吉林化工学院《数据结构与算法实践》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《数据结构与算法实践》2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、设计一个基于霍尔传感器的电机转速测量系统，能够实时测量电机的转速，精度达到1rpm。2、设计一个数字图像处理系统，能够对输入图像进行灰度化、滤波、边缘检测等基本操作，显示处理结果。3、设计一个通信系统复用设备，能够实现时分复用、频分复用或波分复用功能，分析复用效率和资源利用率。4、假设正在设计一个内存管理系统，需要有效地分配和回收内存块，并能够快速地查找合适大小的空闲内存区域。以下哪种数据结构和算法常用于解决内存管理的问题？（）A.伙伴系统和首次适应算法B.堆排序和最佳适应算法C.冒泡排序和最坏适应算法D.快速排序和循环首次适应算法5、在一个具有n个节点的带权有向图中，使用Dijkstra算法求单源最短路径，其时间复杂度为：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(ne)6、哈夫曼树是一种特殊的带权路径长度最短的二叉树，在数据压缩等领域有重要应用。以下关于哈夫曼树的描述，不准确的是：（）A.哈夫曼树的构建过程基于贪心算法，每次选择权值最小的两个节点合并B.通过哈夫曼树可以为字符编码，实现数据的高效压缩C.哈夫曼树的带权路径长度是所有叶子节点的权值乘以路径长度之和D.不同的字符集和权值分布会得到相同的哈夫曼树结构7、设计一个基于Wi-Fi技术的无线视频监控系统，能够实时传输高清视频，具备远程控制和存储功能，说明系统组成和网络配置。8、设计一个温度传感器网络数据分析与预警电路，能够对温度传感器网络采集的数据进行分析，当温度异常时发出预警信号。9、设计一个基于音频功率放大器的舞台音响系统，输出功率不小于500W，具备音效调节功能。10、设计一个基于模拟比较器的电池电量监测系统，当电量低于设定值时进行报警提示。11、设计一个无线传感器网络的节点定位系统，能够确定节点的位置信息，描述系统的原理和实现方法。12、设计一个基于微控制器的智能家电控制系统，能够通过手机APP远程控制家电的开关和工作模式，说明系统的硬件和软件实现。13、设计一个直流稳压电源，能够输出稳定的直流电压，具有过压保护、过流保护等功能。14、设计一个数字图像处理中图像特征提取和分类系统，分析特征的有效性和分类准确率。15、设计一个基于编码器和驱动器的机器人关节控制系统，实现关节的精确运动控制。16、设计一个数字温度计液位计数据传输电路，能够将温度计液位计的测量数据传输到远程监控中心进行实时监测。17、设计一个基于ZigBee的智能农业监测系统，能够监测土壤温度、湿度、酸碱度等参数，并实现自动灌溉和施肥控制。18、在一个链式存储的栈中，进行出栈操作时，如果栈为空，会发生什么情况？（）A.正常出栈，返回空值B.程序报错C.自动添加一个默认值D.等待用户输入值19、设计一个基于FPGA的图像旋转系统，能够对输入图像进行90度、180度和270度旋转，说明算法和硬件实现。20、设计一个电子密码锁电路，要求具有密码设置、密码输入、密码验证和开锁功能，密码长度为6位数字。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述如何使用二分查找在一个旋转有序数组中查找目标值。2、（本题5分）详细阐述在图的最短路径算法中，如何处理动态的边权值变化。3、（本题5分）阐述如何使用双向链表实现数据的插入、删除和遍历操作，分析双向链表与单向链表在操作上的差异和优势。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序，使用广度优先搜索算法计算给定无向图中两点之间的最短路径长度，输出长度值。2、（本题5分）设计一个哈希表程序，能够插入、查找和删除元素，处理哈希冲突，用户输入数据进行操作并查看结果。3、（本题5分）设计一个程序，使用堆结构存储一组任务的完成时间和难度系数，实现任务的优先级调整。4、（本题5分）设计一个程序，使用字典树存储一组单词，判断给定单词是否在字典树中，输出判断结果。5、（本题5分）设计一个算法，用邻接表表示一个有向图，判断图中是否存在回路。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10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。2、（本题10分）一个停车场管理系统需要存储