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

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁武漢學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》

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、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙低功耗和Wi-Fi的雙模通信模塊，實(shí)現(xiàn)靈活的通信方式選擇，描述模塊的硬件組成和通信協(xié)議。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字濾波器，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的低通濾波，截止頻率為2kHz，采樣頻率為10kHz。3、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)地鐵自動(dòng)檢票系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車票驗(yàn)證、扣費(fèi)和閘機(jī)控制功能。4、設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的多星座融合定位算法，評(píng)估定位精度的提升效果。5、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。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能門禁系統(tǒng)，能夠通過指紋、密碼或刷卡進(jìn)行身份驗(yàn)證，控制門的開關(guān)。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的自動(dòng)化生產(chǎn)線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，能夠檢測(cè)產(chǎn)品的外觀缺陷和尺寸精度。8、設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤數(shù)據(jù)加密電路，能夠?qū)﹄娮映拥臏y(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)的安全性。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的自動(dòng)化立體車庫車輛檢測(cè)與引導(dǎo)系統(tǒng)，提高車庫的空間利用率和停車效率。10、基于通信協(xié)議設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸和錯(cuò)誤檢測(cè)，說明協(xié)議的選擇和實(shí)現(xiàn)過程。11、設(shè)計(jì)一個(gè)無線通信收發(fā)系統(tǒng)，工作在特定頻段，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸，考慮發(fā)射功率、接收靈敏度和抗干擾能力等因素。12、平衡二叉樹是為了改進(jìn)二叉搜索樹在某些情況下性能不佳而提出的。以下關(guān)于平衡二叉樹的敘述中，不正確的是（）A.平衡二叉樹通過旋轉(zhuǎn)操作保持樹的平衡B.平衡二叉樹的左右子樹高度差絕對(duì)值不超過1C.插入和刪除操作可能會(huì)導(dǎo)致平衡二叉樹失去平衡D.平衡二叉樹的查找效率一定高于二叉搜索樹13、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，采用Zigbee技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件流程。14、在一個(gè)物流配送系統(tǒng)中，需要根據(jù)各個(gè)配送點(diǎn)的位置和貨物需求，規(guī)劃出最優(yōu)的配送路線，以最小化運(yùn)輸成本和時(shí)間。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于解決這類路徑規(guī)劃問題？（）A.蟻群算法使用的信息素矩陣B.模擬退火算法使用的隨機(jī)數(shù)生成器C.遺傳算法使用的染色體編碼D.A*算法使用的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能門禁系統(tǒng)，能夠通過指紋識(shí)別、密碼輸入或刷卡方式進(jìn)行身份驗(yàn)證，控制門的開關(guān)。16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理的圖像壓縮系統(tǒng)，能夠?qū)D像進(jìn)行高效壓縮，減少存儲(chǔ)空間和傳輸帶寬需求。17、在一個(gè)股票交易系統(tǒng)中，需要實(shí)時(shí)記錄每只股票的價(jià)格變化，并能夠快速計(jì)算某一時(shí)間段內(nèi)的股票價(jià)格均值和波動(dòng)率。為了支持這些功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是合適的？（）A.滑動(dòng)窗口結(jié)合隊(duì)列B.雙端隊(duì)列結(jié)合堆C.優(yōu)先隊(duì)列結(jié)合棧D.鏈表結(jié)合樹18、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能溫度控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)設(shè)定溫度自動(dòng)控制加熱或制冷設(shè)備，保證環(huán)境溫度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。19、對(duì)于一個(gè)用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的隊(duì)列，當(dāng)rear指針達(dá)到數(shù)組末尾時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)循環(huán)隊(duì)列，需要進(jìn)行什么樣的操作？（）A.rear指針重新指向數(shù)組開頭B.擴(kuò)大數(shù)組容量C.停止入隊(duì)操作D.以上都不對(duì)20、使用電力電子器件設(shè)計(jì)一個(gè)降壓型直流-直流變換器（BuckConverter），給出電路參數(shù)設(shè)計(jì)和效率分析。二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）闡述并比較不同的樹遍歷方式（如先序遍歷、中序遍歷、后序遍歷和層次遍歷）在實(shí)際應(yīng)用中的作用和特點(diǎn)。2、（本題5分）闡述隊(duì)列在圖形用戶界面編程中的應(yīng)用，如事件隊(duì)列、動(dòng)畫隊(duì)列等，并解釋其作用。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在利用二叉搜索樹進(jìn)行查找操作時(shí)，如何優(yōu)化查找效率，以及在不平衡情況下如何進(jìn)行調(diào)整。4、（本題5分）論述在Trie樹中，如何節(jié)省存儲(chǔ)空間，例如采用壓縮存儲(chǔ)或節(jié)點(diǎn)合并等方法。5、（本題5分）對(duì)于一個(gè)用鄰接表存儲(chǔ)的圖，說明如何判斷圖是否為歐拉圖，給出一種有效的算法并分析其時(shí)間復(fù)雜度。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）探討后綴樹在文本壓縮中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)壓縮和解壓縮算法。2、（本題5分）使用圖的廣度優(yōu)先搜索算法，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，找出網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最短通信路徑。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，將一個(gè)二叉搜索樹轉(zhuǎn)換為雙向鏈表。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，在給定的循環(huán)鏈表中插入一個(gè)節(jié)點(diǎn)，輸出插入后的鏈表。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)圖書館分館之間的圖書調(diào)配信息，包括調(diào)配圖書名稱、數(shù)量等，支持調(diào)配的管理和查詢。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某電商平臺(tái)的售后服務(wù)系統(tǒng)需要記錄用戶的售后申請(qǐng)、處理進(jìn)度、解決方案和用戶反饋等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，支持售后申請(qǐng)的提交和受理，處理進(jìn)度的更新，解決方案的記錄和用戶反饋的收集，并能夠分析售后數(shù)據(jù)以改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量。2、（本題10分）一個(gè)在線教育平臺(tái)需要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、課程選擇和學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行管理。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，以便能夠快速地查詢學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、分析課程的受歡迎程度，并為學(xué)生推薦合適的課程。3、（本題10分）某在線游戲的道具管理系統(tǒng)需要記錄道具信息、玩家擁有情況和道具交易記錄。道具信息包括道具ID