安庆师范大学《数据结构》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《数据结构》2022-2023学年第一学期期末试卷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、设计一个射频电路中的滤波器性能优化方案，包括带宽、插入损耗和带外抑制等指标。2、设计一个简单的图像采集系统，使用CMOS图像传感器采集图像，并通过USB接口将图像数据传输到计算机进行显示和存储。3、设计一个基于FPGA的图像缩放系统，能够对输入图像进行任意比例的缩放。4、设计一个太阳能路灯控制器节能电路，能够根据环境光照强度和交通流量自动调节路灯的亮度，实现节能。5、根据数字信号处理理论，设计一个数字滤波器，用于去除音频信号中的噪声，要求滤波器具有陡峭的截止频率和较小的通带波纹。6、设计一个基于FPGA的图像识别加速系统，提高图像识别的速度和准确率，阐述硬件加速原理和实现。7、设计一个基于PLC的自动化立体仓库堆垛机控制系统，实现堆垛机的水平和垂直运动控制。8、设计一个无线通信模块抗干扰电路，能够提高无线通信的抗干扰能力，保证通信的稳定性。9、利用数字逻辑电路设计一个数字时钟分频器，将输入时钟信号分频为不同频率的输出信号。10、在二叉树的遍历中，先序遍历、中序遍历和后序遍历的顺序不同。假设已知一棵二叉树的先序遍历和中序遍历结果，能否唯一确定这棵二叉树的结构（）A.能B.不能C.有时能，有时不能D.以上都不对11、假设在一个实时交通监控系统中，需要不断地接收车辆的位置信息，并快速判断某一区域内车辆的拥堵情况。为了有效地存储和处理这些实时数据，以下哪种数据结构可以提供快速的查询和更新操作？（）A.红黑树B.线段树C.B树D.图12、在数据结构的实际应用中，根据不同的需求选择合适的数据结构非常重要。以下场景中，不适合使用链表的是（）A.需要频繁在表头或表尾进行插入和删除操作B.对数据的随机访问要求较高C.数据量不确定，需要动态分配内存D.存储空间有限，需要节省内存13、设计一个数字音频处理中的音频时频分析和特征提取系统，分析特征的有效性。14、设计一个5V转3.3V的DC-DC降压电源模块，输出电流不小于1A，效率达到80%以上，给出原理图和PCB设计。15、字典树（Trie）是一种用于存储字符串的数据结构。对于字典树的优势和应用，以下描述哪一项是不正确的？（）A.字典树在查找、插入和删除字符串时效率很高B.常用于文本自动完成、词频统计等应用场景C.字典树的空间利用率很高，适合存储大量的字符串D.字典树对于前缀匹配的查询操作特别有效二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述在一个具有n个顶点的有向图中，如何计算强连通分量。2、（本题5分）详细阐述B树中如何处理根节点的特殊情况。3、（本题5分）论述如何使用树状数组解决区间求和问题，给出构建和更新的方法。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个文件系统需要对文件和目录进行高效管理。文件和目录信息以树形结构存储。请设计算法实现以下功能：（1）创建一个新目录或文件；（2）删除一个指定的目录或文件；（3）查找指定文件或目录的位置；（4）遍历整个文件系统并输出目录和文件结构。分析所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。2、（本题5分）某在线招聘网站需要记录职位信息和求职者的简历信息。职位信息包括职位ID、职位名称、公司名称、工作地点、薪资范围等，简历信息包括求职者ID、姓名、联系方式、教育背景、工作经历等。设计数据结构来存储这些信息，能够快速匹配职位和简历、查询特定职位和求职者信息、更新职位状态和简历内容，并统计热门职位。3、（本题5分）一个在线房产中介系统需要管理房源信息、房东信息、租客需求、租赁合同等。设计数据结构来实现房源的发布、租客需求的匹配、合同的签订和管理，能够保障交易的安全和透明。4、（本题5分）某公司的员工管理系统需要存储员工的基本信息，如员工编号、姓名、年龄、职位、工资等。系统要能够快速查找特定员工的信息、按照工资高低对员工进行排序、新增和删除员工记录，并且支持对员工信息的修改。请确定合适的数据结构，并详细阐述如何实现这些功能，包括算法设计和代码实现，以及对性能的分析。5、（本题5分）在一个在线考试系统中，需要管理考试科目、试题、考生答案和成绩等信息。设计一种数据结构来存储这些信息，实现考试科目的添加、删除、查找和修改，试题的录入和更新，考生答案的存储和成绩的计算，并能够快速查询考生的成绩和排名。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）给定一个图，设计算法判