山東華宇工學(xué)院《數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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頁山東華宇工學(xué)院

《數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘》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(gè)小題，每小題1分，共15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、運(yùn)用電子信息工程知識，設(shè)計(jì)一個(gè)智能電網(wǎng)的分布式能源管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對太陽能、風(fēng)能等分布式能源的有效整合和管理。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的電子秤系統(tǒng)，能夠測量物體的重量，并具有去皮、計(jì)價(jià)等功能。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能車位引導(dǎo)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)顯示停車場內(nèi)的車位占用情況，并引導(dǎo)車輛快速找到空閑車位。4、在樹型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，二叉樹是一種重要的類型。以下關(guān)于滿二叉樹的描述，不正確的是（）A.每一層上的節(jié)點(diǎn)數(shù)都達(dá)到最大值B.葉子節(jié)點(diǎn)都在最底層C.滿二叉樹一定是完全二叉樹D.滿二叉樹的節(jié)點(diǎn)總數(shù)一定是奇數(shù)5、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字存儲示波器高速采樣與觸發(fā)優(yōu)化電路，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的采樣率和更準(zhǔn)確的觸發(fā)，提高測量精度。6、設(shè)計(jì)一個(gè)集成電路制造工藝中的離子注入工藝參數(shù)優(yōu)化方案，提高注入的均勻性和準(zhǔn)確性。7、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)電壓跟隨器，提高電路的輸入阻抗和輸出穩(wěn)定性。8、設(shè)計(jì)一個(gè)射頻電路中的濾波器性能優(yōu)化方案，包括帶寬、插入損耗和帶外抑制等指標(biāo)。9、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)物流配送中心的貨物跟蹤系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)方案，實(shí)時(shí)掌握貨物位置和狀態(tài)。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，能夠連接多種傳感器并將數(shù)據(jù)上傳到云平臺，說明系統(tǒng)架構(gòu)和通信協(xié)議轉(zhuǎn)換。11、在一個(gè)交通流量監(jiān)測系統(tǒng)中，需要實(shí)時(shí)記錄不同路段的車輛數(shù)量，并能夠快速地找出車輛數(shù)量最多的路段和最少的路段。此外，還需要能夠動態(tài)地更新路段的車輛數(shù)量信息。對于這樣的需求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最為合適？（）A.優(yōu)先隊(duì)列，能夠快速獲取最大或最小元素B.紅黑樹，保持?jǐn)?shù)據(jù)的有序性并支持高效的插入和刪除C.跳表，實(shí)現(xiàn)快速的查找、插入和刪除操作D.線段樹，用于處理區(qū)間的統(tǒng)計(jì)和更新問題12、利用傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)自動照明控制系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境光線強(qiáng)度自動控制燈光的開啟和關(guān)閉，并可以調(diào)節(jié)燈光亮度。13、字符串是一種常見的數(shù)據(jù)類型，在字符串的操作中，模式匹配是重要的問題。關(guān)于樸素的模式匹配算法，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.時(shí)間復(fù)雜度較高B.從主串的第一個(gè)字符開始依次匹配C.每次匹配失敗后，模式串需要回溯到起始位置D.是一種高效的模式匹配算法14、以下哪種排序算法在平均情況下和最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度差異最大？（）A.冒泡排序B.插入排序C.快速排序D.選擇排序15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號處理的語音加密與解密系統(tǒng)，保障語音通信的安全。二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）深入分析在具有n個(gè)頂點(diǎn)的圖中，如何進(jìn)行拓?fù)渑判蛞源_定任務(wù)的執(zhí)行順序，并說明其應(yīng)用場景。2、（本題5分）解釋如何在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的有向圖中，使用拓?fù)渑判蛩惴ㄅ袛嗍欠翊嬖谟邢颦h(huán)，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）解釋如何判斷一個(gè)字符串是否為回文，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。4、（本題5分）在一個(gè)鏈表中，如何實(shí)現(xiàn)鏈表的復(fù)制操作？三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家在線醫(yī)療平臺需要管理患者的病歷信息、診斷結(jié)果和治療方案。病歷信息包括患者ID、基本信息、癥狀描述，診斷結(jié)果包括診斷ID、患者ID、診斷結(jié)論，治療方案包括方案ID、患者ID、治療步驟。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些醫(yī)療數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)患者信息的快速查詢、診斷結(jié)果的對比分析、治療方案的跟蹤，并保障數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。2、（本題5分）某旅游預(yù)訂平臺需要管理酒店的房間信息、預(yù)訂狀態(tài)和價(jià)格。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠快速地查詢可預(yù)訂房間、處理預(yù)訂操作，并根據(jù)預(yù)訂情況動態(tài)調(diào)整價(jià)格。3、（本題5分）某公司的員工管理系統(tǒng)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(tǒng)要能夠快速查找特定員工的信息、按照工資高低對員工進(jìn)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述如何實(shí)現(xiàn)這些功能，包括算法設(shè)計(jì)和代碼實(shí)現(xiàn)，以及對性能的分析。4、（本題5分）一個(gè)在線教育平臺的作業(yè)批改系統(tǒng)需要記錄學(xué)生的作業(yè)提交情況、批改結(jié)果和教師評語。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來方便教師查閱和統(tǒng)計(jì)學(xué)生的作業(yè)表現(xiàn)。5、（本題5分）某城市的公交系統(tǒng)需要記錄公交線路和站點(diǎn)信息。每條公交線路有線路編號、起點(diǎn)站、終點(diǎn)站、途經(jīng)站點(diǎn)列表等。請?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些公交信息，實(shí)現(xiàn)線路的快速查詢、站點(diǎn)的添加和刪除、統(tǒng)計(jì)經(jīng)過特定站點(diǎn)的線路數(shù)量，并規(guī)劃最優(yōu)乘車路線。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)哈夫曼編碼系統(tǒng)，對給定的字符及其出現(xiàn)頻率進(jìn)行編碼和解碼，計(jì)算編碼后的平均碼長。2、（本題10分）使用鏈表和堆的組