廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué)《數(shù)據(jù)科學(xué)與工程基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(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2頁(yè)，共2頁(yè)廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué)《數(shù)據(jù)科學(xué)與工程基礎(chǔ)》

2023-2024學(xué)年第一學(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2分，共30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、使用集成電路設(shè)計(jì)一個(gè)乘法器，給出乘法運(yùn)算的速度和精度要求，并進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和優(yōu)化。2、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)擴(kuò)展電路，能夠增加溫度控制的精度和穩(wěn)定性，并且具有遠(yuǎn)程控制功能。3、設(shè)計(jì)一個(gè)用于無(wú)人機(jī)的飛控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)姿態(tài)穩(wěn)定、航線規(guī)劃和自主導(dǎo)航，給出傳感器選型和控制算法。4、使用運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器電路，能夠?qū)⑤斎氲奈⑷跻纛l信號(hào)進(jìn)行放大，同時(shí)具有一定的帶寬和低失真度，給出詳細(xì)的電路設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于CPLD的數(shù)字頻率計(jì)，測(cè)量范圍為1Hz至100MHz，精度為1Hz，給出硬件描述語(yǔ)言代碼和測(cè)試結(jié)果。6、考慮一個(gè)有向無(wú)環(huán)圖（DAG），假設(shè)需要對(duì)其進(jìn)行拓?fù)渑判?。以下關(guān)于拓?fù)渑判虻慕Y(jié)果，哪個(gè)說(shuō)法是正確的（）A.結(jié)果是唯一的B.結(jié)果可能不唯一C.不存在拓?fù)渑判駾.以上說(shuō)法都不對(duì)7、歸并排序是一種基于分治思想的排序算法。以下關(guān)于歸并排序的描述，不正確的是（）A.空間復(fù)雜度為O(n)B.是一種穩(wěn)定的排序算法C.最壞、最好和平均時(shí)間復(fù)雜度均為O(nlogn)D.不能用于鏈表的排序8、隊(duì)列常用于實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法。在廣度優(yōu)先搜索過(guò)程中，以下關(guān)于隊(duì)列的操作，錯(cuò)誤的是（）A.初始時(shí)將起始節(jié)點(diǎn)入隊(duì)B.取出隊(duì)頭節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展，并將其相鄰未訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)入隊(duì)C.隊(duì)列為空時(shí)，搜索結(jié)束D.節(jié)點(diǎn)入隊(duì)和出隊(duì)的順序不影響搜索結(jié)果9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于RFID技術(shù)的門(mén)禁系統(tǒng)，能夠識(shí)別合法的RFID標(biāo)簽并控制門(mén)的開(kāi)關(guān)，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件流程。10、設(shè)計(jì)一個(gè)液晶顯示的背光源系統(tǒng)，能夠提供均勻、穩(wěn)定的光照，具有亮度調(diào)節(jié)和色彩控制功能。11、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)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(cè)量精度。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字鎖相環(huán)的時(shí)鐘同步系統(tǒng)，能夠使多個(gè)設(shè)備的時(shí)鐘保持同步，分析其同步精度和穩(wěn)定性。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能路燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)環(huán)境光照和時(shí)間自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈亮度。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)，支持多種數(shù)字調(diào)制方式（如8PSK、64QAM等）。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器的智能車位檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)車位的占用情況，并將信息顯示在顯示屏上。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）比較快速排序和選擇排序在最壞情況下的元素交換次數(shù)。2、（本題5分）詳細(xì)論述在利用二叉樹(shù)進(jìn)行先序線索化的過(guò)程中，如何建立線索和遍歷線索二叉樹(shù)，并給出相應(yīng)的算法步驟和代碼示例。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個(gè)元素的鏈表中，如何實(shí)現(xiàn)鏈表的復(fù)制操作，并給出具體的算法步驟和代碼實(shí)現(xiàn)。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某城市的交通流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要對(duì)各個(gè)路口的車流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。路口信息和車流量數(shù)據(jù)以廣義表的形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）統(tǒng)計(jì)某個(gè)時(shí)間段內(nèi)某個(gè)路口的車流量；（2）找出車流量最大的路口；（3）當(dāng)路口設(shè)置發(fā)生變化時(shí)，更新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；（4）按照車流量對(duì)路口進(jìn)行排序。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）某電商平臺(tái)的庫(kù)存管理系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)監(jiān)控商品庫(kù)存數(shù)量，當(dāng)庫(kù)存低于閾值時(shí)自動(dòng)補(bǔ)貨。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實(shí)現(xiàn)庫(kù)存的準(zhǔn)確管理和及時(shí)補(bǔ)貨。3、（本題5分）一個(gè)在線視頻會(huì)議系統(tǒng)需要對(duì)參會(huì)人員的狀態(tài)和發(fā)言順序進(jìn)行管理。參會(huì)人員信息包括人員編號(hào)、姓名、狀態(tài)（在線/離線）、發(fā)言順序等。這些信息以三元組表的形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）查詢?cè)诰€參會(huì)人員名單；（2）調(diào)整參會(huì)人員的發(fā)言順序；（3）人員離線時(shí)更新?tīng)顟B(tài)；（4）統(tǒng)計(jì)發(fā)言次數(shù)超過(guò)一定閾值的人員數(shù)量。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）某電商網(wǎng)站的推薦系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的瀏覽歷史和購(gòu)買(mǎi)行為為用戶推薦相關(guān)商品。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠有效地存儲(chǔ)和分析用戶行為數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的商品推薦。5、（本題5分）某旅游網(wǎng)站需要管理大量的旅游線路信息，包括線路ID、線路名稱、行程安排、景點(diǎn)介紹、價(jià)格、成團(tuán)人數(shù)等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些旅游線路數(shù)據(jù)，能夠快速查詢特定線路、按照價(jià)格或行程天數(shù)分類、更新線路信息，并統(tǒng)計(jì)熱門(mén)線路。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，在