长沙医学院《数据结构》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页长沙医学院《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批阅人一、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、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ZigBee技术的无线传感器网络节点，能够采集环境参数（如温度、湿度、光照等）并将数据传输到协调器。3、设计一个智能安防监控系统，能够实现视频监控、入侵检测和报警功能，给出系统的硬件架构和软件实现方案。4、设计一个通信系统调制解调模块的测试方案，包括测试信号的生成、设备的连接和测试结果的分析。5、设计一个数字图像处理中的图像增强算法，并在不同类型的图像上进行应用和效果评估。6、设计一个无线传感器网络节点电路，能够采集环境数据并通过无线方式传输到中心节点，节点具有低功耗和自组网功能。7、二叉树是一种重要的数据结构。在二叉树的性质中，以下描述哪一项是不准确的？（）A.二叉树的每个节点最多有两个子节点，分别称为左子节点和右子节点B.满二叉树是一种特殊的二叉树，所有的叶子节点都在同一层C.完全二叉树中，除了最后一层，其他层的节点都是满的，且最后一层的节点从左到右依次排列D.对于一棵深度为h的二叉树，其节点总数最多为2^h-1，最少为h8、设计一个音频滤波器自动调节电路，能够根据输入音频信号的特点自动调节滤波器的参数，提高音频质量。9、设计一个卫星通信地面站的接收系统，包括天线、低噪声放大器、下变频器等模块，计算接收灵敏度。10、设计一个基于FPGA的交通信号灯控制系统，能够根据不同的时间段和车流量自动调整信号灯的时长，实现智能化交通控制。11、设计一个基于单片机的水位控制系统，能够自动控制水泵的启停，保持水位在设定范围内。12、设计一个基于ADC的数据采集卡，能够同时采集8路模拟信号，采样频率不低于100kHz，分辨率为12位。13、设计一个基于蓝牙模块的智能门锁系统，能够通过手机蓝牙开锁，并记录开锁记录。14、设计一个基于ARM的工业自动化控制系统，实现对生产设备的监控和控制，描述系统架构和软件界面。15、在图的存储结构中，邻接矩阵和邻接表各有优缺点，以下关于它们的比较，错误的是：（）A.邻接矩阵适合表示稠密图，存储空间开销较大；邻接表适合表示稀疏图，存储空间较节省B.对于判断两个节点是否有边相连，邻接矩阵的效率高于邻接表C.在进行图的遍历操作时，邻接表的效率总是高于邻接矩阵D.邻接矩阵的空间复杂度为O(n^2)，邻接表的空间复杂度与边的数量有关16、设计一个数字图像处理中的图像压缩质量评估系统，包括客观和主观评估指标的测量。17、设计一个低通滤波器，截止频率为1kHz，通带波纹小于1dB，阻带衰减大于40dB，采用巴特沃斯滤波器设计，给出电路参数和仿真结果。18、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。19、对于一个经常需要在头部和尾部进行插入和删除操作的线性数据结构，假设我们正在设计一个程序来管理一个排队系统。以下哪种数据结构最为合适？（）A.栈B.队列C.双端队列D.循环队列20、设计一个基于FPGA的高速数据采集系统，能够采集高速的模拟或数字信号，给出硬件设计和数据处理方法。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明哈夫曼树的构建过程，以及如何利用哈夫曼编码进行数据压缩，并计算压缩比。2、（本题5分）详细阐述B树中节点的分裂和合并操作，以及如何保证树的平衡性和查找性能。3、（本题5分）在一个二叉树中，如何进行前序遍历的非递归实现？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，利用后缀树和拓扑排序算法的结合，安排一个生产流程中各个工序的先后顺序，确保高效生产。2、（本题5分）设计一个基于链表的存储结构来存储电影信息，实现电影的添加、删除和按评分查询操作。3、（本题5分）设计一个数据结构和算法，模拟一个共享单车系统，能够存储单车的位置、状态等信息，支持用户的扫码租车和还车操作。4、（本题5分）设计一个程序，使用归并排序算法对给定的数组进行排序，输出排序后的数组。5、（本题5分）设计一个程序，使用堆结构实现对一组任务按照紧急程度进行优先级排序。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）在一个大型企业的项目管理系统中，需要管理项目信息、任务分配、员工工作进度和项目资源等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持项目的创建、修改和删除，任务的分配和跟踪，员工工作进度的更新和项目资源