武汉学院《数据结构》2021-2022学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页武汉学院《数据结构》

2021-2022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、设计一个基于蓝牙低功耗和Wi-Fi的双模通信模块，实现灵活的通信方式选择，描述模块的硬件组成和通信协议。2、设计一个基于FPGA的数字滤波器，实现对输入信号的低通滤波，截止频率为2kHz，采样频率为10kHz。3、利用数字电路技术，设计一个地铁自动检票系统，实现车票验证、扣费和闸机控制功能。4、设计一个卫星导航系统中的多星座融合定位算法，评估定位精度的提升效果。5、设计一个基于DSP的数字滤波器，能够对音频信号进行低通滤波，截止频率为2kHz，给出算法实现和代码优化。6、设计一个基于单片机的智能门禁系统，能够通过指纹、密码或刷卡进行身份验证，控制门的开关。7、设计一个基于光电传感器的自动化生产线质量检测系统，能够检测产品的外观缺陷和尺寸精度。8、设计一个电子秤数据加密电路，能够对电子秤的测量数据进行加密，保证数据的安全性。9、设计一个基于光电传感器的自动化立体车库车辆检测与引导系统，提高车库的空间利用率和停车效率。10、基于通信协议设计一个网络通信接口，实现数据的可靠传输和错误检测，说明协议的选择和实现过程。11、设计一个无线通信收发系统，工作在特定频段，实现数据的可靠传输，考虑发射功率、接收灵敏度和抗干扰能力等因素。12、平衡二叉树是为了改进二叉搜索树在某些情况下性能不佳而提出的。以下关于平衡二叉树的叙述中，不正确的是（）A.平衡二叉树通过旋转操作保持树的平衡B.平衡二叉树的左右子树高度差绝对值不超过1C.插入和删除操作可能会导致平衡二叉树失去平衡D.平衡二叉树的查找效率一定高于二叉搜索树13、设计一个简单的无线数据传输系统，采用Zigbee技术，实现多个节点之间的通信，描述系统的硬件组成和软件流程。14、在一个物流配送系统中，需要根据各个配送点的位置和货物需求，规划出最优的配送路线，以最小化运输成本和时间。以下哪种数据结构和算法常用于解决这类路径规划问题？（）A.蚁群算法使用的信息素矩阵B.模拟退火算法使用的随机数生成器C.遗传算法使用的染色体编码D.A*算法使用的优先级队列15、设计一个基于单片机的智能门禁系统，能够通过指纹识别、密码输入或刷卡方式进行身份验证，控制门的开关。16、设计一个基于数字信号处理的图像压缩系统，能够对图像进行高效压缩，减少存储空间和传输带宽需求。17、在一个股票交易系统中，需要实时记录每只股票的价格变化，并能够快速计算某一时间段内的股票价格均值和波动率。为了支持这些功能，以下哪种数据结构可能是合适的？（）A.滑动窗口结合队列B.双端队列结合堆C.优先队列结合栈D.链表结合树18、使用单片机设计一个智能温度控制系统，能够根据设定温度自动控制加热或制冷设备，保证环境温度稳定在一定范围内。19、对于一个用数组实现的队列，当rear指针达到数组末尾时，为了实现循环队列，需要进行什么样的操作？（）A.rear指针重新指向数组开头B.扩大数组容量C.停止入队操作D.以上都不对20、使用电力电子器件设计一个降压型直流-直流变换器（BuckConverter），给出电路参数设计和效率分析。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）阐述并比较不同的树遍历方式（如先序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历）在实际应用中的作用和特点。2、（本题5分）阐述队列在图形用户界面编程中的应用，如事件队列、动画队列等，并解释其作用。3、（本题5分）详细阐述在利用二叉搜索树进行查找操作时，如何优化查找效率，以及在不平衡情况下如何进行调整。4、（本题5分）论述在Trie树中，如何节省存储空间，例如采用压缩存储或节点合并等方法。5、（本题5分）对于一个用邻接表存储的图，说明如何判断图是否为欧拉图，给出一种有效的算法并分析其时间复杂度。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）探讨后缀树在文本压缩中的应用，设计压缩和解压缩算法。2、（本题5分）使用图的广度优先搜索算法，设计一个程序，找出网络中两个节点之间的最短通信路径。3、（本题5分）设计一个算法，将一个二叉搜索树转换为双向链表。4、（本题5分）设计一个程序，在给定的循环链表中插入一个节点，输出插入后的链表。5、（本题5分）设计一个数据结构，用于存储图书馆分馆之间的图书调配信息，包括调配图书名称、数量等，支持调配的管理和查询。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某电商平台的售后服务系统需要记录用户的售后申请、处理进度、解决方案和用户反馈等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持售后申请的提交和受理，处理进度的更新，解决方案的记录和用户反馈的收集，并能够分析售后数据以改进服务质量。2、（本题10分）一个在线教育平台需要对学生的学习成绩、课程选择和学习进度进行管理。设计数据结构来存储这些信息，以便能够快速地查询学生的学习情况、分析课程的受欢迎程度，并为学生推荐合适的课程。3、（本题10分）某在线游戏的道具管理系统需要记录道具信息、玩家拥有情况和道具交易记录。道具信息包括道具ID