浙大城市學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)與實踐》2021-2022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頁浙大城市學(xué)院

《數(shù)據(jù)科學(xué)與實踐》2021-2022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25個小題，每小題1分，共25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)計一個高頻振蕩器電路，工作頻率在50MHz以上，輸出穩(wěn)定的正弦波信號，給出電路結(jié)構(gòu)和調(diào)試要點。2、設(shè)計一個用于雷達(dá)測距的收發(fā)電路，能夠測量目標(biāo)距離并顯示，給出射頻電路設(shè)計和信號處理算法。3、設(shè)計一個帶通濾波器電路，中心頻率為1kHz，帶寬為200Hz，通帶波紋小于0.8dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號頻率范圍為0-2kHz。4、哈希表是一種用于快速查找的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過哈希函數(shù)將關(guān)鍵字映射到表中的位置。假設(shè)使用一個簡單的哈希函數(shù)h(key)=key%10來存儲一系列整數(shù)：12、22、32、42、52。如果發(fā)生了哈希沖突，采用鏈地址法來解決。那么查找值為32時，平均比較次數(shù)大概是多少？（）A.1B.2C.3D.45、根據(jù)模擬電路理論，設(shè)計一個用于醫(yī)療設(shè)備的生物電信號放大器，能夠放大微弱的生物電信號，如心電、腦電等。6、設(shè)計一個數(shù)字信號處理器（DSP）音頻處理電路，能夠?qū)崿F(xiàn)音頻信號的混音、特效等處理功能。7、設(shè)計一個數(shù)字電壓表高精度測量電路，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的直流電壓測量，精度達(dá)到±0.01V。8、利用射頻技術(shù)設(shè)計一個藍(lán)牙音頻耳機(jī)，實現(xiàn)高質(zhì)量的無線音頻傳輸和控制功能。9、設(shè)計一個數(shù)字存儲示波器電路，能夠測量輸入信號的波形、頻率、幅度等參數(shù)，并且具有存儲和回放功能。10、設(shè)計一個用于音頻設(shè)備的電源凈化器，減少電源噪聲對音質(zhì)的影響，給出電路結(jié)構(gòu)和濾波效果分析。11、設(shè)計一個直流穩(wěn)壓電源，能夠提供穩(wěn)定的輸出電壓，具有過流保護(hù)和短路保護(hù)功能，給出電路設(shè)計和性能測試分析。12、設(shè)計一個簡單的無線充電系統(tǒng)，輸出功率為5W，充電效率不低于70%，能夠為手機(jī)等設(shè)備進(jìn)行無線充電。13、在圖的存儲和遍歷中，深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷可以用于判斷圖是否連通。以下關(guān)于連通性判斷的敘述中，不正確的是（）A.如果從某個頂點出發(fā)能夠遍歷到圖中的所有頂點，則圖是連通的B.對于無向圖，深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷的結(jié)果相同，都能判斷連通性C.對于有向圖，深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷的結(jié)果可能不同，需要綜合判斷連通性D.無論圖的存儲方式如何，深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷判斷連通性的時間復(fù)雜度相同14、基于通信中的編碼調(diào)制技術(shù)設(shè)計一個高效的數(shù)字通信系統(tǒng)，提高頻譜利用率和傳輸速率。15、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計一個智能公交站牌系統(tǒng)，顯示車輛實時位置和預(yù)計到達(dá)時間。16、設(shè)計一個基于ARM的嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)視頻采集和編碼，存儲到SD卡中，闡述系統(tǒng)架構(gòu)和軟件實現(xiàn)流程。17、設(shè)計一個基于Wi-Fi的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)實時視頻傳輸和遠(yuǎn)程控制，闡述系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)配置。