郑州工业应用技术学院《数据结构与算法课程设计》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页郑州工业应用技术学院《数据结构与算法课程设计》

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30个小题，每小题1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。2、在链表这种数据结构中，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。假设存在一个单向链表，包含元素10、20、30、40、50，其中头节点存储的值为10。如果要删除值为30的节点，需要对链表进行相应的操作。以下哪种操作步骤是正确的？（）A.从头节点开始遍历，找到值为30的节点，将其直接删除B.从头节点开始遍历，找到值为30的节点，将其前一个节点的指针指向其后一个节点C.从尾节点开始遍历，找到值为30的节点，将其删除D.无需遍历，直接删除值为30的节点3、设计一个基于模拟滤波器和数字滤波器的组合滤波系统，有效滤除复杂噪声。4、设计一个数字图像处理中的目标检测系统，能够准确检测出特定目标，分析检测的准确率和实时性。5、设计一个数字信号处理系统，能够对语音信号进行降噪处理，给出系统的硬件架构和软件算法实现。6、随着技术的发展，新的数据结构不断涌现。以下关于新型数据结构的描述，不正确的是：（）A.新型数据结构通常是为了解决特定的问题或提高性能而提出的B.新型数据结构一定比传统数据结构更优秀，应完全取代传统数据结构C.了解新型数据结构有助于拓展思维和应对复杂的应用场景D.新型数据结构的应用需要根据具体需求进行评估和选择7、设计一个基于FPGA的视频图像处理系统，能够实现视频图像的缩放、旋转、色彩调整等功能。8、设计一个音频降噪电路，能够有效降低环境噪声对音频信号的影响，给出电路设计和降噪效果测试。9、设计一个基于霍尔传感器的电流测量电路，能够测量0-10A的直流电流，精度达到0.1A。10、设计一个基于FPGA的图像滤波系统，实现中值滤波、均值滤波等功能，去除图像噪声。11、设计一个基于STM32的智能水质净化系统，能够实时监测水质参数，并自动控制净化设备的运行，保证水质达标。12、在数据结构的实际应用中，优先队列常用于处理具有优先级的任务。以下关于优先队列的实现方式，错误的是：（）A.可以用堆来实现优先队列，插入和删除操作的时间复杂度都较低B.可以用有序数组来实现优先队列，但插入操作的时间复杂度较高C.可以用无序数组来实现优先队列，查找最大（或最小）元素的时间复杂度为O(1)D.无论采用哪种数据结构实现优先队列，其性能都相同13、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。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、考虑一个物流配送系统，需要规划车辆的行驶路线，使得配送成本最小。假设城市之间的道路可以表示为一个有权图，以下哪种算法和数据结构常用于解决这个问题？（）A.深度优先搜索算法和邻接矩阵B.广度优先搜索算法和邻接表C.迪杰斯特拉算法和优先队列D.弗洛伊德算法和数组16、在一个图的表示和处理中，如果图的边数相对较少，并且需要快速判断两个顶点之间是否存在边，以下哪种图的存储结构可能是最优的？（）A.邻接矩阵，直观表示顶点之间的关系B.邻接表，节省存储空间C.十字链表，方便进行顶点和边的操作D.边集数组，集中存储边的信息17、设计一个无线通信模块电路，能够实现短距离无线数据传输，传输距离在100米以内，数据传输速率为1Mbps。18、利用数字电路技术，设计一个智能电梯群控系统，优化多部电梯的运行调度，提高运输效率。19、设计一个基于数字温度传感器和无线传输模块的冷链物流温度监控系统，实时监测货物运输过程中的温度变化。20、插入排序在小型数据集上表现较好。以下关于插入排序的描述，不正确的是（）A.将待排序元素插入到已排序部分的合适位置B.插入排序的平均时间复杂度为O(n²)，但在近乎有序的情况下性能较好C.插入排序是一种稳定的排序算法D.插入排序在处理大规模数据时效率很高21、设计一个基于单片机的智能交通信号灯控制系统，能够根据不同时间段和交通流量自动调整信号灯的时长。22、设计一个集成电路测试中的故障模拟和诊断系统，提高故障检测率和定位精度。23、设计一个数字电路中的计数器扩展方案，实现更高进制的计数功能，进行功能验证和性能测试。24、设计一个音频混音控制台，能够同时处理多路音频输入，实现音量调节、平衡控制等功能，给出系统方案和电路实现。25、在一个网络数据包处理系统中，数据包按照到达的顺序被处理，但是某些高优先级的数据包需要优先处理。为了实现这种优先级处理机制，以下哪种数据结构可以被应用？（）A.优先级队列B.单调队列C.循环队列D.有序数组26、在一个大型企业的员工管理系统中，需要存储员工的基本信息，如姓名、工号、部门、职位等，并且能够按照部门快速查找和统计员工数量。为了实现这样的功能，以下哪种数据结构是比较合适的选择？（）A.字典树B.堆C.跳表D.并查集27、在一个数据压缩算法中，需要构建一个频繁出现的字符或字符串的编码表。以下哪种数据结构适合存储这种编码信息，以便快速查找和使用？（）A.哈希表B.二叉树C.堆D.图28、设计一个基于CCD图像传感器的图像采集系统，能够实现高速图像采集和数据传输，说明系统硬件组成和接口电路。29、假设正在实现一个缓存系统，需要存储最近访问过的数据，当缓存满时删除最久未使用的数据。以下哪种数据结构和策略可以用于实现这个缓存？（）A.队列，先进先出删除数据B.栈，后进先出删除数据C.链表结合LRU（最近最少使用）策略D.数组，随机删除数据30、若要在一个链表中删除一个指定节点，以下哪个操作是必须先完成的？（）A.找到要删除节点的前一个节点B.找到要删除节点的后一个节点C.释放要删除节点所占用的存储空间D.更新链表的头指针二、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某公司的人力资源管理系统需要存储员工的培训记录，如员工编号、培训课程、培训时间、培训成绩等。系统要能够快速查找特定员工的培训记录、按照培训成绩对员工进行排序、新增培训记录、修改培训信息、删除无效记录。请设计合理的数据结构和算法，并提供代码实现和性能分析。2、（本题5分）某电商仓库管理系统需要存储货物的种类、数量、存放位置和入库出库时间等信息。请设计合适的数据结构来存储货物信息，支持货物的入库、出库、盘点和库存查询操作，并能够根据货物的入库时间和保质期进行优先出库处理。3、（本题5分）假设一个电商平台要进行促销活动，需要根据用户的购买历史和浏览记录为其推荐相关商品。请设计数据结构来存储用户的行为数据，并实现推荐算法，能够快速为用户生成个性化的商品推荐列表。4、（本题5分）一个在线点餐外卖系统需要管理餐厅信息、菜品信息、用户订单、配送信息等。设计数据结构来实现餐厅和菜品的添加、删除、修改，用户订单的处理和配送状态的跟踪，能够优化配送路线和提高订单处理效率。5、（本题5分）一家酒店的预订系统需要记录房间信息和预订记录，房间信息包括房间号、房间类型、价格、可预订状态，预订记录包括预订ID、房间号、入住时间、退房时间、客人姓名。请设计数据结构来管理预订数据，实现房间的快速预订、取消预订、查询房间可用性，并统计不同时间段的预订率。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释如何使用桶排序对一定范围内的整数进行排序，分析其适用条件和时间复杂度。2、（本题5分）详细说明如何在一个具有n个顶点的无向图中找出所有的桥。3、（本题5分）详细阐述在具有n个元素的双向循环链表中，如何在指定位置插入节点，并给出具体的算法步骤和代码实现。4、（本题5分）解释在一个具有n个