武汉商学院《数据结构与算法》2021-2022学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页武汉商学院《数据结构与算法》

2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、对于一个需要支持动态调整大小的数据结构，假设在程序运行过程中，数据的数量可能会大幅增加或减少。以下哪种数据结构能够较好地满足这种需求？（）A.数组B.链表C.栈D.队列2、设计一个基于数字信号处理的图像压缩与解压缩系统，实现图像的高效存储和传输。3、设计一个数字音频处理中的音频降噪系统，分析降噪效果和对音质的影响。4、设计一个基于蓝牙低能耗（BLE）技术的智能手环通信系统，实现与手机的数据交互和健康监测功能。5、根据通信原理，设计一个无线传感器网络的时间同步协议，确保节点之间的时间一致性。6、设计一个基于ADC和DAC的模拟信号采集与回放系统，采样频率不低于100kHz，量化精度为12位。7、设计一个具有自动增益控制和动态范围压缩功能的音频处理系统，提高音频质量，给出系统设计和性能评估。8、在图的最短路径问题中，Dijkstra算法是一种常用的算法。以下关于Dijkstra算法的描述中，不正确的是（）A.该算法适用于有向图和无向图B.算法从起始顶点开始，逐步计算到其他顶点的最短路径C.算法通过不断更新顶点的距离值来找到最短路径D.算法的时间复杂度为O(n^2)，其中n是顶点的数量9、设计一个基于ARM处理器的嵌入式系统，实现特定的功能，如数据采集、处理和传输，描述系统的硬件架构和软件编程思路。10、利用模拟电路技术，设计一个用于音频前置放大器的噪声抑制电路，降低背景噪声。11、设计一个基于传感器网络的智能温室控制系统，能够精确控制温室内的环境参数，提高作物产量。12、设计一个基于DSP的数字图像处理系统，能够实现图像边缘检测、特征提取和目标识别等功能，提供算法流程和代码实现。13、采用模拟电子技术设计一个音频前置放大器，能够对输入的音频信号进行初步放大和预处理。14、设计一个数字鉴频器，能够测量输入信号的频率变化，精度达到10Hz，给出电路结构和工作原理。15、设计一个简单的数字示波器的触发电路，能够准确捕捉输入信号的特定特征，阐述触发电路的原理和设计。16、二叉搜索树是一种特殊的二叉树，具有特定的性质和用途。以下关于二叉搜索树的描述，错误的是：（）A.左子树上所有节点的值均小于根节点的值，右子树上所有节点的值均大于根节点的值B.对二叉搜索树进行中序遍历，可以得到一个有序的序列C.二叉搜索树的查找、插入和删除操作的平均时间复杂度都是O(logn)D.二叉搜索树一定是平衡的，即左右子树的高度差不超过117、在数据结构的发展中，不断有新的研究成果和应用出现。以下关于数据结构发展趋势的描述，不正确的是：（）A.随着数据量的不断增大和处理需求的日益复杂，对高效数据结构和算法的研究将持续进行B.结合硬件特性，如多核处理器、GPU等，优化数据结构的并行处理能力是一个重要方向C.数据结构将越来越复杂和难以理解，只有专业的研究人员才能掌握和应用D.跨领域的应用，如生物信息学、金融工程等，将推动数据结构的创新和发展18、设计一个数字电路中同步时序电路和异步时序电路的性能比较系统，分析在不同应用场景下的优劣。19、在一个有n个顶点的带权有向图中，使用迪杰斯特拉（Dijkstra）算法求从源点到其他各顶点的最短路径，其时间复杂度为？（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)20、设计一个基于编码器和驱动器的伺服电机控制系统，实现高精度的位置和速度控制。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述在图的遍历中，如何处理图的连通性判断和连通分量的提取。2、（本题5分）深入解释在字符串匹配的KMP算法中，如何计算next数组，以及它在提高匹配效率中的作用。3、（本题5分）详细论述在一个具有n个顶点的无向图中，如何进行顶点的割点求解。4、（本题5分）描述二叉树的中序遍历在二叉搜索树中的特殊意义。5、（本题5分）解释并举例说明在一个具有n个元素的顺序表中，如何使用排序算法解决区间最值问题。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个算法，利用二叉搜索树存储员工的培训记录，能够快速查找特定培训项目的参与员工。2、（本题5分）设计一个程序，利用图的数据结构表示物流配送网络，实现货物的最优配送路径规划功能。3、（本题5分）设计一个并查集程序，解决朋友圈问题，给定一组人的关系，输出朋友圈的个数。4、（本题5分）设计一个程序，在给定的数组中找出出现次数超过一半的元素，输出该元素。5、（本题5分）设计一个程序，使用二叉树结构存储一组数字，实现前序、中序、后序遍历，并计算二叉树的高度。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个在线招聘系统需要管理职位信息，包括职位编号、职位名称、工作地点、薪资范围、招聘人数等。系统要支持快速查找特定职位、按照薪资范围对职位进行排序、新增职位、修改职位信息、关闭招聘职位。请确定恰当的数据结构，并详细阐述算法和代码实现，以及性能优化策略。2、（本题10分）某在线电影票务系统需要处理影片信息、场次安排、座位预订和票房统计。设计合