學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)江西師范大學(xué)

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與C語(yǔ)言》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的數(shù)字信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)，支持多種調(diào)制方式，如QAM、OFDM等，給出算法實(shí)現(xiàn)和性能優(yōu)化。2、設(shè)計(jì)一個(gè)圖像處理中的圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案，包括評(píng)價(jià)人員的選擇和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定。3、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的擴(kuò)頻通信模塊，實(shí)現(xiàn)某種擴(kuò)頻方式，分析其抗干擾性能和傳輸效率。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的溫度監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)采集環(huán)境溫度，當(dāng)溫度超過設(shè)定閾值時(shí)，啟動(dòng)相應(yīng)的降溫或升溫設(shè)備。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬比較器的電池電量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)電量低于設(shè)定值時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示。6、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估中，除了時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，還有其他因素需要考慮。假設(shè)我們正在評(píng)估一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能。以下關(guān)于性能評(píng)估的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)、代碼的可讀性和可維護(hù)性也會(huì)影響其在實(shí)際應(yīng)用中的性能B.不同的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)可能會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能產(chǎn)生影響C.對(duì)于實(shí)時(shí)性要求高的系統(tǒng)，平均性能比最壞性能更重要D.只需要關(guān)注數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在理論上的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，實(shí)際的運(yùn)行環(huán)境對(duì)性能影響不大7、設(shè)計(jì)一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的切換控制模塊，能夠根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量實(shí)現(xiàn)平滑切換，分析切換成功率。8、設(shè)計(jì)一個(gè)用于電動(dòng)汽車充電樁的控制系統(tǒng)，支持多種充電模式和計(jì)費(fèi)方式，給出系統(tǒng)組成和控制流程。9、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的遞歸操作中，需要注意遞歸的終止條件和?？臻g的使用。假設(shè)我們正在使用遞歸解決一個(gè)問題。以下關(guān)于遞歸的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.遞歸函數(shù)必須有明確的終止條件，否則會(huì)導(dǎo)致無(wú)限遞歸B.遞歸調(diào)用會(huì)使用系統(tǒng)的?？臻g來保存中間結(jié)果和返回地址C.對(duì)于一些問題，使用迭代實(shí)現(xiàn)比遞歸實(shí)現(xiàn)效率更高D.遞歸總是比迭代更容易理解和實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該優(yōu)先使用遞歸10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的儀表放大器電路，具有高共模抑制比和高輸入阻抗，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計(jì)算。11、假設(shè)在一個(gè)在線游戲的多人對(duì)戰(zhàn)匹配系統(tǒng)中，需要根據(jù)玩家的等級(jí)和技能水平進(jìn)行快速匹配，以保證游戲的公平性和趣味性。為了實(shí)現(xiàn)高效的匹配過程，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法可能會(huì)被運(yùn)用？（）A.快速排序結(jié)合二分查找B.冒泡排序結(jié)合線性搜索C.歸并排序結(jié)合哈希表D.桶排序結(jié)合雙向鏈表12、設(shè)計(jì)一個(gè)用于醫(yī)療儀器的信號(hào)放大器，能夠放大微弱的生理信號(hào)，如心電、腦電等，給出電路設(shè)計(jì)和噪聲抑制方法。13、設(shè)計(jì)一個(gè)智能溫度傳感器，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量環(huán)境溫度并通過無(wú)線方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮斩?，具備低功耗和高精度的特點(diǎn)。14、樹的存儲(chǔ)方式有多種，如雙親表示法、孩子表示法、孩子兄弟表示法等。假設(shè)要快速找到一個(gè)節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)，以下哪種存儲(chǔ)方式可能最為合適？（）A.雙親表示法B.孩子表示法C.孩子兄弟表示法D.以上方式效果相同15、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)濕度計(jì)電路，能夠同時(shí)測(cè)量環(huán)境溫度和濕度，溫度精度為±0.1℃，濕度精度為±2%RH。16、設(shè)計(jì)一個(gè)低通橢圓濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于0.5dB，阻帶衰減不小于60dB，輸入信號(hào)頻率范圍為0-5kHz。17、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）視頻處理電路，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻的壓縮、解碼等處理功能。18、基于通信糾錯(cuò)編碼和交織技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)抗衰落通信系統(tǒng)，提高在惡劣信道條件下的數(shù)據(jù)傳輸可靠性。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙4.2的智能門鎖系統(tǒng)，能夠通過手機(jī)APP進(jìn)行開鎖操作，并記錄開鎖記錄。