自贡职业技术学院《数据结构B》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数据结构B》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、设计一个数字音频编码和解码系统，采用特定的编码算法，比较编码前后的音频质量和数据压缩率。2、设计一个数字通信系统中前向纠错编码（FEC）的性能评估和优化方案，分析编码增益和复杂度。3、设计一个数字示波器，带宽为100MHz，采样率为1GSa/s，具备基本的测量功能，如峰峰值、频率等，说明硬件架构和软件界面设计。4、设计一个数字信号调制解调扩展电路，能够增加调制解调的方式和速度，并且具有纠错功能。5、设计一个基于光电编码器的电机位置测量系统，能够精确测量电机的转动角度和位置。6、设计一个基于STM32的智能车载系统，能够实现导航、多媒体播放和车辆状态监测等功能，描述系统的硬件架构和软件实现。7、设计一个基于光电传感器的物体计数系统，能够准确计数通过检测区域的物体数量。8、设计一个数字锁相放大器，能够从强噪声背景中提取微弱信号，给出系统架构和关键技术。9、设计一个电子秤扩展电路，能够增加电子秤的测量范围和精度，并且具有去皮和累计功能。10、设计一个基于USBType-C接口的电源适配器，能够提供多种输出电压和电流，包括电路设计和协议支持。11、设计一个模拟集成电路中的反馈放大器，实现特定的增益和带宽要求，分析反馈对稳定性的影响。12、设计一个数字信号处理中FFT算法的硬件加速方案，采用FPGA或专用芯片实现，提高运算速度。13、设计一个基于光电二极管和运放的光功率测量系统，能够测量不同波长的光功率。14、在数据结构中，堆通常用于实现优先队列。假设需要构建一个最大堆，以下关于堆的调整操作，哪个是关键的步骤（）A.从根节点开始，比较每个节点与其子节点的值B.从叶子节点开始，向上调整节点的位置C.随机选择节点进行比较和调整D.不需要进行调整，初始构建就是正确的15、考虑一个搜索引擎的索引构建过程，需要对大量的网页内容进行分词、索引和存储，以便能够快速地根据用户的查询关键词返回相关的网页。以下哪种数据结构和算法常用于搜索引擎的索引构建和查询处理？（）A.倒排索引和分词算法B.正排索引和冒泡排序C.索引链表和选择排序D.索引数组和插入排序16、设计一个温度传感器电路，能够测量环境温度并将温度值以数字形式显示出来，精度要求在±1℃以内。17、设计一个基于单片机的温度监测系统，能够实时采集环境温度并通过液晶显示屏显示，当温度超过设定阈值时能够发出报警信号。18、设计一个基于FPGA的高速数据存储系统，能够实现快速的数据写入和读取，给出硬件设计和存储性能测试。19、设计一个基于单片机的智能电表系统，能够准确测量电能消耗，并具有数据存储、远程通信等功能。20、在哈希表中，装填因子是一个重要的概念，以下关于装填因子的描述，正确的是：（）A.装填因子是哈希表中已存储元素的数量与表的容量之比B.装填因子越大，哈希冲突的概率越小，查找效率越高C.装填因子对哈希表的性能没有影响，可以忽略不计D.为了提高哈希表的性能，装填因子应该尽量设置得小一些21、设计一个太阳能路灯控制器电路，能够根据环境光照强度自动控制路灯的开关，并且具有过充过放保护功能。22、设计一个射频电路中的功率放大器，工作在特定频段，具有较高的输出功率和效率，进行稳定性分析。23、队列也是一种常见的数据结构，与栈有不同的特点。对于队列的操作，以下说法正确的是：（）A.队列的插入操作在队尾进行，删除操作在队头进行，遵循先进先出原则B.队列的插入和删除操作都可以在队头或队尾进行，没有固定限制C.队列的元素存储可以采用链式存储结构，也可以采用顺序存储结构，但链式存储结构更优D.队列在进行插入操作时，可能会出现队满但仍有存储空间未被使用的情况24、堆是一种特殊的树形数据结构，分为大顶堆和小顶堆。大顶堆的每个节点的值都大于或等于其子节点的值。在将一组无序的数据构建成大顶堆时，以下关于构建过程的描述，正确的是：（）A.从叶子节点开始，逐步向上调整B.从根节点开始，逐步向下调整C.随机选择节点进行调整D.不需要进行调整，直接就是大顶堆25、设计一个±5V转±3.3V的DC-DC电源变换电路，输出电流不小于0.3A，给出原理图和PCB布局。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）阐述如何使用队列实现层次遍历二叉树的操作，分析算法的步骤和时间复杂度。2、（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。3、（本题5分）队列是一种常见的数据结构，论述其先进先出的特性，以及如何用循环队列来解决假溢出问题。4、（本题5分）详细阐述在拓扑排序中，如何处理存在多个入度为0的顶点的情况。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序，使用堆排序算法对一个整数数组进行排序。2、（本题5分）详细设计B树中处理节点删除导致树结构变化的算法，并模拟测试。3、（本题5分）设计跳表中节点删除时对多层结构的调整算法，保证查找性能。4、（本题5分）设计一个程序，利用数组实现对一组数据的快速选择算法，找到第k小的元素。5、（本题5分）设计一个程序，在给定的无向图中找出所有的桥，输出桥的边。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个图书馆的文献检索系统中，需要记录文献信息、分类目录和检索历史。文献信息包括文献ID、文献标题、作者、出版年份、摘要，分类目录包括目录ID、目录名称、父目录ID，检索历史包括检索ID、用户ID、检索关键词、检索时间。请设计数据结构来管理文献检索数据，实现文献的快速检索、分类浏览、检索历史记录，并根据检索历史推荐相关文献。2、（本题10分）一个快递公司的包裹跟踪系统需要记录包裹的单号、运输路径、当前位置和预计送达时间。设计合适的数据结构来实现包裹状态的实时查询