能，参数可设置。24、设计一个基于A/D转换器的电压测量系统，能够高精度测量直流或交流电压，并进行数字显示。25、设计一个基于单片机的智能小车控制系统，能够实现小车的前进、后退、转弯、调速等功能，并具备避障功能。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细阐述如何使用选择排序对双向链表进行排序。2、（本题5分）对于一个用邻接矩阵存储的有向图，说明如何计算图的传递闭包，给出算法思路和代码实现。3、（本题5分）详细说明红黑树的性质和插入、删除操作时的颜色调整规则，分析红黑树与其他平衡二叉树的区别和优势。4、（本题5分）详细说明如何使用堆进行排序（如堆排序），分析堆排序的时间复杂度和空间复杂度，并与其他排序算法进行比较。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）以链表为基础，设计一个音乐播放列表管理系统，支持歌曲的添加、删除、播放和随机播放。2、（本题5分）使用图的最小生成树算法（如Prim算法），设计一个程序，为一个城市的通信网络规划线路，使得建设成本最低。3、（本题5分）设计一个程序，使用数据结构来存储一个电商平台的用户购物偏好信息，根据用户的偏好为其推荐个性化的商品。4、（本题5分）设计一个算法，在一个二叉搜索树中删除指定值的节点，并保持二叉搜索树的性质。5、（本题5分）设计一个程序，在二叉搜索树中删除一个具有两个子节点的节点，保持树的结构。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个学校的实验室设备管理系统需要存储设备的信息，如设备编号、设备名称、设备类型、购买日期、使用状态等。系统要支持快速查找特定设备、按照购买日期对设备进行排序、新增设备、维修设备、报废设备。请确定恰当的数据结构，并详细阐述算法和代码实现，以及性能优化策略。2、（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历史、购买记录和收藏行为为用户推荐相关商