自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)湖北汽車工業(yè)學(xué)院科技學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A》

2021-2022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20個(gè)小題，每小題1分，共20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)光耦隔離的數(shù)字輸入輸出模塊，實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備的電氣隔離通信，給出電路參數(shù)和應(yīng)用示例。2、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)中的同步電路，包括位同步、幀同步和網(wǎng)同步模塊，測(cè)試其同步性能。3、插入排序在小規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)性能較好。以下關(guān)于插入排序的描述，正確的是（）A.對(duì)于近乎有序的數(shù)組，效率很高B.最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(nlogn)C.平均情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)D.是一種空間復(fù)雜度較高的排序算法4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于555定時(shí)器的脈沖發(fā)生器，輸出脈沖頻率和占空比可調(diào)，說明電路原理和調(diào)試要點(diǎn)。5、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中的圖像壓縮質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng)，包括客觀和主觀評(píng)估指標(biāo)的測(cè)量。6、在一個(gè)大小為n的數(shù)組中，使用二分查找算法查找一個(gè)特定元素，其時(shí)間復(fù)雜度為？（）A.O(n)B.O(logn)C.O(nlogn)D.O(n^2)7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理過程中的液位、流量、水質(zhì)等參數(shù)的監(jiān)測(cè)和控制。8、在圖的算法中，最小生成樹算法用于構(gòu)建連通圖的最小代價(jià)生成樹，以下關(guān)于最小生成樹算法的描述，正確的是：（）A.Prim算法和Kruskal算法都能得到圖的最小生成樹，但算法思想不同B.Prim算法從圖中的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始構(gòu)建生成樹，Kruskal算法則從邊的集合開始C.最小生成樹的權(quán)值之和是唯一確定的，與算法的選擇無關(guān)D.對(duì)于稠密圖，Kruskal算法的效率高于Prim算法；對(duì)于稀疏圖，Prim算法更優(yōu)9、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)。10、哈希表是一種通過哈希函數(shù)實(shí)現(xiàn)快速查找的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于哈希表的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.哈希函數(shù)的設(shè)計(jì)直接影響哈希表的性能B.哈希沖突可以通過開放地址法或鏈地址法解決C.哈希表的查找時(shí)間復(fù)雜度為O(1)，在任何情況下都是最優(yōu)的D.哈希表在裝填因子較小時(shí)，性能較好11、設(shè)計(jì)一個(gè)用于音頻放大器的反饋網(wǎng)絡(luò)，提高放大器的穩(wěn)定性和性能，給出反饋類型選擇和參數(shù)計(jì)算。12、隊(duì)列可以用于實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法。對(duì)于隊(duì)列在廣度優(yōu)先搜索中的應(yīng)用，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.從起始節(jié)點(diǎn)開始，將其加入隊(duì)列，然后依次處理隊(duì)列中的節(jié)點(diǎn)B.對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)，將其未訪問過的鄰接節(jié)點(diǎn)加入隊(duì)列C.隊(duì)列中的節(jié)點(diǎn)按照加入的先后順序進(jìn)行處理，保證了廣度優(yōu)先的搜索順序D.在搜索過程中，不需要標(biāo)記已訪問的節(jié)點(diǎn)，因?yàn)殛?duì)列可以自動(dòng)避免重復(fù)訪問13、并查集是一種用于處理集合合并和查詢的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對(duì)于并查集的操作，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以快速判斷兩個(gè)元素是否屬于同一個(gè)集合B.合并兩個(gè)集合的操作時(shí)間復(fù)雜度為O(n)，其中n是集合中的元素?cái)?shù)量C.通過路徑壓縮和按秩合并等優(yōu)化方法可以提高并查集的效率D.并查集常用于解決圖的連通性問題和動(dòng)態(tài)集合管理問題14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙低能耗（BLE）技術(shù)的智能手環(huán)通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與手機(jī)的數(shù)據(jù)交互和健康監(jiān)測(cè)功能。15、設(shè)計(jì)一個(gè)直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和位置控制，包括驅(qū)動(dòng)電路和控制策略。16、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，樹的遍歷方式有多種，以下關(guān)于樹的遍歷方式的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.前序遍歷先訪問根節(jié)點(diǎn)，然后遞歸遍歷左子樹和右子樹B.中序遍歷先遞歸遍歷左子樹，然后訪問根節(jié)點(diǎn)，最后遞歸遍歷右子樹C.后序遍歷先遞歸遍歷左子樹和右子樹，最后訪問根節(jié)點(diǎn)D.無論采用哪種遍歷方式，對(duì)同一棵樹得到的節(jié)點(diǎn)訪問順序都是相同的17、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)復(fù)用設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)分復(fù)用、頻分復(fù)用或波分復(fù)用功能，分析復(fù)用效率和資源利用率。18、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻功率放大器的保護(hù)電路，包括過流保護(hù)、過熱保護(hù)和短路保護(hù)，給出電路結(jié)構(gòu)和工作原理。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙Mesh技術(shù)的智能照明控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)燈具的分組控制和場(chǎng)景切換。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Zigbee和藍(lán)牙的融合通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的無縫通信，描述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和通信協(xié)議。二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋如何判斷一個(gè)字符串是否為回文，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。2、（本題5分）詳細(xì)說明如何在一個(gè)有序鏈表中合并兩個(gè)有序鏈表，保持合并后的鏈表有序。3、（本題5分）詳細(xì)解釋圖的深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷算法的基本思想，分析它們的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）詳細(xì)論述在利用二叉搜索樹進(jìn)行刪除操作時(shí)，若刪除的節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)，如何選擇替代節(jié)點(diǎn)并保持樹的性質(zhì)。5、（本題5分）解釋什么是字典樹（Trie樹）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，說明其特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，并闡述如何進(jìn)行插入和查找操作。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）優(yōu)化圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，減少空間占用并提高訪問效率，設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于哈希表的集合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)集合的并、交、差運(yùn)算。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)電商平臺(tái)商家的銷售數(shù)據(jù)，包括銷售額、銷售量等，支持?jǐn)?shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計(jì)。4、（本題5分）給定一個(gè)整數(shù)數(shù)組，設(shè)計(jì)算法找出其中連續(xù)子數(shù)組的最大乘積。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用貝爾曼-福特算法求解給定有向帶權(quán)圖中某一頂點(diǎn)到其他頂點(diǎn)的最短路徑。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某在線招聘平臺(tái)需要管理企業(yè)的招聘信息、求職者簡(jiǎn)歷和面試安排。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實(shí)現(xiàn)高效的人才匹配和招聘流程管理。2、（本題10分）某網(wǎng)約車平臺(tái)需要根據(jù)乘客的出發(fā)地和目的地，快速匹配附近的司機(jī)。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實(shí)現(xiàn)高效的訂單匹配和行程規(guī)