鹽城工學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)與工程引論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)鹽城工學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)與工程引論》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、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、設(shè)計(jì)一個(gè)±5V轉(zhuǎn)±3.3V的DC-DC電源變換電路，輸出電流不小于0.3A，給出原理圖和PCB布局。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字電位器和濾波器的音頻均衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻各頻段的靈活均衡調(diào)節(jié)。3、考慮用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)字典功能，要求能夠快速插入、刪除和查找元素。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的（）A.紅黑樹(shù)B.跳表C.堆D.以上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都可以4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能消防報(bào)警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)火災(zāi)參數(shù)（如煙霧、溫度等）并及時(shí)報(bào)警。5、設(shè)計(jì)一個(gè)使用硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯功能的模塊，如狀態(tài)機(jī)，進(jìn)行功能仿真和綜合。6、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的遞歸操作中，需要注意遞歸的終止條件和?？臻g的使用。假設(shè)我們正在使用遞歸解決一個(gè)問(wèn)題。以下關(guān)于遞歸的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.遞歸函數(shù)必須有明確的終止條件，否則會(huì)導(dǎo)致無(wú)限遞歸B.遞歸調(diào)用會(huì)使用系統(tǒng)的?？臻g來(lái)保存中間結(jié)果和返回地址C.對(duì)于一些問(wèn)題，使用迭代實(shí)現(xiàn)比遞歸實(shí)現(xiàn)效率更高D.遞歸總是比迭代更容易理解和實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該優(yōu)先使用遞歸7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的音頻均衡器，能夠?qū)Σ煌l段的音頻信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)。8、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器擴(kuò)展電路，能夠增加均衡器的頻段數(shù)量和調(diào)節(jié)精度，并且具有預(yù)設(shè)模式。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙4.0技術(shù)的智能血壓計(jì)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)血壓變化，并提供健康建議。10、設(shè)計(jì)一個(gè)直流穩(wěn)壓電源，能夠?qū)⑤斎氲牟环€(wěn)定直流電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的輸出電壓，輸出電壓可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，給出電路原理圖和元件參數(shù)選擇。11、設(shè)計(jì)一個(gè)具有自動(dòng)增益控制功能的放大器，能夠根據(jù)輸入信號(hào)的幅度自動(dòng)調(diào)整增益，給出電路設(shè)計(jì)和性能測(cè)試報(bào)告。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號(hào)加密傳輸系統(tǒng)，保障數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的安全性。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM8的智能風(fēng)扇控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，闡述系統(tǒng)組成和控制策略。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字頻率合成器，輸出頻率穩(wěn)定度優(yōu)于10^-6，相位噪聲低于-100dBc/Hz@1kHz。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的智能小車(chē)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)避障、循跡和藍(lán)牙遙控功能，描述硬件選型和軟件編程思路。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋在一個(gè)帶權(quán)無(wú)向圖中，如何使用弗洛伊德算法求解任意兩點(diǎn)之間的最短路徑，說(shuō)明算法的空間復(fù)雜度和時(shí)間復(fù)雜度。2、（本題5分）論述在廣度優(yōu)先搜索中，如何使用隊(duì)列來(lái)控制搜索順序，以及如何記錄節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)狀態(tài)。3、（本題5分）解釋線段樹(shù)在進(jìn)行區(qū)間更新時(shí)，如何通過(guò)lazy標(biāo)記提高效率。4、（本題5分）解釋什么是可持久化線段樹(shù)，并說(shuō)明其應(yīng)用場(chǎng)景。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某銀行的賬戶管理系統(tǒng)需要對(duì)客戶的賬戶信息進(jìn)行高效處理。賬戶信息包括賬戶編號(hào)、客戶姓名、余額、交易記錄等。考慮使用AVL樹(shù)來(lái)存儲(chǔ)這些信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）開(kāi)戶，插入新賬戶信息；（2）銷(xiāo)戶，刪除指定賬戶信息；（3）查詢賬戶余額；（4）按照交易金額對(duì)賬戶進(jìn)行排序。分析所設(shè)計(jì)算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）一個(gè)在線游戲需要管理玩家的游戲數(shù)據(jù)，如用戶名、游戲得分、游戲等級(jí)、游戲時(shí)間等。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)玩家游戲數(shù)據(jù)，支持快速查找、排序和更新玩家信息，并能夠統(tǒng)計(jì)不同等級(jí)玩家的數(shù)量和平均游戲得分。3、（本題5分）一個(gè)學(xué)校的教師教學(xué)評(píng)價(jià)管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)教師評(píng)價(jià)信息，如教師編號(hào)、教師姓名、評(píng)價(jià)課程、評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)、評(píng)價(jià)內(nèi)容等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定教師的評(píng)價(jià)、按照評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)對(duì)教師進(jìn)行排序、新增評(píng)價(jià)、修改評(píng)價(jià)以及刪除評(píng)價(jià)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。4、（本題5分）一個(gè)在線購(gòu)物車(chē)系統(tǒng)需要對(duì)用戶添加的商品進(jìn)行管理。商品信息包括商品ID、名稱、價(jià)格、數(shù)量等。購(gòu)物車(chē)以棧和隊(duì)列的組合形式實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）添加商品到購(gòu)物車(chē)；（2）從購(gòu)物車(chē)中刪除指定商品；（3）按照價(jià)格從高到低輸出購(gòu)物車(chē)中的商品；（4）計(jì)算購(gòu)物車(chē)中商品的總價(jià)。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。5、（本題5分）一個(gè)在線租房平臺(tái)需要管理房源信息、租客信息、租賃合同和租金支付等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，支持房源的發(fā)布、查找和修改，租客的注冊(cè)和信息管理，租賃合同的簽訂和租金支付記錄，并能夠保障交易的安全和糾紛處理。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)程序，使用棧實(shí)現(xiàn)括號(hào)匹配的檢查功能，輸入一個(gè)包含括號(hào)的字符串，判斷括號(hào)是否正確匹配。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用平衡二叉