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(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁山東文化產(chǎn)業(yè)職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)基礎(chǔ)硬件設(shè)計(jì)方向》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號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)簡單的數(shù)字時(shí)鐘電路，要求能夠顯示小時(shí)、分鐘和秒，并且具有設(shè)置時(shí)間和鬧鐘功能。2、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)中，實(shí)踐是非常重要的。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.通過實(shí)際編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以加深對其理解B.可以通過解決實(shí)際問題來應(yīng)用所學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識C.實(shí)踐只需要在電腦上完成，不需要在現(xiàn)實(shí)場景中思考D.實(shí)踐過程中可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和不足3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的電壓比較器電路，能夠比較兩個(gè)輸入電壓的大小，并輸出高低電平信號。4、根據(jù)傳感器原理，設(shè)計(jì)一個(gè)用于智能農(nóng)業(yè)的土壤肥力檢測系統(tǒng)，能夠快速檢測土壤中的氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于LTC6804的電池組監(jiān)測系統(tǒng)，能夠同時(shí)監(jiān)測多個(gè)串聯(lián)電池的電壓和溫度，給出硬件電路和軟件算法。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的UART通信模塊，波特率可設(shè)置，數(shù)據(jù)位、停止位可配置，給出硬件實(shí)現(xiàn)和測試方案。7、設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)星通信地面站的接收系統(tǒng)，包括天線、低噪聲放大器、下變頻器等模塊，計(jì)算接收靈敏度。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于微波技術(shù)的車載雷達(dá)測速系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測量車輛行駛速度。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙模塊的智能體重秤，能夠測量體重、體脂率、肌肉量等身體指標(biāo)，并將數(shù)據(jù)上傳至云端。10、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鏈表是一種常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于鏈表的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.鏈表由一系列節(jié)點(diǎn)組成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)和指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針B.鏈表的插入和刪除操作在特定位置時(shí)，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)C.鏈表可以方便地進(jìn)行動態(tài)內(nèi)存分配，無需事先確定存儲空間大小D.鏈表在查找特定元素時(shí)，時(shí)間復(fù)雜度總是優(yōu)于順序表11、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評估中，以下關(guān)于時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度的說法，不正確的是：（）A.時(shí)間復(fù)雜度反映了算法執(zhí)行時(shí)間與輸入規(guī)模之間的關(guān)系B.空間復(fù)雜度反映了算法所需存儲空間與輸入規(guī)模之間的關(guān)系C.時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度越低越好，不需要考慮其他因素D.可以通過優(yōu)化算法來降低時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度12、在一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，任務(wù)調(diào)度是一個(gè)關(guān)鍵問題，需要根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級、截止時(shí)間等因素進(jìn)行快速的調(diào)度決策。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度？（）A.優(yōu)先級隊(duì)列和調(diào)度算法B.棧和后進(jìn)先出調(diào)度C.隊(duì)列和先進(jìn)先出調(diào)度D.集合和隨機(jī)調(diào)度13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于NFC技術(shù)的近場通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和支付功能，說明系統(tǒng)組成和安全機(jī)制。14、設(shè)計(jì)一個(gè)±5V轉(zhuǎn)±3.3V的DC-DC電源變換電路，輸出電流不小于0.3A，給出原理圖和PCB布局。15、設(shè)計(jì)一個(gè)低通濾波器，采用橢圓濾波器設(shè)計(jì)，截止頻率為200Hz，通帶波紋和阻帶衰減滿足特定要求，給出電路參數(shù)和性能分析。二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）闡述隊(duì)列在網(wǎng)絡(luò)流算法中的應(yīng)用，如最大流問題、最小割問題等，并解釋其作用。2、（本題5分）論述在動態(tài)規(guī)劃的狀態(tài)定義中，如何準(zhǔn)確捕捉問題的本質(zhì)特征以建立有效的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程。3、（本題5分）解釋希爾排序算法的分組思想和插入過程，說明其與直接插入排序的關(guān)系以及時(shí)間復(fù)雜度。4、（本題5分）對于一個(gè)用鏈表實(shí)現(xiàn)的雙向循環(huán)隊(duì)列，說明其入隊(duì)、出隊(duì)操作的實(shí)現(xiàn)方法，以及如何判斷隊(duì)列是否為空或已滿。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)學(xué)校的選課系統(tǒng)需要管理課程和學(xué)生的選課信息，包括課程編號、課程名稱、授課教師、選課學(xué)生名單等。系統(tǒng)要支持快速查找特定課程的選課情況、按照選課人數(shù)對課程進(jìn)行排序、學(xué)生選課和退課操作。請?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。2、（本題5分）某電商平臺的促銷活動規(guī)則管理系統(tǒng)需要定義不同的促銷活動類型、適用商品、優(yōu)惠條件、活動時(shí)間等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲和管理促銷活動規(guī)則，支持活動的創(chuàng)建、修改、刪除和查詢，能夠準(zhǔn)確計(jì)算商品在活動中的優(yōu)惠價(jià)格。3、（本題5分）某音樂播放平臺需要管理大量的音樂文件信息，包括歌曲ID、歌曲名稱、歌手、專輯、播放次數(shù)、下載次數(shù)等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些音樂信息，能夠快速查找特定歌曲、按照歌手或?qū)］嫹诸?、更新播放和下載次數(shù)，并統(tǒng)計(jì)熱門歌曲。4、（本題5分）某公司的會議安排管理系統(tǒng)需要存儲會議的信息，如會議編號、會議主題、會議時(shí)間、參會人員、會議室編號等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定會議、按照會議時(shí)間對會議進(jìn)行排序、新增會議安排、修改會議信息、取消會議。請?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。5、（本題5分）一個(gè)社交網(wǎng)絡(luò)平臺需要管理用戶之間的好友關(guān)系。好友關(guān)系以鄰接表的形式存儲在圖結(jié)構(gòu)中。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）判斷兩個(gè)用戶是否為好友；（2）找出某個(gè)用戶的所有好友；（3）計(jì)算某個(gè)用戶的好友度數(shù)；（4）找出共同好友最多的兩個(gè)用戶。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。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)程序，判斷給定的二叉樹是否為平衡二叉樹，如果不是，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整使其平衡。2、（本題10分）使用鏈表和拓