武漢商學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁武漢商學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)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1分，共20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、對于一個需要支持動態(tài)調(diào)整大小的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，假設(shè)在程序運行過程中，數(shù)據(jù)的數(shù)量可能會大幅增加或減少。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠較好地滿足這種需求？（）A.數(shù)組B.鏈表C.棧D.隊列2、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理的圖像壓縮與解壓縮系統(tǒng)，實現(xiàn)圖像的高效存儲和傳輸。3、設(shè)計一個數(shù)字音頻處理中的音頻降噪系統(tǒng)，分析降噪效果和對音質(zhì)的影響。4、設(shè)計一個基于藍(lán)牙低能耗（BLE）技術(shù)的智能手環(huán)通信系統(tǒng)，實現(xiàn)與手機的數(shù)據(jù)交互和健康監(jiān)測功能。5、根據(jù)通信原理，設(shè)計一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時間同步協(xié)議，確保節(jié)點之間的時間一致性。6、設(shè)計一個基于ADC和DAC的模擬信號采集與回放系統(tǒng)，采樣頻率不低于100kHz，量化精度為12位。7、設(shè)計一個具有自動增益控制和動態(tài)范圍壓縮功能的音頻處理系統(tǒng)，提高音頻質(zhì)量，給出系統(tǒng)設(shè)計和性能評估。8、在圖的最短路徑問題中，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向圖B.算法從起始頂點開始，逐步計算到其他頂點的最短路徑C.算法通過不斷更新頂點的距離值來找到最短路徑D.算法的時間復(fù)雜度為O(n^2)，其中n是頂點的數(shù)量9、設(shè)計一個基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)特定的功能，如數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸，描述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件編程思路。10、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計一個用于音頻前置放大器的噪聲抑制電路，降低背景噪聲。11、設(shè)計一個基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能溫室控制系統(tǒng)，能夠精確控制溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，提高作物產(chǎn)量。12、設(shè)計一個基于DSP的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像邊緣檢測、特征提取和目標(biāo)識別等功能，提供算法流程和代碼實現(xiàn)。13、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計一個音頻前置放大器，能夠?qū)斎氲囊纛l信號進行初步放大和預(yù)處理。14、設(shè)計一個數(shù)字鑒頻器，能夠測量輸入信號的頻率變化，精度達到10Hz，給出電路結(jié)構(gòu)和工作原理。15、設(shè)計一個簡單的數(shù)字示波器的觸發(fā)電路，能夠準(zhǔn)確捕捉輸入信號的特定特征，闡述觸發(fā)電路的原理和設(shè)計。16、二叉搜索樹是一種特殊的二叉樹，具有特定的性質(zhì)和用途。以下關(guān)于二叉搜索樹的描述，錯誤的是：（）A.左子樹上所有節(jié)點的值均小于根節(jié)點的值，右子樹上所有節(jié)點的值均大于根節(jié)點的值B.對二叉搜索樹進行中序遍歷，可以得到一個有序的序列C.二叉搜索樹的查找、插入和刪除操作的平均時間復(fù)雜度都是O(logn)D.二叉搜索樹一定是平衡的，即左右子樹的高度差不超過117、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展中，不斷有新的研究成果和應(yīng)用出現(xiàn)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢的描述，不正確的是：（）A.隨著數(shù)據(jù)量的不斷增大和處理需求的日益復(fù)雜，對高效數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的研究將持續(xù)進行B.結(jié)合硬件特性，如多核處理器、GPU等，優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的并行處理能力是一個重要方向C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將越來越復(fù)雜和難以理解，只有專業(yè)的研究人員才能掌握和應(yīng)用D.跨領(lǐng)域的應(yīng)用，如生物信息學(xué)、金融工程等，將推動數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和發(fā)展18、設(shè)計一個數(shù)字電路中同步時序電路和異步時序電路的性能比較系統(tǒng)，分析在不同應(yīng)用場景下的優(yōu)劣。19、在一個有n個頂點的帶權(quán)有向圖中，使用迪杰斯特拉（Dijkstra）算法求從源點到其他各頂點的最短路徑，其時間復(fù)雜度為？（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)20、設(shè)計一個基于編碼器和驅(qū)動器的伺服電機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)高精度的位置和速度控制。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在圖的遍歷中，如何處理圖的連通性判斷和連通分量的提取。2、（本題5分）深入解釋在字符串匹配的KMP算法中，如何計算next數(shù)組，以及它在提高匹配效率中的作用。3、（本題5分）詳細(xì)論述在一個具有n個頂點的無向圖中，如何進行頂點的割點求解。4、（本題5分）描述二叉樹的中序遍歷在二叉搜索樹中的特殊意義。5、（本題5分）解釋并舉例說明在一個具有n個元素的順序表中，如何使用排序算法解決區(qū)間最值問題。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個算法，利用二叉搜索樹存儲員工的培訓(xùn)記錄，能夠快速查找特定培訓(xùn)項目的參與員工。2、（本題5分）設(shè)計一個程序，利用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示物流配送網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)貨物的最優(yōu)配送路徑規(guī)劃功能。3、（本題5分）設(shè)計一個并查集程序，解決朋友圈問題，給定一組人的關(guān)系，輸出朋友圈的個數(shù)。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，在給定的數(shù)組中找出出現(xiàn)次數(shù)超過一半的元素，輸出該元素。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用二叉樹結(jié)構(gòu)存儲一組數(shù)字，實現(xiàn)前序、中序、后序遍歷，并計算二叉樹的高度。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個在線招聘系統(tǒng)需要管理職位信息，包括職位編號、職位名稱、工作地點、薪資范圍、招聘人數(shù)等。系統(tǒng)要支持快速查找特定職位、按照薪資范圍對職位進行排序、新增職位、修改職位信息、關(guān)閉招聘職位。請確定恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述算法和代碼實現(xiàn)，以及性能優(yōu)化策略。2、（本題10分）某在線電影票務(wù)系統(tǒng)需要處理影片信息、場次安排、座位預(yù)訂和票房統(tǒng)計。設(shè)計合