18、設(shè)計一個基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)燈光控制、窗簾控制、家電控制等功能，給出系統(tǒng)的整體架構(gòu)和實現(xiàn)細(xì)節(jié)。19、在圖的存儲結(jié)構(gòu)中，鄰接矩陣和鄰接表各有優(yōu)缺點，以下關(guān)于它們的比較，錯誤的是：（）A.鄰接矩陣適合表示稠密圖，存儲空間開銷較大；鄰接表適合表示稀疏圖，存儲空間較節(jié)省B.對于判斷兩個節(jié)點是否有邊相連，鄰接矩陣的效率高于鄰接表C.在進(jìn)行圖的遍歷操作時，鄰接表的效率總是高于鄰接矩陣D.鄰接矩陣的空間復(fù)雜度為O(n^2)，鄰接表的空間復(fù)雜度與邊的數(shù)量有關(guān)20、設(shè)計一個基于Wi-Fi的智能家電控制系統(tǒng)，能夠通過手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制家中的電視、空調(diào)、冰箱等家電設(shè)備的開關(guān)和工作模式。21、快速排序是一種高效的排序算法。以下關(guān)于快速排序的描述，不正確的是：（）A.快速排序通過選擇一個基準(zhǔn)元素，將數(shù)組分為兩部分，然后對這兩部分分別進(jìn)行排序B.快速排序在平均情況下的時間復(fù)雜度為O(nlogn)C.快速排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.快速排序在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)22、設(shè)計一個數(shù)字頻率計自動測量電路，能夠自動測量輸入信號的頻率，并將測量結(jié)果顯示出來。23、運用集成電路知識，設(shè)計一款用于智能手機(jī)的電源管理集成電路（PMIC），優(yōu)化電池續(xù)航能力。24、想象一個需要快速判斷一個字符串是否為回文的場景。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合可能是最有效的？（）A.利用棧將字符串逆序，然后與原字符串比較B.使用雙指針從字符串兩端向中間移動進(jìn)行比較C.將字符串存儲在樹中，進(jìn)行遍歷比較D.通過哈希函數(shù)計算字符串的特征值進(jìn)行判斷25、設(shè)計一個基于無線射頻識別（RFID）的倉庫管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對貨物的自動識別、入庫、出庫和庫存管理。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）深入分析在具有n個元素的有序鏈表中，如何進(jìn)行插入操作以保持鏈表的有序性，同時處理重復(fù)插入的情況。2、（本題5分）在圖的存儲中，鄰接矩陣和鄰接表各有什么特點？適用于哪些情況？3、（本題5分）分析在不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，如何有效地存儲和操作稀疏矩陣，如三元組表和十字鏈表。4、（本題5分）解釋在一個循環(huán)鏈表中如何查找指定元素，以及如何實現(xiàn)鏈表的反轉(zhuǎn)操作。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計一個旅游景點路線推薦系統(tǒng)，根據(jù)用戶的偏好和景點距離提供最佳游覽路線。2、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用二叉搜索樹存儲單詞及其釋義，實現(xiàn)單詞的插入、查找和刪除操作。3、（本題5分）利用隊列結(jié)構(gòu)設(shè)計一個超市收銀臺排隊系統(tǒng)，模擬顧客的結(jié)賬過程。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，用鄰接矩陣表示一個有向圖，計算圖中頂點的入度拓?fù)渑判蛐蛄小?、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用鄰接矩陣表示一個無向連通圖，判斷圖中是否存在歐拉回路。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）假設(shè)一個視頻網(wǎng)站需要存儲大量的視頻信息和用戶的觀看記錄，視頻信息包括視頻ID、視頻名稱、時長、上傳者、分類等，觀看記錄包括用戶ID、視頻ID、觀看時間、觀看進(jìn)度等。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理這些數(shù)據(jù)，能夠快速查找視頻、推薦相關(guān)視頻、統(tǒng)計視頻的觀看次數(shù)，并分析用戶的觀看偏好。2、（本題10分）某在線購物平臺的優(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)惠券類型、面額、使用條件，發(fā)放記錄包括發(fā)放ID、優(yōu)惠券ID、用戶ID、發(fā)放時間，使用