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(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………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(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、對(duì)于一個(gè)需要支持動(dòng)態(tài)調(diào)整大小的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，假設(shè)在程序運(yùn)行過程中，數(shù)據(jù)的數(shù)量可能會(huì)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(duì)列2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理的圖像壓縮與解壓縮系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖像的高效存儲(chǔ)和傳輸。3、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字音頻處理中的音頻降噪系統(tǒng)，分析降噪效果和對(duì)音質(zhì)的影響。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙低能耗（BLE）技術(shù)的智能手環(huán)通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與手機(jī)的數(shù)據(jù)交互和健康監(jiān)測(cè)功能。5、根據(jù)通信原理，設(shè)計(jì)一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步協(xié)議，確保節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)間一致性。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和DAC的模擬信號(hào)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(jì)一個(gè)具有自動(dòng)增益控制和動(dòng)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(jì)和性能評(píng)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(diǎn)開始，逐步計(jì)算到其他頂點(diǎn)的最短路徑C.算法通過不斷更新頂點(diǎn)的距離值來找到最短路徑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9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)，實(shí)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(jì)一個(gè)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(jì)一個(gè)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(jì)一個(gè)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(cè)、特征提取和目標(biāo)識(shí)別等功能，提供算法流程和代碼實(shí)現(xiàn)。13、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)音頻前置放大器，能夠?qū)斎氲囊纛l信號(hào)進(jìn)行初步放大和預(yù)處理。14、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鑒頻器，能夠測(cè)量輸入信號(hào)的頻率變化，精度達(dá)到10Hz，給出電路結(jié)構(gòu)和工作原理。15、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)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(hào)的特定特征，闡述觸發(fā)電路的原理和設(shè)計(jì)。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(cuò)誤的是：（）A.左子樹上所有節(jié)點(diǎn)的值均小于根節(jié)點(diǎn)的值，右子樹上所有節(jié)點(diǎn)的值均大于根節(jié)點(diǎn)的值B.對(duì)二叉搜索樹進(jìn)行中序遍歷，可以得到一個(gè)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(shí)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(shì)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(duì)高效數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的研究將持續(xù)進(jìn)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(gè)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(dòng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和發(fā)展18、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路中同步時(shí)序電路和異步時(shí)序電路的性能比較系統(tǒng)，分析在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的優(yōu)劣。19、在一個(gè)有n個(gè)頂點(diǎn)的帶權(quán)有向圖中，使用迪杰斯特拉（Dijkstra）算法求從源點(diǎn)到其他各頂點(diǎn)的最短路徑，其時(shí)間復(fù)雜度為？（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于編碼器和驅(qū)動(dòng)器的伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高精度的位置和速度控制。二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)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(jì)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(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的無向圖中，如何進(jìn)行頂點(diǎn)的割點(diǎn)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(gè)具有n個(gè)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(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，利用二叉搜索樹存儲(chǔ)員工的培訓(xùn)記錄，能夠快速查找特定培訓(xùn)項(xiàng)目的參與員工。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)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(shí)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(jì)一個(gè)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(gè)數(shù)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)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(jì)一個(gè)程序，使用二叉樹結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)一組數(shù)字，實(shí)現(xiàn)前序、中序、后序遍歷，并計(jì)算二叉樹的高度。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)在線招聘系統(tǒng)需要管理職位信息，包括職位編號(hào)、職位名稱、工作地點(diǎn)、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(duì)職位進(jìn)行排序、新增職位、修改職位信息、關(guān)閉招聘職位。請(qǐng)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(shí)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(chǎng)次安排、座位預(yù)訂和票房統(tǒng)計(jì)。設(shè)計(jì)合