昆明理工大学《数据结构基础与算法分析A》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《数据结构基础与算法分析A》2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、设计一个模拟乘法器电路，能够实现两个模拟信号的相乘运算，并且具有较高的精度和稳定性。2、设计一个音频降噪电路，能够有效降低环境噪声对音频信号的影响，给出电路设计和降噪效果测试。3、运用通信网络原理，设计一个智慧农业的物联网网络方案，实现农田环境数据的采集和远程控制。4、对于一个具有n个节点的带权无向图，使用Prim算法生成最小生成树，其时间复杂度为：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(ne)5、运用通信网络原理，设计一个物流配送中心的货物跟踪系统的网络方案，实时掌握货物位置和状态。6、设计一个音频信号频谱分析仪，能够显示音频信号的频谱图，给出硬件设计和频谱分析算法。7、设计一个液晶显示器（LCD）的驱动电路，能够实现图像的清晰显示，具有对比度调节功能。8、设计一个高通滤波器电路，截止频率为500Hz，通带波纹小于0.5dB，阻带衰减不小于30dB，输入信号频率范围为0-1kHz。9、设计一个基于运算放大器的仪表放大器，具有高共模抑制比和高增益，用于测量小信号。10、设计一个基于霍尔传感器的电机转速测量系统，能够实时测量电机的转速，精度达到1rpm。11、当需要存储和处理一个无向图的邻接信息时，以下哪种数据结构通常被使用？（）A.邻接矩阵B.邻接表C.哈希表D.二叉树12、设计一个数字频率合成器电路，能够产生不同频率的正弦波、方波和三角波，频率范围为1Hz到10MHz。13、设计一个基于蓝牙5.0的音频传输系统，能够实现高品质音频无线传输，给出系统架构和蓝牙协议配置。14、设计一个基于Wi-Fi技术的无线视频监控系统，实现视频的采集、传输和实时观看，描述系统的硬件组成和软件实现。15、设计一个用于智能手机的充电管理电路，支持快充和普通充电模式，具备过压、过流和过热保护功能，阐述电路原理和芯片选型。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）探讨在一个具有n个顶点的无向图中，如何判断两个顶点之间是否存在路径。2、（本题5分）数组作为一种数据结构有哪些特点？在什么情况下适合使用数组，什么情况下不适合？3、（本题5分）详细阐述如何使用A*算法在图中进行寻路，解释其启发函数的作用和设计原则，并分析其性能优势。4、（本题5分）解释并举例说明在一个具有n个元素的顺序表中，如何进行折半插入排序的操作。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某在线购物平台的优惠券管理系统需要记录优惠券信息、发放记录和使用记录。优惠券信息包括优惠券ID、优惠券类型、面额、使用条件，发放记录包括发放ID、优惠券ID、用户ID、发放时间，使用记录包括使用ID、优惠券ID、订单ID、使用时间。设计数据结构来管理优惠券数据，实现优惠券的发放、使用、查询，并统计优惠券的使用情况和效果。2、（本题5分）一家在线医疗平台需要管理患者的病历信息、诊断结果和治疗方案。病历信息包括患者ID、基本信息、症状描述，诊断结果包括诊断ID、患者ID、诊断结论，治疗方案包括方案ID、患者ID、治疗步骤。设计数据结构来存储这些医疗数据，实现患者信息的快速查询、诊断结果的对比分析、治疗方案的跟踪，并保障数据的安全性和隐私性。3、（本题5分）一个在线健身课程平台需要管理课程视频、学员的学习进度、打卡记录和教练评价。设计数据结构来优化用户体验和课程管理。4、（本题5分）某电商平台的用户行为分析系统需要存储用户的操作记录，如用户编号、操作类型（浏览、购买、收藏、评价）、操作时间、操作对象等。系统要能够快速分析用户的行为模式、按照操作频率对用户进行分类、新增用户操作记录、删除过期记录。请设计合适的数据结构和算法，并给出代码实现和性能评估。5、（本题5分）一个在线购物车系统需要对用户添加的商品进行管理。商品信息包括商品ID、名称、价格、数量等。购物车以栈和队列的组合形式实现。请设计算法实现以下功能：（1）添加商品到购物车；（2）从购物车中删除指定商品；（3）按照价格从高到低输出购物车中的商品；（4）计算购物车中商品的总价。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个算法，在一个字符串中找出所有出现次数超过一半的字符。2、（本题10分）设计一个程序，利