站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁黑龍江東方學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)語言》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個光纖通信系統(tǒng)中光纖的選型方案，考慮傳輸距離、帶寬和成本等因素，進(jìn)行性能和成本評估。2、設(shè)計(jì)一個音頻濾波器電路，能夠?qū)斎氲囊纛l信號進(jìn)行低通、高通、帶通和帶阻濾波，濾波頻率可調(diào)節(jié)。3、設(shè)計(jì)一個用于音頻設(shè)備的電源凈化器，減少電源噪聲對音質(zhì)的影響，給出電路結(jié)構(gòu)和濾波效果分析。4、設(shè)計(jì)一個音頻功率放大器的散熱系統(tǒng)，保證放大器在高功率輸出時的穩(wěn)定工作，給出散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和熱分析。5、設(shè)計(jì)一個無線遙控器語音控制電路，能夠通過語音指令控制電器設(shè)備的開關(guān)和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)智能化控制。6、設(shè)計(jì)一個基于運(yùn)算放大器的儀表放大器，具有高共模抑制比和高增益，用于測量小信號。7、設(shè)計(jì)一個使用硬件描述語言實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯功能的模塊，如狀態(tài)機(jī)，進(jìn)行功能仿真和綜合。8、插入排序也是一種簡單的排序算法，它將未排序的元素逐個插入到已排序的部分中。在平均情況下，插入排序的時間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(logn)9、想象一個地圖應(yīng)用，需要存儲不同地點(diǎn)之間的距離信息，并能夠快速找到兩個地點(diǎn)之間的最短路徑。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.鄰接矩陣結(jié)合深度優(yōu)先搜索算法，能表示完整的圖結(jié)構(gòu)，但對于大規(guī)模圖效率較低B.鄰接表結(jié)合廣度優(yōu)先搜索算法，節(jié)省空間，適合查找最短路徑C.十字鏈表結(jié)合迪杰斯特拉算法，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)難度大D.哈希圖結(jié)合A*算法，適用于復(fù)雜的啟發(fā)式搜索，但對簡單地圖可能過于復(fù)雜10、設(shè)計(jì)一個基于Zynq的異構(gòu)計(jì)算平臺，實(shí)現(xiàn)圖像處理和數(shù)據(jù)加密等功能，給出硬件架構(gòu)和軟件編程模型。11、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)一個企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)，滿足多臺計(jì)算機(jī)之間的高速數(shù)據(jù)傳輸和資源共享需求。12、當(dāng)處理字符串操作時，KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法用于字符串匹配。假設(shè)要在一個長文本中查找一個短模式串，以下關(guān)于KMP算法的優(yōu)勢，哪個是正確的（）A.減少不必要的字符比較B.不需要預(yù)處理模式串C.適用于所有類型的字符串D.以上都不對13、在一個長度為n的順序表中，刪除第i個元素（1<=i<=n），需要移動的元素個數(shù)為（）A.iB.n-iC.n-i+1D.n-i-114、設(shè)計(jì)一個簡單的直流穩(wěn)壓電源，輸出電壓為5V和12V可選，最大輸出電流為1A，紋波電壓小于50mV。15、設(shè)計(jì)一個圖像處理中的顏色空間轉(zhuǎn)換模塊，能夠在不同顏色模型之間進(jìn)行準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換，進(jìn)行誤差分析。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)論述在一個具有n個頂點(diǎn)的無向圖中，如何進(jìn)行最大匹配問題的求解。2、（本題5分）解釋如何在一個二叉搜索樹中進(jìn)行前序遍歷的迭代實(shí)現(xiàn)，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度。3、（本題5分）解釋如何在一個具有n個頂點(diǎn)的有向圖中計(jì)算每個頂點(diǎn)的可達(dá)頂點(diǎn)集合。4、（本題5分）解釋如何在一個二叉搜索樹中實(shí)現(xiàn)迭代器，使得能夠按照中序遍歷的順序訪問節(jié)點(diǎn)，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線圖書館系統(tǒng)需要管理大量的圖書信息，包括書名、作者、ISBN號、出版年份、館藏?cái)?shù)量等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些圖書信息，實(shí)現(xiàn)圖書的添加、刪除、查找、借閱和歸還操作，并能夠快速統(tǒng)計(jì)各類圖書的館藏?cái)?shù)量和借閱頻率。2、（本題5分）某在線考試的監(jiān)考系統(tǒng)需要實(shí)時監(jiān)控考生的答題狀態(tài)、行為異常和交卷時間。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，保障考試的公平公正和順利進(jìn)行。3、（本題5分）某物流倉庫需要對貨物的存儲位置和出入庫記錄進(jìn)行管理。貨物信息和位置以圖的鄰接矩陣形式存儲。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）查找某類貨物的存儲位置；（2）記錄貨物的出入庫時間和數(shù)量；（3）當(dāng)倉庫布局調(diào)整時，更新貨物的存儲位置；（4）統(tǒng)計(jì)某種貨物在一段時間內(nèi)的出入庫總量。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）某電商平臺的商品推薦系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的瀏覽歷史、購買記錄和收藏行為為用戶推薦相關(guān)商品。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲和分析這些用戶行為數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)個性化的商品推薦算法，能夠?qū)崟r更新推薦結(jié)果以適應(yīng)用戶興趣的變化。5、（本題5分）在一個在線考試系統(tǒng)中，需要管理考試科目、試題、考生答案和成績等信息。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實(shí)現(xiàn)考試科目的添加、刪除、查找和修改，試題的錄入和更新，考生答案的存儲和成績的計(jì)算，并能夠快速查詢考生的成績和排名。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個基于鏈表的存儲結(jié)構(gòu)來存儲訂單信息，實(shí)現(xiàn)訂單的插入、刪除和按訂單金額查詢操作。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個樹狀數(shù)組