裝訂線裝訂線PAGE2第2頁(yè)，共2頁(yè)北京師范大學(xué)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率合成器擴(kuò)展電路，能夠增加頻率合成器的輸出頻率范圍和精度，并且具有相位調(diào)制功能。2、在一個(gè)在線游戲的玩家匹配系統(tǒng)中，需要根據(jù)玩家的技能水平將他們分組。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合快速確定某個(gè)玩家應(yīng)該屬于哪個(gè)組？（）A.平衡二叉樹B.哈希表C.堆D.圖3、考慮一個(gè)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，需要對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和分析，存儲(chǔ)語(yǔ)音片段的特征信息，并能夠快速地進(jìn)行匹配和識(shí)別。對(duì)于這樣的系統(tǒng)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.循環(huán)鏈表，存儲(chǔ)連續(xù)的語(yǔ)音片段B.雙鏈表，方便前后雙向訪問(wèn)語(yǔ)音數(shù)據(jù)C.二叉堆，快速獲取重要的語(yǔ)音特征D.哈希桶，快速定位特定的語(yǔ)音特征4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度，并通過(guò)控制加熱或制冷設(shè)備將溫度穩(wěn)定在設(shè)定值的±1℃范圍內(nèi)。5、根據(jù)通信原理，設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)星通信地面接收站的前端電路，能夠接收和解調(diào)衛(wèi)星信號(hào)。6、設(shè)計(jì)一個(gè)智能安防監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻監(jiān)控、入侵檢測(cè)和報(bào)警功能，給出系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件實(shí)現(xiàn)方案。7、設(shè)計(jì)一個(gè)低通濾波器，采用無(wú)源濾波器設(shè)計(jì)，截止頻率為10kHz，通帶增益為1，阻帶衰減大于30dB，給出電路參數(shù)和性能測(cè)試。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于555定時(shí)器的脈沖發(fā)生器，產(chǎn)生頻率和占空比可調(diào)的方波脈沖信號(hào)，頻率范圍為1Hz-100kHz。9、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中的圖像超分辨率重建效果評(píng)估系統(tǒng)，分析重建質(zhì)量。10、在一個(gè)需要快速判斷兩個(gè)字符串是否具有相同字符集合的場(chǎng)景中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合可能是最有效的？（）A.利用哈希表統(tǒng)計(jì)每個(gè)字符串中字符的出現(xiàn)次數(shù)，然后比較B.對(duì)字符串進(jìn)行排序，然后比較排序后的結(jié)果C.使用樹存儲(chǔ)字符串的字符，然后進(jìn)行比較D.通過(guò)棧對(duì)字符串進(jìn)行處理和比較11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于LoRa技術(shù)的遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸系統(tǒng)，傳輸距離不小于5公里，數(shù)據(jù)傳輸速率不低于1kbps，說(shuō)明系統(tǒng)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)配置。12、根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理理論，設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字濾波器，用于去除音頻信號(hào)中的噪聲，要求濾波器具有陡峭的截止頻率和較小的通帶波紋。13、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線通信衰落信道的模擬模型，能夠產(chǎn)生不同類型的衰落信號(hào)，用于系統(tǒng)性能測(cè)試。14、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信中均衡器訓(xùn)練和跟蹤模式的切換策略，分析對(duì)系統(tǒng)性能的影響。15、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，線性表是一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在研究一個(gè)順序存儲(chǔ)的線性表。以下關(guān)于線性表的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.順序存儲(chǔ)的線性表在插入和刪除元素時(shí)，可能需要移動(dòng)大量元素，效率較低B.線性表的長(zhǎng)度可以動(dòng)態(tài)變化，根據(jù)需要增加或減少存儲(chǔ)的元素?cái)?shù)量C.可以通過(guò)索引快速訪問(wèn)順序存儲(chǔ)線性表中的任意元素D.順序存儲(chǔ)的線性表適合頻繁進(jìn)行插入和刪除操作的場(chǎng)景二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）對(duì)于一個(gè)用鏈表實(shí)現(xiàn)的隊(duì)列，如何實(shí)現(xiàn)循環(huán)隊(duì)列的擴(kuò)容操作，給出算法思路和代碼實(shí)現(xiàn)。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何使用選擇排序算法對(duì)一個(gè)具有n個(gè)元素的數(shù)組進(jìn)行排序，給出算法步驟和時(shí)間復(fù)雜度分析。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在圖的最短路徑算法中，如何處理動(dòng)態(tài)的邊權(quán)值變化。4、（本題5分）解釋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中棧的棧頂和棧底的概念，并說(shuō)明在操作棧時(shí)如何維護(hù)棧頂和棧底。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)在線論壇需要存儲(chǔ)帖子和回復(fù)信息。每個(gè)帖子有帖子ID、標(biāo)題、內(nèi)容、作者、發(fā)布時(shí)間等，回復(fù)有回復(fù)ID、帖子ID、內(nèi)容、回復(fù)者、回復(fù)時(shí)間。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理帖子和回復(fù)數(shù)據(jù)，能夠快速查找特定帖子和其回復(fù)、按照主題分類、刪除違規(guī)帖子和回復(fù)，并統(tǒng)計(jì)每個(gè)主題的帖子數(shù)量。2、（本題5分）一個(gè)在線點(diǎn)餐系統(tǒng)需要記錄菜品信息和訂單信息。菜品包括菜品ID、菜品名稱、價(jià)格、圖片、描述等，訂單包括訂單ID、用戶ID、菜品列表、總價(jià)、下單時(shí)間等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢菜品、生成訂單、更新訂單狀態(tài)，并統(tǒng)計(jì)每種菜品的銷售數(shù)量。3、（本題5分）某銀行的賬戶管理系統(tǒng)需要對(duì)客戶的賬戶信息進(jìn)行高效處理。賬戶信息包括賬戶編號(hào)、客戶姓名、余額、交易記錄等?？紤]使用AVL樹來(lái)存儲(chǔ)這些信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）開戶，插入新賬戶信息；（2）銷戶，刪除指定賬戶信息；（3）查詢賬戶余額；（4）按照交易金額對(duì)賬戶進(jìn)行排序。分析所設(shè)計(jì)算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）一個(gè)在線旅游預(yù)訂系統(tǒng)需要管理旅游線路、景點(diǎn)、酒店、游客預(yù)訂信息等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)旅游線路和景點(diǎn)的添加、刪除、查找和修改，酒店的預(yù)訂和評(píng)價(jià)管理，游客預(yù)訂信息的存儲(chǔ)和處理，并能夠根據(jù)游客的需求推薦合適的旅游線路和酒店。5、（本題5分）在一個(gè)在線旅游行程規(guī)劃系統(tǒng)中，用戶可以自定義旅游行程，包括景點(diǎn)、住宿、交通等安排。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)用戶的行程規(guī)劃，支持行程的修改、分享和評(píng)價(jià)，能夠根據(jù)用戶需求提供合理的行程建議和優(yōu)化方案。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在字符串中查找第一個(gè)只出現(xiàn)一次的字符，輸出字符。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)程