长垣烹饪职业技术学院《数据结构及算法》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《数据结构及算法》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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、设计一个基于LTC3862的降压型DC-DC转换器，输入电压为12V，输出电压为5V/3A，给出电路设计和效率分析。2、设计一个基于蓝牙低能耗（BLE）技术的智能手环通信系统，实现与手机的数据交互和健康监测功能。3、运用电子电路知识，设计一个用于风力发电的变流器控制系统，实现电能的转换和稳定输出。4、快速排序是一种高效的排序算法，具有较好的平均性能。以下关于快速排序的描述，错误的是：（）A.快速排序通过选择一个基准元素，将数组分为小于和大于基准元素的两部分，然后对这两部分分别递归排序B.快速排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)，但这种情况很少出现C.快速排序的空间复杂度主要取决于递归调用的栈空间，通常为O(logn)D.快速排序是一种稳定的排序算法，能够保证相同元素的相对顺序不变5、设计一个卫星导航系统中的多星座融合定位算法，评估定位精度的提升效果。6、设计一个通信系统调制解调模块的测试方案，包括测试信号的生成、设备的连接和测试结果的分析。7、在数据结构的递归操作中，需要注意递归的终止条件和栈空间的使用。假设我们正在使用递归解决一个问题。以下关于递归的描述，哪一项是不准确的？（）A.递归函数必须有明确的终止条件，否则会导致无限递归B.递归调用会使用系统的栈空间来保存中间结果和返回地址C.对于一些问题，使用迭代实现比递归实现效率更高D.递归总是比迭代更容易理解和实现，应该优先使用递归8、设计一个高通滤波器，截止频率为500Hz，通带增益为2，阻带衰减大于30dB，采用切比雪夫滤波器设计，给出电路参数和仿真结果。9、设计一个基于蓝牙4.0技术的智能血压计，能够实时监测血压变化，并提供健康建议。10、设计一个基于计数器的定时器系统，能够实现定时启动、停止和定时时间的设定功能。11、设计一个基于数字信号处理的图像识别系统，能够识别特定的物体或图案。12、设计一个基于DSP的数字音频均衡器，能够实现10段以上的均衡调节，给出算法实现和性能优化。13、设计一个基于运算放大器的积分器电路，积分时间常数可调，用于对输入信号进行积分运算。14、利用模拟电路技术，设计一个用于舞台灯光控制的调光器，能够实现灯光的平滑调节和多种灯光效果。15、设计一个基于运算放大器的仪表放大器电路，增益可调，共模抑制比大于100dB。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释如何使用拓扑排序判断一个有向无环图是否存在多个拓扑序列，分析其思路和时间复杂度。2、（本题5分）分析在字符串匹配问题中，BM算法的特点和优势。3、（本题5分）详细说明如何在一个具有n个元素的无序数组中，使用归并排序算法进行排序，并分析其时间复杂度和空间复杂度。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个科研项目需要对大量的实验数据进行处理和分析，数据包括不同实验条件下的测量值、时间戳等。设计合适的数据结构来存储和管理这些数据，以便能够快速地进行数据筛选、统计分析和结果可视化。2、（本题5分）某银行的账户管理系统需要存储客户的账户信息，如账户号码、客户姓名、余额、交易记录等。设计合适的数据结构来实现账户的开户、销户、存款、取款、转账等操作，同时能够快速查询账户余额和交易明细，保障账户数据的安全性和准确性。3、（本题5分）在一个在线招聘系统中，需要管理企业招聘信息、求职者简历、面试安排和录用结果等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持企业招聘信息的发布和更新，求职者简历的投递和筛选，面试的安排和记录，以及录用结果的通知，并能够实现人才库的建立和智能匹配推荐。4、（本题5分）一个在线音乐平台的歌单管理系统需要对用户创建的歌单和歌曲信息进行管理。歌单信息包括歌单编号、名称、歌曲列表等，歌曲信息包括歌曲ID、名称、歌手等。这些信息以邻接多重表的形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）查询某个歌单中的歌曲；（2）向歌单中添加或删除歌曲；（3）合并两个歌单；（4）统计用户创建的歌单数量。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。5、（本题5分）某高校的课程管理系统需要对课程的选课信息进行处理。选课信息包括课程编号、课程名称、授课教师、选课学生名单等。这些信息以队列和栈的组合形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）按照选课先后顺序输出选课学生名单；（2）撤销某个学生的选课；（3）统计每门课程的选课人数；（4）调整选课顺序，将优先选课的学生排在前面。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、