青島工程職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第1頁
青島工程職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第2頁
青島工程職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第3頁
青島工程職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第4頁
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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2頁,共2頁青島工程職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)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1分,共15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(shè)計一個基于數(shù)字溫度傳感器的溫度控制系統(tǒng),通過控制加熱或制冷設(shè)備,使環(huán)境溫度保持在設(shè)定范圍內(nèi)。2、根據(jù)通信原理,設(shè)計一個無線對講機系統(tǒng),能夠在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)清晰的語音通信。3、設(shè)計一個基于藍(lán)牙的智能手環(huán),能夠監(jiān)測心率、運動步數(shù)和睡眠質(zhì)量,并通過手機APP顯示,描述硬件和軟件設(shè)計。4、基于通信加密技術(shù)設(shè)計一個數(shù)據(jù)加密傳輸系統(tǒng),保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性和保密性。5、設(shè)計一個低通濾波器電路,截止頻率為1kHz,通帶增益為0dB,阻帶衰減不小于40dB,用于濾除高頻噪聲。6、在二叉樹的遍歷中,先序遍歷、中序遍歷和后序遍歷是三種常見的方式。若已知一棵二叉樹的先序遍歷和中序遍歷序列,以下說法錯誤的是()A.可以唯一確定這棵二叉樹B.能夠推導(dǎo)出后序遍歷序列C.不能確定該二叉樹的高度D.無法確定每個節(jié)點的具體位置7、設(shè)計一個直流無刷電機控制系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和位置控制,包括驅(qū)動電路和控制策略。8、設(shè)計一個電子血壓計電路,能夠測量人體血壓,測量精度為±3mmHg,并且具有顯示和存儲功能。9、設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的智能工廠環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),實時監(jiān)測溫度、濕度、粉塵濃度等環(huán)境參數(shù)。10、設(shè)計一個基于單片機的智能車庫門控制系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)車庫門的自動開關(guān)、遠(yuǎn)程控制和防夾保護(hù)功能。11、設(shè)計一個基于計數(shù)器的定時器系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)定時啟動、停止和定時時間的設(shè)定功能。12、設(shè)計一個基于光纖通信的高速數(shù)據(jù)中心互聯(lián)系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)大量數(shù)據(jù)的快速傳輸和低延遲。13、設(shè)計一個基于單片機的智能路燈控制系統(tǒng),根據(jù)環(huán)境光照和時間自動控制路燈的開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)。14、設(shè)計一個數(shù)字信號處理器(DSP)音頻與視頻處理電路,能夠同時實現(xiàn)音頻和視頻的處理功能,如音頻混音和視頻壓縮等。15、設(shè)計一個基于FPGA的圖像增強系統(tǒng),能夠提高圖像的對比度和亮度,說明算法和硬件實現(xiàn)。二、簡答題(本大題共4個小題,共20分)1、(本題5分)詳細(xì)論述在一個具有n個頂點的有向圖中,如何進(jìn)行最短路徑的更新操作。2、(本題5分)闡述哈夫曼編碼的原理和構(gòu)建過程,分析其在數(shù)據(jù)壓縮中的效果和優(yōu)勢,并舉例說明其應(yīng)用。3、(本題5分)詳細(xì)闡述在一個具有n個頂點和e條邊的帶權(quán)有向圖中,如何使用迪杰斯特拉算法求解單源最短路徑問題。4、(本題5分)分析在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,如何利用棧和隊列實現(xiàn)圖的遍歷。三、綜合題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)一個在線課程平臺的作業(yè)管理系統(tǒng)需要記錄作業(yè)信息、學(xué)生提交情況和教師批改情況。作業(yè)信息包括作業(yè)ID、課程ID、作業(yè)內(nèi)容、截止時間,學(xué)生提交情況包括學(xué)生ID、作業(yè)ID、提交時間、提交內(nèi)容,教師批改情況包括作業(yè)ID、批改時間、批改分?jǐn)?shù)、評語。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理作業(yè)數(shù)據(jù),實現(xiàn)作業(yè)的發(fā)布、提交、批改、查詢,并統(tǒng)計學(xué)生的作業(yè)完成情況。2、(本題5分)一個在線投票系統(tǒng)需要對投票項目和投票人的選擇進(jìn)行管理。投票項目信息包括項目編號、項目名稱、選項等,投票人信息包括投票人編號、選擇的選項等。這些信息以線段樹的形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能:(1)統(tǒng)計某個投票項目各個選項的票數(shù);(2)新增一個投票項目;(3)修改投票人的選擇;(4)查詢票數(shù)最多的選項。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、(本題5分)某城市的公交路線管理系統(tǒng)需要存儲公交路線的信息,如路線編號、起點站、終點站、途經(jīng)站點、發(fā)車時間等。系統(tǒng)要實現(xiàn)快速查找特定路線、按照路線長度對路線進(jìn)行排序、新增和刪除路線、修改路線的發(fā)車時間等功能。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并詳細(xì)描述算法設(shè)計和代碼實現(xiàn),同時分析其時間和空間復(fù)雜度。4、(本題5分)假設(shè)一個在線投票系統(tǒng)需要記錄投票主題、選項和投票人的投票情況。投票主題包括主題ID、主題名稱、開始時間、結(jié)束時間,選項包括選項ID、主題ID、選項內(nèi)容,投票情況包括投票人ID、主題ID、選項ID。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些數(shù)據(jù),能夠快速統(tǒng)計每個選項的票數(shù)、查詢投票結(jié)果、防止重復(fù)投票,并在投票結(jié)束后生成投票報告。5、(本題5分)在一個在線視頻平臺中,需要管理視頻信息、用戶觀看歷史、視頻評論和點贊等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息,支持視頻的上傳、刪除、查找和播放,用戶觀看歷史的記錄,視頻評論的管理和點贊數(shù)的統(tǒng)計,并能夠根據(jù)用戶行為推薦相關(guān)視頻。四、設(shè)計題(本大題共4個小題,共40分)1、(本題10分)設(shè)計一個Trie樹結(jié)構(gòu),用于存儲單詞并實現(xiàn)查找、插入和刪除操作,測試其性能。2、(本題10分)設(shè)計一個哈希表,處理沖突采用鏈地址法,實現(xiàn)插入、查找和刪除操作,并分析其性能。3、(本題10分

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