站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁安慶師范大學

《數據結構》2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、設計一個射頻電路中的濾波器性能優化方案，包括帶寬、插入損耗和帶外抑制等指標。2、設計一個簡單的圖像采集系統，使用CMOS圖像傳感器采集圖像，并通過USB接口將圖像數據傳輸到計算機進行顯示和存儲。3、設計一個基于FPGA的圖像縮放系統，能夠對輸入圖像進行任意比例的縮放。4、設計一個太陽能路燈控制器節能電路，能夠根據環境光照強度和交通流量自動調節路燈的亮度，實現節能。5、根據數字信號處理理論，設計一個數字濾波器，用于去除音頻信號中的噪聲，要求濾波器具有陡峭的截止頻率和較小的通帶波紋。6、設計一個基于FPGA的圖像識別加速系統，提高圖像識別的速度和準確率，闡述硬件加速原理和實現。7、設計一個基于PLC的自動化立體倉庫堆垛機控制系統，實現堆垛機的水平和垂直運動控制。8、設計一個無線通信模塊抗干擾電路，能夠提高無線通信的抗干擾能力，保證通信的穩定性。9、利用數字邏輯電路設計一個數字時鐘分頻器，將輸入時鐘信號分頻為不同頻率的輸出信號。10、在二叉樹的遍歷中，先序遍歷、中序遍歷和后序遍歷的順序不同。假設已知一棵二叉樹的先序遍歷和中序遍歷結果，能否唯一確定這棵二叉樹的結構（）A.能B.不能C.有時能，有時不能D.以上都不對11、假設在一個實時交通監控系統中，需要不斷地接收車輛的位置信息，并快速判斷某一區域內車輛的擁堵情況。為了有效地存儲和處理這些實時數據，以下哪種數據結構可以提供快速的查詢和更新操作？（）A.紅黑樹B.線段樹C.B樹D.圖12、在數據結構的實際應用中，根據不同的需求選擇合適的數據結構非常重要。以下場景中，不適合使用鏈表的是（）A.需要頻繁在表頭或表尾進行插入和刪除操作B.對數據的隨機訪問要求較高C.數據量不確定，需要動態分配內存D.存儲空間有限，需要節省內存13、設計一個數字音頻處理中的音頻時頻分析和特征提取系統，分析特征的有效性。14、設計一個5V轉3.3V的DC-DC降壓電源模塊，輸出電流不小于1A，效率達到80%以上，給出原理圖和PCB設計。15、字典樹（Trie）是一種用于存儲字符串的數據結構。對于字典樹的優勢和應用，以下描述哪一項是不正確的？（）A.字典樹在查找、插入和刪除字符串時效率很高B.常用于文本自動完成、詞頻統計等應用場景C.字典樹的空間利用率很高，適合存儲大量的字符串D.字典樹對于前綴匹配的查詢操作特別有效二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述在一個具有n個頂點的有向圖中，如何計算強連通分量。2、（本題5分）詳細闡述B樹中如何處理根節點的特殊情況。3、（本題5分）論述如何使用樹狀數組解決區間求和問題，給出構建和更新的方法。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個文件系統需要對文件和目錄進行高效管理。文件和目錄信息以樹形結構存儲。請設計算法實現以下功能：（1）創建一個新目錄或文件；（2）刪除一個指定的目錄或文件；（3）查找指定文件或目錄的位置；（4）遍歷整個文件系統并輸出目錄和文件結構。分析所設計算法的時間復雜度和空間復雜度。2、（本題5分）某在線招聘網站需要記錄職位信息和求職者的簡歷信息。職位信息包括職位ID、職位名稱、公司名稱、工作地點、薪資范圍等，簡歷信息包括求職者ID、姓名、聯系方式、教育背景、工作經歷等。設計數據結構來存儲這些信息，能夠快速匹配職位和簡歷、查詢特定職位和求職者信息、更新職位狀態和簡歷內容，并統計熱門職位。3、（本題5分）一個在線房產中介系統需要管理房源信息、房東信息、租客需求、租賃合同等。設計數據結構來實現房源的發布、租客需求的匹配、合同的簽訂和管理，能夠保障交易的安全和透明。4、（本題5分）某公司的員工管理系統需要存儲員工的基本信息，如員工編號、姓名、年齡、職位、工資等。系統要能夠快速查找特定員工的信息、按照工資高低對員工進行排序、新增和刪除員工記錄，并且支持對員工信息的修改。請確定合適的數據結構，并詳細闡述如何實現這些功能，包括算法設計和代碼實現，以及對性能的分析。5、（本題5分）在一個在線考試系統中，需要管理考試科目、試題、考生答案和成績等信息。設計一種數據結構來存儲這些信息，實現考試科目的添加、刪除、查找和修改，試題的錄入和更新，考生答案的存儲和成績的計算，并能夠快速查詢考生的成績和排名。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）給定一個圖，設計算法判