20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的自動(dòng)化立體車庫(kù)車輛檢測(cè)與引導(dǎo)系統(tǒng)，提高車庫(kù)的空間利用率和停車效率。21、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，測(cè)量范圍為0至1000V，精度為10V，采用分壓網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，說明硬件電路和軟件算法。22、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和微控制器的溫度采集與報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)溫度超過設(shè)定閾值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。23、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)中，理解和掌握基本概念是非常重要的，以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念的描述，正確的是：（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合B.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只關(guān)注數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式，不關(guān)心數(shù)據(jù)的操作和處理C.不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，沒有一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是萬(wàn)能的D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和選擇對(duì)程序的性能和效率沒有影響24、在一個(gè)圖像識(shí)別系統(tǒng)中，需要對(duì)大量的圖像特征向量進(jìn)行聚類分析。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法常用于實(shí)現(xiàn)圖像特征的聚類？（）A.K-Means算法結(jié)合鏈表B.層次聚類算法和二叉樹C.密度聚類算法和數(shù)組D.以上算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都可能用到，取決于具體需求25、在一個(gè)字符串處理程序中，需要快速判斷一個(gè)字符串是否是另一個(gè)字符串的子串。以下哪種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組合可能是最有效的？（）A.暴力匹配算法，使用數(shù)組存儲(chǔ)字符串B.KMP算法，基于有限自動(dòng)機(jī)原理C.哈希算法，將字符串映射為哈希值D.二分查找算法，在有序字符串中查找26、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無(wú)線通信技術(shù)的智能物流跟蹤與管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)貨物運(yùn)輸過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度。27、設(shè)計(jì)一個(gè)微處理器中的簡(jiǎn)單指令執(zhí)行單元，能夠完成特定指令的取指、譯碼和執(zhí)行過程。28、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像識(shí)別系統(tǒng)，能夠識(shí)別簡(jiǎn)單的物體和形狀，給出硬件設(shè)計(jì)和算法流程。29、在圖的算法中，F(xiàn)loyd-Warshall算法用于求解所有頂點(diǎn)對(duì)之間的最短路徑。以下關(guān)于Floyd-Warshall算法的描述，不正確的是（）A.算法基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的思想B.算法可以處理帶負(fù)權(quán)邊的圖C.算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^3)，空間復(fù)雜度為O(n^2)D.算法在求解過程中會(huì)修改圖的邊權(quán)值30、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的積分器電路，積分時(shí)間常數(shù)可調(diào)，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算。二、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)城市的公共交通系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)跟蹤公交車的位置和行駛路線，為乘客提供準(zhǔn)確的到站時(shí)間預(yù)測(cè)。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠高效地處理車輛位置信息，計(jì)算到站時(shí)間。2、（本題5分）某在線寵物領(lǐng)養(yǎng)平臺(tái)需要記錄寵物的信息、領(lǐng)養(yǎng)人的申請(qǐng)和審核狀態(tài)。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，確保寵物能夠找到合適的領(lǐng)養(yǎng)家庭。3、（本題5分）一個(gè)在線家居設(shè)計(jì)平臺(tái)需要存儲(chǔ)家具模型、用戶設(shè)計(jì)方案和材料清單。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來方便用戶設(shè)計(jì)和修改方案，并生成報(bào)價(jià)單。4、（本題5分）某學(xué)校的選課系統(tǒng)需要管理課程、教師、學(xué)生選課信息和課程容量等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)課程的開設(shè)、學(xué)生選課、退課和課程容量的調(diào)整操作，并能夠快速查詢某門課程的選課情況和剩余容量。5、（本題5分）某城市的公交系統(tǒng)需要管理公交線路、站點(diǎn)和車輛調(diào)度信息。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)線路的添加、刪除、查找和修改操作，能夠快速查詢某個(gè)站點(diǎn)經(jīng)過的公交線路和車輛實(shí)時(shí)調(diào)度情況，并優(yōu)化車輛調(diào)度以提高公交系統(tǒng)的運(yùn)行效率。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)說明如何在一個(gè)二叉搜索樹中刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并保持二叉搜索樹的性質(zhì)，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼。2、（本題5分）論述如何使用堆優(yōu)化迪杰斯特拉算法求解單源最短路徑問題的性能。3、（本題5分）詳細(xì)論述在具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的圖中，如何使用廣度優(yōu)先搜索算法計(jì)算兩點(diǎn)之間的最短路徑，并給出具體的算法步驟和代碼實(shí)現(xiàn)。4、（本題5分）分析在字符串匹配中，如何利用