學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁昆明理工大學

《數據結構與算法》2021-2022學年第一學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20個小題，每小題2分，共40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、設計一個通信系統中的自適應編碼調制（ACM）控制模塊，實現根據信道條件動態調整編碼和調制方式。2、假設正在設計一個網絡爬蟲程序，需要存儲已經訪問過的網頁URL，并快速判斷一個新的URL是否已經被訪問過。由于需要處理大量的URL，內存使用效率也很重要。以下哪種數據結構最適合用于解決這個問題？（）A.集合，快速判斷元素是否存在B.鏈表，順序存儲訪問過的URLC.棧，按照訪問順序存儲URLD.隊列，先進先出地處理URL3、設計一個音頻放大器，采用T類放大方式，在4Ω負載下輸出功率不小于50W，給出電路設計和電源管理。4、圖是一種復雜的數據結構，用于表示物體之間的關系。在圖的存儲方式中，鄰接矩陣和鄰接表是常見的方法。以下關于這兩種存儲方式的敘述中，錯誤的是（）A.鄰接矩陣的空間復雜度較高，適用于稠密圖B.鄰接表的空間復雜度較低，適用于稀疏圖C.鄰接矩陣可以方便地判斷兩個頂點之間是否存在邊D.鄰接表在查找所有鄰接頂點時效率較高5、設計一個基于無線傳感器網絡的農田環境監測系統，監測土壤濕度、溫度、酸堿度等參數，實現數據的匯聚和遠程傳輸。6、設計一個數字圖像處理中的圖像超分辨率重建效果評估系統，分析重建質量。7、設計一個鎖相環（PLL）頻率合成器，輸出特定頻率的穩定信號，分析其相位噪聲和鎖定時間。8、設計一個高速光纖通信系統，傳輸速率達到100Gbps，說明系統組成和關鍵器件選型。9、設計一個基于FPGA的數字信號濾波系統，實現FIR和IIR濾波器，參數可在線調整。10、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。以下關于冒泡排序的描述，不正確的是（）A.每次比較相鄰的兩個元素，將較大的元素向后移動B.經過n-1輪比較，就可以將數組排序完成C.冒泡排序的時間復雜度為O(n2)，在所有情況下性能都較差D.冒泡排序是一種穩定的排序算法11、設計一個基于鎖相環的時鐘同步系統，能夠使多個設備的時鐘保持同步，同步精度不大于1μs。12、設計一個用于工業自動化的視覺檢測系統，能夠檢測產品的缺陷和尺寸，說明系統硬件組成和圖像處理算法。13、設計一個基于FPGA的高速并行數據處理系統，能夠快速處理大量的數據，闡述硬件架構和并行處理算法。14、在一個分布式系統中，多個節點需要共享和同步數據，同時要處理數據的沖突和一致性問題。為了實現高效的數據共享和一致性維護，以下哪種數據結構和技術可能是最關鍵的？（）A.分布式哈希表和一致性哈希算法B.分布式鏈表和鎖機制C.分布式隊列和消息傳遞D.分布式棧和版本控制15、設計一個基于傳感器的智能火災報警系統，能夠實時監測環境中的煙霧濃度和溫度，當達到報警閾值時發出聲光報警信號。16、設計一個基于藍牙低功耗和Wi-Fi的雙模通信模塊，實現靈活的通信方式選擇，描述模塊的硬件組成和通信協議。17、設計一個數字電路中的觸發器電路，如JK觸發器，分析其工作特性和時序關系。18、在二叉樹的應用中，二叉查找樹常用于實現動態集合的操作。以下關于二叉查找樹的操作，錯誤的是（）A.查找操作通過比較節點值，沿著合適的子樹進行B.插入操作可能會破壞二叉查找樹的性質，需要進行調整C.刪除操作總是刪除葉子節點，不會影響樹的結構D.可以通過中序遍歷得到有序的節點值序列19、使用單片機設計一個智能火災報警系統，能夠檢測火災跡象并及時發出警報和通知相關人員。20、設計一個直流穩壓電源電路，輸出電壓為5V、12V和24V可選，最大輸出電流為2A。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋圖的哈密頓回路和哈密頓路徑是什么，以及如何判斷一個圖是否存在哈密頓回路或哈密頓路徑。2、（本題5分）詳細闡述在具有n個頂點的無向圖中，如何使用廣度優先搜索算法判斷兩個頂點是否連通，并給出具體的算法步驟和代碼實現。3、（本題5分）分析在字符串匹配中，RK算法的原理和適用場景。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）基于圖的鄰接表存儲結構，設計一個程序，實現對社交網絡中用戶關系的存儲和查找，判斷兩個用戶是否存在直接或間接的關聯。2、（本題5分）使用圖數據結構設計一個工廠生產設備布局規劃系統，提高生產效率和空間利用率。3、（本題5分）設計一個程序，在雙向鏈表中實現節點的快速插入和刪除操作，分析其時間復雜度。4、（本題5分）設計一個程序，用哈希表存儲員工的工號和工資信息，實現按工資范圍的查詢功能。5、（本題5分）設計一個程序，利用線段樹和字典樹的結合，實現對多語言文本的快速檢索和統計。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某電商平臺的售后服務系統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。設計一種數據結構來存儲這些信息，支持售后申請的提