上饒衛(wèi)生健康職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)與工程》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)上饒衛(wèi)生健康職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)科學(xué)與工程》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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)音頻濾波器數(shù)字控制與自動(dòng)切換電路，能夠通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）精確控制濾波器參數(shù)，并根據(jù)輸入音頻信號(hào)自動(dòng)切換濾波器。2、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)信道編碼的性能評(píng)估方案，包括不同編碼方式的誤碼率測(cè)試和糾錯(cuò)能力分析。3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖像的邊緣檢測(cè)和增強(qiáng)功能，給出硬件設(shè)計(jì)和仿真結(jié)果。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于LoRa技術(shù)的遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸系統(tǒng)，傳輸距離不小于5公里，數(shù)據(jù)傳輸速率不低于1kbps，說(shuō)明系統(tǒng)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)配置。5、假設(shè)在一個(gè)算法競(jìng)賽中，需要在有限的時(shí)間內(nèi)解決一個(gè)涉及大量數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜邏輯的問(wèn)題。在選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，以下哪個(gè)因素通常是最關(guān)鍵的考慮因素？（）A.空間復(fù)雜度B.時(shí)間復(fù)雜度C.代碼實(shí)現(xiàn)的難度D.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的通用性6、運(yùn)用電子信息工程知識(shí)，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(duì)太陽(yáng)能、風(fēng)能等分布式能源的有效整合和管理。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能煙霧報(bào)警器系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的煙霧濃度，當(dāng)濃度超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，并通過(guò)GSM模塊發(fā)送報(bào)警短信。8、利用通信技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，能夠采集環(huán)境數(shù)據(jù)并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)。9、樹(shù)是一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有層次關(guān)系。在二叉樹(shù)中，以下關(guān)于遍歷方式的描述中，不正確的是（）A.前序遍歷是先訪問(wèn)根節(jié)點(diǎn)，然后遍歷左子樹(shù)，最后遍歷右子樹(shù)B.中序遍歷是先遍歷左子樹(shù)，然后訪問(wèn)根節(jié)點(diǎn)，最后遍歷右子樹(shù)C.后序遍歷是先遍歷左子樹(shù)，然后遍歷右子樹(shù)，最后訪問(wèn)根節(jié)點(diǎn)D.無(wú)論采用哪種遍歷方式，得到的結(jié)果都是唯一的10、設(shè)計(jì)一個(gè)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(hào)，給出硬件設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理方法。11、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器功率擴(kuò)展電路，能夠增加放大器的輸出功率，滿足更大功率的音頻播放需求。12、設(shè)計(jì)一個(gè)4G通信模塊的接口電路，能夠?qū)崿F(xiàn)與微處理器的通信，詳細(xì)說(shuō)明硬件連接和通信協(xié)議。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于鎖相環(huán)的頻率跟蹤系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)跟蹤輸入信號(hào)的頻率變化，并輸出與之同步的信號(hào)。14、設(shè)計(jì)一個(gè)用于新能源汽車電池管理的均衡電路，提高電池組的使用壽命和性能，給出電路原理和控制策略。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬積分器的積分型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），分析其轉(zhuǎn)換精度和速度。16、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析電路，能夠?qū)囟葌鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并且具有預(yù)警功能。17、運(yùn)用電子信息工程知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能交通信號(hào)燈自適應(yīng)控制系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)時(shí)交通流量調(diào)整信號(hào)燈時(shí)間。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的電子秤系統(tǒng)，能夠測(cè)量物體的重量，并具有去皮、計(jì)價(jià)等功能。19、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的電力線通信系統(tǒng)，能夠在電力線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，包括調(diào)制解調(diào)電路和通信協(xié)議。20、在一個(gè)算法中，需要頻繁地在一個(gè)有序序列中插入新的元素，并保持序列的有序性。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠最有效地實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.冒泡排序后的數(shù)組B.插入排序后的數(shù)組C.鏈表，逐個(gè)節(jié)點(diǎn)插入D.二叉搜索樹(shù)，自動(dòng)調(diào)整保持有序二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）深入分析在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的無(wú)向圖中，采用鄰接矩陣和鄰接表存儲(chǔ)時(shí)的空間復(fù)雜度，并舉例說(shuō)明在何種情況下選擇哪種存儲(chǔ)方式更優(yōu)。2、（本題5分）對(duì)于一個(gè)用哈希表存儲(chǔ)的整數(shù)集合，解釋如何實(shí)現(xiàn)集合的交集、并集和差集運(yùn)算，給出算法思路和時(shí)間復(fù)雜度分析。3、（本題5分）對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)元素的數(shù)組，如何使用希爾排序算法選擇合適的初始增量？三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于管理一個(gè)圖書館的圖書分類信息，能夠?qū)崿F(xiàn)圖書分類的添加、刪除、修改和查詢功能。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)有向圖中找出距離指定頂點(diǎn)最遠(yuǎn)的頂點(diǎn)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)伸展樹(shù)的查找操作，分析其在不同數(shù)據(jù)分布下的性能表現(xiàn)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在字符串中查找最長(zhǎng)不重復(fù)子串，輸出子串和長(zhǎng)度。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)無(wú)向圖中找出所有長(zhǎng)度為k的環(huán)。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）一個(gè)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)需要管理課程信息，包括課程編號(hào)、課程名稱、授課教師、課程簡(jiǎn)介、選課人數(shù)等。平臺(tái)要實(shí)現(xiàn)快速查找特定課程、按照選課人數(shù)對(duì)課程進(jìn)行排序、新增和刪除課程，以及修改課程信息的功能。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出完整的代碼實(shí)現(xiàn)，同時(shí)討論其時(shí)間和空間效率。2、（本題10分）某在線購(gòu)物平臺(tái)的優(yōu)惠券管理系統(tǒng)需要記錄優(yōu)惠券信息、發(fā)放記錄和使用記錄。優(yōu)惠券信息包括優(yōu)惠券ID、優(yōu)惠