武汉商贸职业学院《数据结构》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024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、设计一个基于数字信号处理的音频均衡系统，能够根据用户需求对音频频谱进行动态调整。2、设计一个基于ZigBee技术的智能工厂环境监测系统，实时监测温度、湿度、粉尘浓度等环境参数。3、在选择合适的数据结构时，需要考虑多种因素。以下关于数据结构选择的考虑因素，哪一项是不正确的？（）A.数据的规模和操作的频繁程度会影响数据结构的选择B.对数据的访问方式（如随机访问、顺序访问）也是选择的重要因素C.空间效率通常比时间效率更重要，应优先考虑节省存储空间D.数据结构的可扩展性和灵活性在某些情况下也需要纳入考虑4、设计一个数字频率合成器，能够输出频率在100kHz至10MHz范围内连续可调的正弦波，给出系统架构和锁相环参数计算。5、设计一个基于单片机的智能小车控制系统，能够实现小车的自动避障、循迹和远程控制功能。6、设计一个基于单片机的水质监测系统，能够监测水的温度、酸碱度、溶解氧等参数。7、利用数字电路技术，设计一个智能公交站牌系统，显示车辆实时位置和预计到达时间。8、设计一个数字电压表高精度测量电路，能够实现更高精度的直流电压测量，精度达到±0.01V。9、字符串在计算机程序中经常被处理，也有相应的数据结构和操作。以下关于字符串的描述，错误的是：（）A.字符串可以用字符数组或指针来表示，常见的操作包括字符串的连接、比较、查找等B.朴素的字符串匹配算法时间复杂度较高，KMP算法通过利用已匹配的部分信息提高了匹配效率C.字符串的存储方式会影响其操作的效率，例如使用动态分配内存的方式可以更灵活地处理长度变化的字符串D.字符串的操作都是简单的基本运算，其时间复杂度都为O(1)，与字符串的长度无关10、设计一个电源适配器，输入为交流220V，输出为直流5V/2A，具有过压保护和短路保护功能，给出电路设计和变压器参数计算。11、利用数字逻辑电路设计一个数字时钟分频器，将输入时钟信号分频为不同频率的输出信号。12、设计一个基于蓝牙模块的智能家居安防系统，能够实时监测门窗状态、入侵情况，并向用户发送报警信息。13、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。14、设计一个基于计数器的定时器系统，能够实现定时启动、停止和定时时间的设定功能。15、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。16、设计一个音频均衡器自动预设电路，能够根据不同的音乐类型自动预设均衡器的参数，提高音频体验。17、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18、设计一个音频滤波器数字控制与自动切换电路，能够通过数字信号处理器（DSP）精确控制滤波器参数，并根据输入音频信号自动切换滤波器。19、考虑一个文本编辑程序，需要实现撤销和重做的功能。以下哪种数据结构最适合用于存储操作的历史记录，以支持高效的撤销和重做操作？（）A.队列B.栈C.链表D.树20、在一个有序数组中，使用二分查找查找一个特定元素，如果查找失败，最终比较次数与数组长度n的关系是：（）A.比较次数小于等于log₂(n+1)B.比较次数等于nC.比较次数小于等于n/2D.比较次数小于等于n-1二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述在哈希表的设计中，如何评估哈希函数的性能，以及如何处理哈希冲突导致的性能下降。2、（本题5分）详细说明如何使用栈实现十进制数转换为二进制数的操作，分析算法的思路和时间复杂度。3、（本题5分）详细论述在利用二叉搜索树进行删除操作时，若删除的节点有两个子节点，如何选择替代节点并保持树的性质。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）实现一个算法，计算一个图的团。2、（本题5分）设计一个程序，使用双向链表实现一个有序链表，支持插入、删除和查找操作。3、（本题5分）利用队列结构设计一个医院挂号排队系统，模拟患者的挂号和就诊顺序。4、（本题5分）设计一个程序，使用冒泡排序算法对一个无向图的连通分量进行排序。5、（本题5分）设计一个程序，在给定无向图中找出所有的关节点，输出关节点。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）假设一个社交平台的活动组织系统需要记录活动信息、参与者信息和活动流程。活动信息包括活动ID、活动名称、组织者ID、活动时间、活动地点，参与者信息包括参与者ID、活动ID、报名时间，活动流程包括流程ID、活动ID、流程描述、时间安排。请设计数据结构来管理活动数据，实现活动的创建、参与者管理、流程跟踪，并生成活动总结报告。2、（本题10分）一个电商网站的商品评论管理