站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁桂林信息工程職業(yè)學院

《數(shù)據(jù)結構與數(shù)據(jù)庫應用》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、設計一個音頻放大器電路，能夠將輸入的音頻信號進行放大，輸出功率不小于10W，失真度小于1%，并具備音量調節(jié)功能。2、假設要實現(xiàn)一個可以快速查找兩個節(jié)點之間是否存在路徑的圖數(shù)據(jù)結構。以下哪種表示方法和搜索算法的組合最適合？（）A.鄰接矩陣和深度優(yōu)先搜索B.鄰接表和廣度優(yōu)先搜索C.鄰接矩陣和廣度優(yōu)先搜索D.鄰接表和深度優(yōu)先搜索3、設計一個基于FPGA的數(shù)字信號加密傳輸系統(tǒng)，保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。4、設計一個基于單片機的溫度和濕度監(jiān)控系統(tǒng)，能夠實時采集溫濕度數(shù)據(jù)，并通過液晶顯示屏顯示，同時具備報警功能。5、設計一個用于工業(yè)機器人視覺引導的圖像處理系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)工件識別和定位，給出系統(tǒng)硬件和軟件設計。6、快速排序也是一種常用的排序算法。假設我們正在使用快速排序對數(shù)組進行排序。以下關于快速排序的描述，哪一項是不準確的？（）A.快速排序通過選擇一個基準元素，將數(shù)組分成兩部分，然后對這兩部分分別排序B.快速排序在平均情況下的時間復雜度為O(nlogn)，但在最壞情況下會退化為O(n^2)C.選擇合適的基準元素可以提高快速排序的性能，通常選擇數(shù)組的中間元素作為基準D.快速排序是一種穩(wěn)定的排序算法，能夠保證相同元素的相對順序不變7、在數(shù)據(jù)結構中，假設我們需要存儲和操作一個公司員工的信息，包括員工編號、姓名、年齡、職位等。要求能夠快速地按照員工編號查找和修改員工信息。以下哪種數(shù)據(jù)結構最適合？（）A.數(shù)組B.鏈表C.哈希表D.二叉搜索樹8、在圖結構的應用中，假設要為一個城市的交通網(wǎng)絡建模，其中節(jié)點表示交叉路口，邊表示道路，并且需要計算兩個地點之間的最短路徑。以下哪種圖算法最適合解決這個問題？（）A.深度優(yōu)先搜索B.廣度優(yōu)先搜索C.Dijkstra算法D.Floyd-Warshall算法9、設計一個數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，能夠對輸入的圖像進行灰度化、二值化、邊緣檢測等基本操作，并顯示處理后的結果。10、圖是一種復雜的數(shù)據(jù)結構，包含頂點和邊。假設存在一個無向圖，頂點分別為A、B、C、D、E，邊的集合為{(A,B),(A,C),(B,D),(C,D),(D,E)}。使用深度優(yōu)先搜索算法從頂點A開始遍歷，以下哪個遍歷順序是可能的？（）A.A-B-C-D-EB.A-C-B-D-EC.A-B-D-C-ED.A-E-D-C-B11、設計一個基于藍牙的智能門鎖系統(tǒng)，能夠通過手機藍牙開鎖，并記錄開鎖日志，描述系統(tǒng)硬件和軟件設計。12、設計一個基于STM32微控制器的電機調速系統(tǒng)，支持PWM調速和閉環(huán)控制，實現(xiàn)對直流電機或步進電機的精確調速，提供控制算法和程序框架。13、運用集成電路工藝，設計一款用于無人機的飛行控制芯片，具備穩(wěn)定的姿態(tài)控制和導航功能。14、設計一個數(shù)字頻率計電路，能夠測量頻率范圍為1Hz-100MHz的正弦波、方波和脈沖波信號，測量精度不低于0.1%。15、設計一個基于Zigbee和GPRS的遠程無線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸和監(jiān)控，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件流程。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述在具有n個元素的循環(huán)隊列中，如何實現(xiàn)隊列元素的刪除操作，并保證隊列的正常運行，給出具體的算法步驟和代碼。2、（本題5分）解釋數(shù)據(jù)結構中棧的應用場景，如回溯算法、迷宮求解等，并說明其原理。3、（本題5分）說明二叉樹的遍歷算法在二叉樹的復制、刪除等操作中的應用。4、（本題5分）請詳細闡述在一個具有n個元素的順序表中，如何實現(xiàn)插入一個新元素的操作，并分析其平均時間復雜度和最壞情況下的時間復雜度。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線圖書館的書籍借閱系統(tǒng)需要對書籍的借閱情況和讀者信息進行管理。書籍信息包括書籍編號、書名、作者、借閱狀態(tài)等，讀者信息包括讀者編號、姓名、借閱記錄等。這些信息以并查集的形式存儲。請設計算法實現(xiàn)以下功能：（1）讀者借閱書籍；（2）讀者歸還書籍；（3）查詢某本書是否可借；（4）統(tǒng)計某讀者的借閱次數(shù)。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。2、（本題5分）某電商平臺的售后服務系統(tǒng)需要記錄用戶的售后申請、處理進度、解決方案和用戶反饋等。設計一種數(shù)據(jù)結構來存儲這些信息，支持售后申請的提交和受理，處理進度的更新，解決方案的記錄和用戶反饋的收集，并能夠分析售后數(shù)據(jù)以改進服務質量。3、（本題5分）一家電商平臺的物流跟蹤系統(tǒng)需要記錄包裹的運輸軌跡，包括包裹單號、運輸節(jié)點、到達時間、運輸狀態(tài)。請設計數(shù)據(jù)結構來存儲運輸軌跡數(shù)據(jù)，能夠快速查詢包裹的當前位置、歷史軌跡、預計到達時間，并統(tǒng)計不同運輸節(jié)點的處理效率。4、（本題5分）一個文件系統(tǒng)需要對文件和目錄進行高效管理。文件和目錄信息以樹形結構存儲。請設計算法實現(xiàn)以下功能：（1）創(chuàng)建一個新目錄或文件；（2）刪除一個指定的目錄或文件；（3）查找指定文件或目錄的位置；（4）遍歷整個文件系統(tǒng)并輸出目錄和文件結構。分析所設計算法的時間復雜度和空間復雜度。5、（本題5分）某在線招聘平臺的簡歷篩選系統(tǒng)需要根據(jù)職位要求對求職者的簡歷進行篩選和匹配。簡歷包括求職者ID、個人信息、教育背景、工作經(jīng)歷、技能證書，職位要求包括職位ID、所需技能、工作經(jīng)驗、學歷要求。設計數(shù)據(jù)結構來存儲簡歷和職位要求數(shù)據(jù)，實現(xiàn)快速準確的篩選和匹配，并向招聘者推薦合適的簡歷。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）基于可持久化字典樹和Prim算法，設計一個程序，為一個移動網(wǎng)絡中的基站建立最優(yōu)連接，適應網(wǎng)絡的動態(tài)變化。2