站名：站名：年級(jí)專(zhuān)業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專(zhuān)業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線(xiàn)…………第1頁(yè)，共1頁(yè)河南工學(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(hào)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、設(shè)計(jì)一個(gè)光控開(kāi)關(guān)電路，當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度低于一定值時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)照明設(shè)備，當(dāng)光照強(qiáng)度高于一定值時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉照明設(shè)備。2、假設(shè)正在開(kāi)發(fā)一個(gè)視頻編碼系統(tǒng)，需要對(duì)視頻幀進(jìn)行壓縮和存儲(chǔ)，并能夠快速地讀取和解碼。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能對(duì)視頻數(shù)據(jù)的組織和處理最有幫助？（）A.樹(shù)狀數(shù)組，優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問(wèn)B.跳表，支持快速的幀查找和操作C.鏈表，順序存儲(chǔ)視頻幀數(shù)據(jù)D.數(shù)組，直接映射視頻幀的存儲(chǔ)位置3、根據(jù)通信原理，設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)星通信車(chē)載終端的收發(fā)系統(tǒng)，能夠在移動(dòng)中保持穩(wěn)定的通信連接。4、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，能夠測(cè)量直流電壓并以數(shù)字形式顯示，給出測(cè)量精度和量程。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理的圖像識(shí)別系統(tǒng)，能夠識(shí)別特定的物體或圖案。6、并查集是一種用于處理不相交集合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在使用并查集解決問(wèn)題。以下關(guān)于并查集的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.并查集通過(guò)路徑壓縮和按秩合并兩種優(yōu)化方法提高操作效率B.可以使用并查集判斷兩個(gè)元素是否屬于同一個(gè)集合C.并查集的查找操作的時(shí)間復(fù)雜度在經(jīng)過(guò)優(yōu)化后可以達(dá)到O(1)D.并查集只能用于處理整數(shù)元素，不能處理其他類(lèi)型的數(shù)據(jù)7、隊(duì)列可以用于實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法，以下關(guān)于隊(duì)列在該算法中的作用，描述不正確的是：（）A.隊(duì)列用于存儲(chǔ)待擴(kuò)展的節(jié)點(diǎn)，按照先進(jìn)先出的順序進(jìn)行擴(kuò)展B.隊(duì)列可以保證搜索的廣度優(yōu)先性，即先訪問(wèn)距離起始節(jié)點(diǎn)近的節(jié)點(diǎn)C.隊(duì)列在搜索過(guò)程中不需要進(jìn)行任何操作，只在開(kāi)始和結(jié)束時(shí)使用D.隊(duì)列的容量大小對(duì)搜索的效率和結(jié)果沒(méi)有影響8、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻功率放大器，采用AB類(lèi)放大方式，在8Ω負(fù)載下輸出功率不小于80W，給出電路設(shè)計(jì)和散熱考慮。9、對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的AVL樹(shù)，其平均查找長(zhǎng)度的量級(jí)為？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)10、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(mǎn)足一定要求，提供電路設(shè)計(jì)和誤差分析。11、設(shè)計(jì)一個(gè)具有電源管理功能的集成電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同電源軌的監(jiān)控和控制，給出電路設(shè)計(jì)和功能驗(yàn)證。12、在圖的最短路徑問(wèn)題中，Dijkstra算法是一種常用的算法。以下關(guān)于Dijkstra算法的描述中，不正確的是（）A.該算法適用于有向圖和無(wú)向圖B.算法從起始頂點(diǎn)開(kāi)始，逐步計(jì)算到其他頂點(diǎn)的最短路徑C.算法通過(guò)不斷更新頂點(diǎn)的距離值來(lái)找到最短路徑D.算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)，其中n是頂點(diǎn)的數(shù)量13、在處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，可能會(huì)用到一些高級(jí)的技術(shù)和概念。以下關(guān)于高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.并查集是一種用于處理集合合并和查詢(xún)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常用于解決連通性問(wèn)題B.線(xiàn)段樹(shù)可以用于高效地處理區(qū)間查詢(xún)和更新操作，例如求區(qū)間和、區(qū)間最大值等C.字典樹(shù)（Trie樹(shù)）適用于字符串的存儲(chǔ)和查找，能夠快速判斷一個(gè)字符串是否存在D.高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)通常只適用于特定的領(lǐng)域和問(wèn)題，在一般的編程中很少用到14、在一個(gè)數(shù)據(jù)壓縮算法中，需要構(gòu)建一個(gè)頻率字典來(lái)存儲(chǔ)字符出現(xiàn)的頻率，以便進(jìn)行編碼。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于實(shí)現(xiàn)這個(gè)頻率字典？（）A.哈希表B.平衡二叉搜索樹(shù)C.紅黑樹(shù)D.跳表15、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能充電控制器，能夠?qū)μ?yáng)能電池板的輸出進(jìn)行控制和管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的有效充電和保護(hù)。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述歸并排序在外部排序中的應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)。2、（本題5分）解釋如何在一個(gè)帶權(quán)有向圖中計(jì)算源點(diǎn)到所有頂點(diǎn)的最長(zhǎng)路徑長(zhǎng)度。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在圖的深度優(yōu)先遍歷算法中，如何使用遞歸和非遞歸的方式實(shí)現(xiàn)，以及如何避免重復(fù)訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某旅游網(wǎng)站需要管理大量的旅游線(xiàn)路信息，包括線(xiàn)路ID、線(xiàn)路名稱(chēng)、行程安排、景點(diǎn)介紹、價(jià)格、成團(tuán)人數(shù)等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些旅游線(xiàn)路數(shù)據(jù)，能夠快速查詢(xún)特定線(xiàn)路、按照價(jià)格或行程天數(shù)分類(lèi)、更新線(xiàn)路信息，并統(tǒng)計(jì)熱門(mén)線(xiàn)路。2、（本題5分）某外賣(mài)配送平臺(tái)需要根據(jù)騎手的位置和訂單信息進(jìn)行任務(wù)分配，確保高效配送。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實(shí)現(xiàn)訂單的合理分配和配送路徑規(guī)劃。3、（本題5分）某城市的公交系統(tǒng)需要管理公交線(xiàn)路、站點(diǎn)和車(chē)輛調(diào)度信息。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路的添加、刪除、查找和修改操作，能夠快速查詢(xún)某個(gè)站點(diǎn)經(jīng)過(guò)的公交線(xiàn)路和車(chē)輛實(shí)時(shí)調(diào)度情況，并優(yōu)化車(chē)輛調(diào)度以提高公交系統(tǒng)的運(yùn)行效率。4、（本題5分）一個(gè)圖書(shū)館管理系統(tǒng)需要記錄大量的圖書(shū)信息，包括圖書(shū)編號(hào)、書(shū)名、作者、出版社、出版日期、館藏?cái)?shù)量等。同時(shí)，系統(tǒng)要支持快速查找特定圖書(shū)、按照館藏?cái)?shù)量進(jìn)行排序、新增和刪除圖書(shū)記錄等操作。請(qǐng)選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)圖書(shū)信息，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法和代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)上述功能，同時(shí)分析時(shí)間和空間復(fù)雜度。5、（本題5分）某社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)需要存儲(chǔ)用戶(hù)之間的好友關(guān)系，并能夠快速地查詢(xún)某個(gè)用戶(hù)的好友列表、共同好友以及二度好友。請(qǐng)選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)算