自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)閩南理工學(xué)院《數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫(kù)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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、在一個(gè)電商網(wǎng)站的訂單處理系統(tǒng)中，需要按照訂單生成的時(shí)間順序依次處理訂單，同時(shí)能夠在任意時(shí)刻查看最早未處理的訂單。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠滿足這種需求？（）A.順序表，按順序存儲(chǔ)訂單，但插入和刪除操作可能導(dǎo)致大量元素移動(dòng)B.鏈表，便于插入和刪除，但不便于快速獲取最早訂單C.棧，后進(jìn)先出，不符合訂單處理的順序要求D.隊(duì)列，先進(jìn)先出，符合訂單按時(shí)間順序處理的需求2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于D/A轉(zhuǎn)換器的方波信號(hào)發(fā)生器電路，輸出頻率范圍為100Hz-10kHz，占空比可調(diào)。3、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)示波器高速采樣與觸發(fā)優(yōu)化電路，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的采樣率和更準(zhǔn)確的觸發(fā)，提高測(cè)量精度。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和DAC的模擬信號(hào)采集與回放系統(tǒng)，采樣頻率不低于100kHz，量化精度為12位。5、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以動(dòng)態(tài)調(diào)整大小的有序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且支持高效的插入、刪除和查找操作，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的？（）A.平衡二叉搜索樹(shù)，如AVL樹(shù)或紅黑樹(shù)，能保持平衡，操作效率高B.鏈表，插入和刪除方便，但查找效率低C.數(shù)組，動(dòng)態(tài)調(diào)整大小復(fù)雜，且插入和刪除操作可能導(dǎo)致大量元素移動(dòng)D.棧，不符合有序和動(dòng)態(tài)調(diào)整的要求6、設(shè)計(jì)一個(gè)同步數(shù)字體系（SDH）的幀結(jié)構(gòu)生成和解析模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的復(fù)用和解復(fù)用功能。7、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，能夠測(cè)量直流電壓和交流電壓，精度和量程滿足一定要求，提供電路設(shè)計(jì)和誤差分析。8、運(yùn)用電子電路知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于風(fēng)力發(fā)電的變流器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定輸出。9、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能工廠的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，滿足生產(chǎn)設(shè)備的高速通信和協(xié)同工作需求。10、假設(shè)在一個(gè)基因序列分析程序中，需要快速比較兩個(gè)基因序列的相似性，并找出最長(zhǎng)的公共子序列。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法可以被應(yīng)用？（）A.動(dòng)態(tài)規(guī)劃結(jié)合二維數(shù)組B.貪心算法結(jié)合鏈表C.回溯算法結(jié)合棧D.分治算法結(jié)合樹(shù)11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于RFID技術(shù)的物品識(shí)別與管理系統(tǒng)，能夠快速準(zhǔn)確地讀取標(biāo)簽信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。12、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化中，有多種方法可以提高性能。假設(shè)我們正在優(yōu)化一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是優(yōu)化的基礎(chǔ)B.利用緩存局部性原理可以提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)的效率C.過(guò)度的優(yōu)化可能會(huì)導(dǎo)致代碼的復(fù)雜性增加，反而降低了可維護(hù)性D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化只需要考慮時(shí)間復(fù)雜度的降低，空間復(fù)雜度可以忽略13、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)發(fā)生器擴(kuò)展電路，能夠增加信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)類(lèi)型和參數(shù)調(diào)節(jié)范圍，并且具有脈沖寬度調(diào)制功能。14、考慮一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理系統(tǒng)，需要按照數(shù)據(jù)包到達(dá)的先后順序進(jìn)行處理，同時(shí)能夠在任意時(shí)刻獲取最早到達(dá)的數(shù)據(jù)包。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以滿足這種需求？（）A.優(yōu)先隊(duì)列，根據(jù)優(yōu)先級(jí)處理數(shù)據(jù)包B.鏈表，順序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包C.棧，先進(jìn)后出處理數(shù)據(jù)包D.環(huán)形隊(duì)列，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出且循環(huán)利用空間15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的電梯控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電梯的上升、下降、停靠、開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)等邏輯控制和安全保護(hù)功能。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）數(shù)組的排序算法中，歸并排序的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是怎樣的？時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度分別是多少？2、（本題5分）闡述棧的后進(jìn)先出（LIFO）特性在實(shí)際問(wèn)題中的體現(xiàn)，并舉例說(shuō)明。3、（本題5分）解釋如何在一個(gè)循環(huán)隊(duì)列中進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其性能影響。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某社交平臺(tái)需要存儲(chǔ)用戶的好友關(guān)系數(shù)據(jù)。每個(gè)用戶有一個(gè)唯一的用戶ID，好友關(guān)系是雙向的。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)表示用戶之間的好友關(guān)系，能夠快速查詢某個(gè)用戶的好友列表、判斷兩個(gè)用戶是否為好友、添加或刪除好友關(guān)系，并計(jì)算用戶的好友數(shù)量。2、（本題5分）某城市的交通流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要對(duì)各個(gè)路口的車(chē)流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。路口信息和車(chē)流量數(shù)據(jù)以廣義表的形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）統(tǒng)計(jì)某個(gè)時(shí)間段內(nèi)某個(gè)路口的車(chē)流量；（2）找出車(chē)流量最大的路口；（3）當(dāng)路口設(shè)置發(fā)生變化時(shí)，更新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；（4）按照車(chē)流量對(duì)路口進(jìn)行排序。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）一個(gè)超市的促銷(xiāo)活動(dòng)管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)促銷(xiāo)活動(dòng)的信息，如活動(dòng)編號(hào)、活動(dòng)名稱、活動(dòng)時(shí)間、優(yōu)惠方式、參與商品等。系統(tǒng)要支持快速查找特定促銷(xiāo)活動(dòng)、按照活動(dòng)時(shí)間對(duì)活動(dòng)進(jìn)行排序、新增促銷(xiāo)活動(dòng)、修改活動(dòng)規(guī)則、結(jié)束活動(dòng)。請(qǐng)確定恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述算法和代碼實(shí)現(xiàn)，以及性能優(yōu)化策略。4、（本題5分）在一個(gè)在線旅游攻略分享平臺(tái)中，需要管理目的地信息、用戶攻略、景點(diǎn)評(píng)價(jià)和熱門(mén)路線等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，支持目的地和景點(diǎn)的添加、刪除和修改，用戶攻略的發(fā)布和分享，景點(diǎn)評(píng)價(jià)的管理，以及熱門(mén)路線的推薦，并能夠根據(jù)用戶興趣和行為進(jìn)行個(gè)性化的攻略推送。5、（本題5分）某航空公司的訂票系統(tǒng)需要對(duì)航班信息和乘客訂票情況進(jìn)行管理。航班信息包括航班號(hào)、起降時(shí)間、起降地點(diǎn)、座位數(shù)量等，乘客訂票信息包括乘客姓名、身份證號(hào)、航班號(hào)、座位號(hào)等。這些信息以哈希表和鏈表的組合形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）查詢某個(gè)航班的剩余座位數(shù)量；（2）為乘客預(yù)訂指定航班的座位；（3）取消乘客的訂票；（4）統(tǒng)計(jì)每個(gè)航班的訂票人數(shù)。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3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）使用圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一