重庆工程学院《数据结构2》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页重庆工程学院《数据结构2》

2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、根据传感器原理，设计一个用于气象监测的风速风向测量系统，能够实时准确地测量风速和风向。2、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3、根据数字信号处理理论，设计一个数字滤波器，用于去除音频信号中的噪声，要求滤波器具有陡峭的截止频率和较小的通带波纹。4、假设要实现一个字典数据结构，支持快速的插入、删除和查找操作，并且能够存储大量的数据。以下哪种实现方式可能是最优的？（）A.基于链表的实现B.基于数组的实现C.基于哈希表的实现D.基于树的实现5、根据数字信号处理知识，设计一个音频回声消除系统，消除语音通信中的回声干扰。6、设计一个简单的无线通信收发系统，工作在特定频段，采用合适的调制解调方式，实现短距离的数据传输，并分析其性能。7、设计一个音频放大器，采用T类放大方式，在4Ω负载下输出功率不小于50W，给出电路设计和电源管理。8、利用数字电路技术，设计一个超市自动收银系统，能够自动识别商品条码、计算价格和找零。9、设计一个简单的电力线通信系统，能够在电力线上实现数据传输，包括调制解调电路和通信协议。10、设计一个基于D/A转换器的三角波信号发生器电路，输出频率范围为100Hz-1kHz，幅度可调。11、设计一个音频滤波器数字控制电路，能够通过数字信号处理器（DSP）对滤波器的参数进行精确控制，提高音频质量。12、设计一个温度传感器网络数据分析电路，能够对温度传感器网络采集的数据进行分析和处理，并且具有预警功能。13、基于通信中的频谱资源管理技术设计一个动态频谱分配系统，提高频谱利用率。14、设计一个太阳能路灯控制器扩展电路，能够增加路灯的亮度调节和故障检测功能，并且具有节能模式。15、二叉搜索树是一种具有特殊性质的二叉树。以下关于二叉搜索树的性质，错误的是（）A.左子树上所有节点的值均小于根节点的值B.右子树上所有节点的值均大于根节点的值C.左右子树也是二叉搜索树D.中序遍历二叉搜索树得到的序列是降序的16、二叉树是一种重要的数据结构，具有多种遍历方式。假设存在一个二叉树，其先序遍历的结果是ABDECF，中序遍历的结果是DBEAFC。请问该二叉树的后序遍历结果是什么？（）A.DEBFCAB.DBEFCAC.DEBCFAD.DFEBCA17、链表也是一种常见的线性表结构。假设我们正在使用一个单向链表。以下关于链表的描述，哪一项是不正确的？（）A.链表在插入和删除元素时，只需修改相关节点的指针，操作较为灵活B.单向链表只能从表头向表尾方向遍历，无法反向遍历C.链表的存储空间不需要连续，可以充分利用零散的内存空间D.链表的查找操作需要从头节点依次遍历，效率相对较低18、在一个有向图中，若存在顶点v到顶点u的路径，同时也存在u到v的路径，则称该图具有？（）A.强连通性B.弱连通性C.单向连通性D.以上都不对19、设计一个基于蓝牙的智能手表，能够显示时间、日期、天气信息，监测心率、运动步数和睡眠质量，并与手机进行数据同步。20、设计一个基于FPGA的高速数据存储系统，支持SATA或NVMe接口，给出硬件设计和性能测试。21、设计一个音频混音器，能够处理8路音频输入，实现音量、平衡和效果调节，给出系统方案和电路实现。22、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。23、设计一个基于单片机的智能车库门控制系统，能够实现车库门的自动开关、远程控制和防夹保护功能。24、设计一个光耦驱动电路，用于驱动大功率负载，给出电路参数和可靠性分析。25、设计一个简单的直流稳压电源，输出电压为5V和12V可选，最大输出电流为1A，纹波电压小于50mV。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释线段树的概念和应用场景，如区间查询和更新操作的实现方法。2、（本题5分）解释如何在一个二叉树中进行中序遍历的非递归多线程实现，给出算法步骤和实现代码，并分析其性能优势和潜在问题。3、（本题5分）在一个双向链表中，如何将链表逆序？4、（本题5分）对于一个用邻接表存储的无向图，说明如何判断图是否为二部图，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）使用链表和Prim算法，设计一个程序，为一个物流配送中心规划最优的货物配送路线。2、（本题5分）设计一个程序，对一个二叉树进行镜像反转，并输出反转后的先序遍历序列。3、（本题5分）设计一个程序，用邻接矩阵表示一个带权无向图，实现Kruskal算法求最小生成树。4、（本题5分）设计一个程序，使用贝尔曼-福特算法求解给定有向带权图中某一顶点到其他顶点的最短路径。5、（本题5分）设计一个程序，使用数据结构来存储一个电商平台的商品分类目录信息，支持目录的动态调整和查询。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某医院的病历管理系统需要存储患者的病历信息，包含患者编号、姓名、性别、年龄、病症、诊断结果、治疗方案等。系统要支持快速检索特定患者的病历、按照病症的严重程度对病历进行排序、添加新的病历、删除旧病历以及更新病历内容。请选择恰当的数据结构，并详细说明如何实现这些功能，包括算法思路和代码实现，以及性能评估。2、（本题10分）一家物流公司的配送中心需要管理货物的配送信息，包括配送单号、货物信息、收件人信息、配送员信息、配送状态、预计送达时间等。设计合适的数据结构来存储配