學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁長沙醫(yī)學(xué)院《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、對于一個需要支持動態(tài)調(diào)整大小的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，假設(shè)在程序運(yùn)行過程中，數(shù)據(jù)的數(shù)量可能會大幅增加或減少。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠較好地滿足這種需求？（）A.數(shù)組B.鏈表C.棧D.隊(duì)列2、設(shè)計(jì)一個基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，能夠采集環(huán)境參數(shù)（如溫度、濕度、光照等）并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器。3、設(shè)計(jì)一個智能安防監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻監(jiān)控、入侵檢測和報(bào)警功能，給出系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件實(shí)現(xiàn)方案。4、設(shè)計(jì)一個通信系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)模塊的測試方案，包括測試信號的生成、設(shè)備的連接和測試結(jié)果的分析。5、設(shè)計(jì)一個數(shù)字圖像處理中的圖像增強(qiáng)算法，并在不同類型的圖像上進(jìn)行應(yīng)用和效果評估。6、設(shè)計(jì)一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電路，能夠采集環(huán)境數(shù)據(jù)并通過無線方式傳輸?shù)街行墓?jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)具有低功耗和自組網(wǎng)功能。7、二叉樹是一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在二叉樹的性質(zhì)中，以下描述哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.二叉樹的每個節(jié)點(diǎn)最多有兩個子節(jié)點(diǎn)，分別稱為左子節(jié)點(diǎn)和右子節(jié)點(diǎn)B.滿二叉樹是一種特殊的二叉樹，所有的葉子節(jié)點(diǎn)都在同一層C.完全二叉樹中，除了最后一層，其他層的節(jié)點(diǎn)都是滿的，且最后一層的節(jié)點(diǎn)從左到右依次排列D.對于一棵深度為h的二叉樹，其節(jié)點(diǎn)總數(shù)最多為2^h-1，最少為h8、設(shè)計(jì)一個音頻濾波器自動調(diào)節(jié)電路，能夠根據(jù)輸入音頻信號的特點(diǎn)自動調(diào)節(jié)濾波器的參數(shù)，提高音頻質(zhì)量。9、設(shè)計(jì)一個衛(wèi)星通信地面站的接收系統(tǒng)，包括天線、低噪聲放大器、下變頻器等模塊，計(jì)算接收靈敏度。10、設(shè)計(jì)一個基于FPGA的交通信號燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的時間段和車流量自動調(diào)整信號燈的時長，實(shí)現(xiàn)智能化交通控制。11、設(shè)計(jì)一個基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)，能夠自動控制水泵的啟停，保持水位在設(shè)定范圍內(nèi)。12、設(shè)計(jì)一個基于ADC的數(shù)據(jù)采集卡，能夠同時采集8路模擬信號，采樣頻率不低于100kHz，分辨率為12位。13、設(shè)計(jì)一個基于藍(lán)牙模塊的智能門鎖系統(tǒng)，能夠通過手機(jī)藍(lán)牙開鎖，并記錄開鎖記錄。14、設(shè)計(jì)一個基于ARM的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)控和控制，描述系統(tǒng)架構(gòu)和軟件界面。15、在圖的存儲結(jié)構(gòu)中，鄰接矩陣和鄰接表各有優(yōu)缺點(diǎn)，以下關(guān)于它們的比較，錯誤的是：（）A.鄰接矩陣適合表示稠密圖，存儲空間開銷較大；鄰接表適合表示稀疏圖，存儲空間較節(jié)省B.對于判斷兩個節(jié)點(diǎn)是否有邊相連，鄰接矩陣的效率高于鄰接表C.在進(jìn)行圖的遍歷操作時，鄰接表的效率總是高于鄰接矩陣D.鄰接矩陣的空間復(fù)雜度為O(n^2)，鄰接表的空間復(fù)雜度與邊的數(shù)量有關(guān)16、設(shè)計(jì)一個數(shù)字圖像處理中的圖像壓縮質(zhì)量評估系統(tǒng)，包括客觀和主觀評估指標(biāo)的測量。17、設(shè)計(jì)一個低通濾波器，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于1dB，阻帶衰減大于40dB，采用巴特沃斯濾波器設(shè)計(jì)，給出電路參數(shù)和仿真結(jié)果。18、設(shè)計(jì)一個數(shù)字音頻處理中的音頻降噪系統(tǒng)，分析降噪效果和對音質(zhì)的影響。19、對于一個經(jīng)常需要在頭部和尾部進(jìn)行插入和刪除操作的線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個程序來管理一個排隊(duì)系統(tǒng)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最為合適？（）A.棧B.隊(duì)列C.雙端隊(duì)列D.循環(huán)隊(duì)列20、設(shè)計(jì)一個基于FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠采集高速的模擬或數(shù)字信號，給出硬件設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理方法。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)說明哈夫曼樹的構(gòu)建過程，以及如何利用哈夫曼編碼進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，并計(jì)算壓縮比。2、（本題5分）詳細(xì)闡述B樹中節(jié)點(diǎn)的分裂和合并操作，以及如何保證樹的平衡性和查找性能。3、（本題5分）在一個二叉樹中，如何進(jìn)行前序遍歷的非遞歸實(shí)現(xiàn)？三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個程序，利用后綴樹和拓?fù)渑判蛩惴ǖ慕Y(jié)合，安排一個生產(chǎn)流程中各個工序的先后順序，確保高效生產(chǎn)。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個基于鏈表的存儲結(jié)構(gòu)來存儲電影信息，實(shí)現(xiàn)電影的添加、刪除和按評分查詢操作。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，模擬一個共享單車系統(tǒng)，能夠存儲單車的位置、狀態(tài)等信息，支持用戶的掃碼租車和還車操作。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個程序，使用歸并排序算法對給定的數(shù)組進(jìn)行排序，輸出排序后的數(shù)組。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個程序，使用堆結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對一組任務(wù)按照緊急程度進(jìn)行優(yōu)先級排序。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）在一個大型企業(yè)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)中，需要管理項(xiàng)目信息、任務(wù)分配、員工工作進(jìn)度和項(xiàng)目資源等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持項(xiàng)目的創(chuàng)建、修改和刪除，任務(wù)的分配和跟蹤，員工工作進(jìn)度的更新和項(xiàng)目資源