冀中職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)與智能技術(shù)概論》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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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、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于音頻功率放大器的保護(hù)電路，防止過載和短路損壞設(shè)備。2、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)智能電梯群控系統(tǒng)，優(yōu)化多部電梯的運(yùn)行調(diào)度，提高運(yùn)輸效率。3、設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的速度控制器，用于控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，滿足特定的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)。4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的圖像識(shí)別系統(tǒng)，能夠識(shí)別簡(jiǎn)單的物體形狀和顏色。5、根據(jù)傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于農(nóng)業(yè)溫室的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度等。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的音頻濾波系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種濾波類型如巴特沃斯、切比雪夫等，給出系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和濾波算法。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的自動(dòng)門控制系統(tǒng)，當(dāng)有人靠近時(shí)自動(dòng)開門，一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)門。8、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的語音識(shí)別系統(tǒng)，能夠識(shí)別特定的語音指令，并執(zhí)行相應(yīng)的操作，說明系統(tǒng)架構(gòu)和算法實(shí)現(xiàn)。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM8的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，采用PWM控制方式，能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)和調(diào)速功能，描述系統(tǒng)組成和控制算法。10、設(shè)計(jì)一個(gè)集成電路制造中光刻膠的選擇和涂覆工藝優(yōu)化方案，提高光刻質(zhì)量。11、平衡二叉樹是為了改進(jìn)二叉搜索樹在某些情況下退化為鏈表的情況而設(shè)計(jì)的。AVL樹是一種常見的平衡二叉樹，通過旋轉(zhuǎn)操作來保持樹的平衡。當(dāng)在AVL樹中插入一個(gè)新節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致失衡時(shí)，可能需要進(jìn)行單旋轉(zhuǎn)或雙旋轉(zhuǎn)操作來恢復(fù)平衡。以下關(guān)于AVL樹旋轉(zhuǎn)操作的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.旋轉(zhuǎn)操作可以保持二叉樹的性質(zhì)B.旋轉(zhuǎn)操作的目的是調(diào)整節(jié)點(diǎn)的位置，使樹重新平衡C.單旋轉(zhuǎn)和雙旋轉(zhuǎn)操作一定能使樹的高度降低D.旋轉(zhuǎn)操作的時(shí)間復(fù)雜度為O(1)12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的太陽能充電控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)太陽能電池板的最大功率跟蹤和蓄電池的充電管理。13、假設(shè)要在一個(gè)有序的整數(shù)數(shù)組中查找第一個(gè)大于給定值的元素。以下哪種搜索算法能夠最有效地完成這個(gè)任務(wù)？（）A.順序搜索B.二分查找C.深度優(yōu)先搜索D.廣度優(yōu)先搜索14、設(shè)計(jì)一個(gè)無線通信模塊電路，能夠?qū)崿F(xiàn)短距離無線數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離在100米以內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mbps。15、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的軟件定義無線電（SDR）平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)靈活的調(diào)制解調(diào)功能。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋圖的連通性問題的變體，如弱連通圖、橋和割點(diǎn)等概念及檢測(cè)方法。2、（本題5分）論述歸并排序的算法思想、步驟和時(shí)間復(fù)雜度，以及它在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)的優(yōu)勢(shì)。3、（本題5分）解釋如何使用冒泡排序?qū)︽湵磉M(jìn)行排序，分析其與數(shù)組冒泡排序的異同。4、（本題5分）隊(duì)列是一種常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，論述其先進(jìn)先出的特性，以及如何用循環(huán)隊(duì)列來解決假溢出問題。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某網(wǎng)約車平臺(tái)需要根據(jù)乘客的出發(fā)地和目的地，快速匹配附近的司機(jī)。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實(shí)現(xiàn)高效的訂單匹配和行程規(guī)劃。2、（本題5分）某電商平臺(tái)的促銷活動(dòng)管理系統(tǒng)需要記錄活動(dòng)信息、參與商品、優(yōu)惠規(guī)則和用戶參與情況等。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)活動(dòng)的創(chuàng)建、修改和刪除，參與商品的添加和刪除，優(yōu)惠規(guī)則的設(shè)置和計(jì)算，以及用戶參與情況的記錄和統(tǒng)計(jì)，并能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控活動(dòng)效果和調(diào)整策略。3、（本題5分）在一個(gè)社交媒體平臺(tái)中，需要管理用戶的關(guān)注關(guān)系和發(fā)布的動(dòng)態(tài)信息。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)用戶之間的關(guān)注關(guān)系和動(dòng)態(tài)信息，支持快速查詢用戶的關(guān)注者和被關(guān)注者列表，以及獲取用戶發(fā)布的最新動(dòng)態(tài)，并能夠高效地推送動(dòng)態(tài)給關(guān)注者。4、（本題5分）某在線電影票務(wù)系統(tǒng)需要處理影片信息、場(chǎng)次安排、座位預(yù)訂和票房統(tǒng)計(jì)。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實(shí)現(xiàn)票務(wù)銷售的高效管理。5、（本題5分）某在線學(xué)習(xí)平臺(tái)需要管理課程的章節(jié)和學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，課程章節(jié)包括章節(jié)ID、章節(jié)名稱、課程ID、內(nèi)容，學(xué)習(xí)進(jìn)度包括學(xué)生ID、章節(jié)ID、學(xué)習(xí)時(shí)間、完成狀態(tài)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、統(tǒng)計(jì)章節(jié)的完成率，并為學(xué)生推薦未學(xué)習(xí)的章節(jié)。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)哈希表程序，支持哈希表的備份和恢復(fù)功能，防止數(shù)據(jù)丟失。2、（本題