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)山東理工大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中俄》

2023-2024學(xué)年第一學(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、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬濾波器和放大器的音頻前置放大與濾波系統(tǒng)，提升音頻輸入質(zhì)量。2、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，數(shù)組是一種常見(jiàn)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。關(guān)于數(shù)組的特點(diǎn)和應(yīng)用，以下描述不正確的是（）A.數(shù)組的元素在內(nèi)存中是連續(xù)存儲(chǔ)的，便于隨機(jī)訪問(wèn)B.數(shù)組的大小在定義后通常不能改變C.二維數(shù)組在內(nèi)存中是按行優(yōu)先或列優(yōu)先的順序存儲(chǔ)的D.數(shù)組只能用于存儲(chǔ)相同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，不能存儲(chǔ)不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)3、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻處理中的音頻均衡器參數(shù)自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，分析調(diào)整效果。4、假設(shè)在一個(gè)操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理中，需要?jiǎng)討B(tài)地分配和回收內(nèi)存塊，并且避免內(nèi)存碎片的產(chǎn)生。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法可以用于實(shí)現(xiàn)有效的內(nèi)存管理？（）A.伙伴系統(tǒng)B.分頁(yè)存儲(chǔ)管理C.分段存儲(chǔ)管理D.段頁(yè)式存儲(chǔ)管理5、設(shè)計(jì)一個(gè)5V轉(zhuǎn)±12V的DC-DC電源轉(zhuǎn)換電路，輸出電流不小于0.5A，給出原理圖和元件選型。6、考慮一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的路由表存儲(chǔ)，其中包含目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)地址和對(duì)應(yīng)的下一跳信息。為了能夠快速查找路由表以確定數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的？（）A.二叉樹(shù)，按地址大小排序存儲(chǔ)B.哈希表，通過(guò)地址計(jì)算索引C.鏈表，順序存儲(chǔ)路由信息D.Trie樹(shù)（字典樹(shù)），高效匹配網(wǎng)絡(luò)地址7、冒泡排序是一種簡(jiǎn)單的排序算法。假設(shè)我們正在使用冒泡排序?qū)?shù)組進(jìn)行排序。以下關(guān)于冒泡排序的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.冒泡排序通過(guò)反復(fù)比較相鄰元素并交換位置，將最大的元素逐步“浮”到數(shù)組的末尾B.冒泡排序在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)，但在最好情況下可以達(dá)到O(n)C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法，相同元素的相對(duì)順序在排序后不會(huì)改變D.冒泡排序的性能優(yōu)于其他所有排序算法，適用于各種規(guī)模的數(shù)據(jù)排序8、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻的多聲道處理系統(tǒng)，如5.1聲道或7.1聲道，實(shí)現(xiàn)音頻的空間定位和效果增強(qiáng)。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的數(shù)字濾波器，能夠?qū)σ纛l信號(hào)進(jìn)行低通濾波，截止頻率為2kHz，給出算法實(shí)現(xiàn)和代碼優(yōu)化。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，支持SATA或NVMe接口，給出硬件設(shè)計(jì)和性能測(cè)試。11、隊(duì)列也是一種特殊的線性表，其操作遵循先進(jìn)先出的原則。對(duì)于隊(duì)列的特點(diǎn)和應(yīng)用，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.隊(duì)列可以用于實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法B.循環(huán)隊(duì)列可以解決順序隊(duì)列的假溢出問(wèn)題C.隊(duì)列在插入元素時(shí)總是在隊(duì)尾進(jìn)行，刪除元素時(shí)總是在隊(duì)頭進(jìn)行D.隊(duì)列中的元素存儲(chǔ)順序和入隊(duì)順序一定相同12、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路中的可編程邏輯陣列（PLA）實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)的方案，分析資源利用率。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)字圖像分類(lèi)系統(tǒng)，分析模型的準(zhǔn)確性和泛化能力。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和微控制器的風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)，能夠測(cè)量0-30m/s的風(fēng)速，精度達(dá)到0.1m/s。15、設(shè)計(jì)一個(gè)射頻識(shí)別系統(tǒng)中的防碰撞算法實(shí)現(xiàn)方案，分析算法的效率和系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。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)論述在利用二叉搜索樹(shù)進(jìn)行范圍查詢時(shí)，如何實(shí)現(xiàn)查找給定范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，并給出具體的算法步驟和代碼實(shí)現(xiàn)。2、（本題5分）論述如何使用分治法解決最大子數(shù)組和問(wèn)題。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）某在線學(xué)習(xí)平臺(tái)需要管理課程的章節(jié)和學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，課程章節(jié)包括章節(jié)ID、章節(jié)名稱(chēng)、課程ID、內(nèi)容，學(xué)習(xí)進(jìn)度包括學(xué)生ID、章節(jié)ID、學(xué)習(xí)時(shí)間、完成狀態(tài)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、統(tǒng)計(jì)章節(jié)的完成率，并為學(xué)生推薦未學(xué)習(xí)的章節(jié)。2、（本題5分）某城市的公交卡充值管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)充值記錄，包括充值編號(hào)、卡號(hào)、充值金額、充值時(shí)間等。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)快速查找特定卡號(hào)的充值記錄、按照充值金額對(duì)記錄進(jìn)行排序、新增充值、刪除錯(cuò)誤充值記錄。請(qǐng)確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述算法和代碼實(shí)現(xiàn)，同時(shí)討論性能優(yōu)化策略。3、（本題5分）某餐廳的菜單管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)菜品信息，如菜品編號(hào)、菜品名稱(chēng)、菜品價(jià)格、菜品分類(lèi)、銷(xiāo)量等。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)快速查找特定菜品、按照銷(xiāo)量對(duì)菜品進(jìn)行排序、新增菜品、修改菜品信息以及刪除菜品。請(qǐng)確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述算法和代碼實(shí)現(xiàn)，同時(shí)討論性能優(yōu)化方法。4、（本題5分）某物流倉(cāng)庫(kù)需要對(duì)貨物的存儲(chǔ)位置和出入庫(kù)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(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）查找某類(lèi)貨物的存儲(chǔ)位置；（2）記錄貨物的出入庫(kù)時(shí)間和數(shù)量；（3）當(dāng)倉(cāng)庫(kù)布局調(diào)整時(shí)，更新貨物的存儲(chǔ)位置；（4）統(tǒng)計(jì)某種貨物在一段時(shí)間內(nèi)的出入庫(kù)總量。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。5、（本題5分）一個(gè)在線訂餐系統(tǒng)需要處理餐廳的菜單信息、用戶訂單、配送地址和支付狀態(tài)。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實(shí)現(xiàn)訂單的快速處理和配送優(yōu)化。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）使用雙向鏈表和平衡二叉樹(shù)的結(jié)合，設(shè)計(jì)