牡丹江大學(xué)《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VIP

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)牡丹江大學(xué)《數(shù)據(jù)科學(xué)與智能技術(shù)概論》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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)基于CPLD的脈沖寬度調(diào)制（PWM）發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)可調(diào)占空比的PWM信號(hào)輸出，給出電路設(shè)計(jì)和性能測(cè)試。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的溫度監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)采集環(huán)境溫度，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，啟動(dòng)相應(yīng)的降溫或升溫設(shè)備。3、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)，能夠測(cè)量目標(biāo)物體的距離，并顯示測(cè)量結(jié)果，分析其測(cè)量精度和誤差來(lái)源。4、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信中的多址接入方案，如CDMA，實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶(hù)的同時(shí)通信，分析系統(tǒng)容量和干擾情況。5、設(shè)計(jì)一個(gè)高速并行通信系統(tǒng)，采用DDR3內(nèi)存接口，傳輸速率達(dá)到1066Mbps，說(shuō)明硬件實(shí)現(xiàn)和時(shí)序控制。6、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能熱水器控制器遠(yuǎn)程控制電路，能夠通過(guò)手機(jī)或電腦遠(yuǎn)程控制熱水器的工作狀態(tài)，并且具有故障報(bào)警功能。7、利用射頻技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)4G通信模塊，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和語(yǔ)音通信功能。8、設(shè)計(jì)一個(gè)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(hào)頻率范圍為0-2kHz。9、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路中的觸發(fā)器電路，如JK觸發(fā)器，分析其工作特性和時(shí)序關(guān)系。10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的UART轉(zhuǎn)SPI通信橋接模塊，實(shí)現(xiàn)兩種接口之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，給出硬件描述和功能驗(yàn)證。11、當(dāng)使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)緩存時(shí)，LRU（LeastRecentlyUsed）策略是一種常見(jiàn)的淘汰算法。假設(shè)一個(gè)緩存容量有限，需要不斷替換元素。以下關(guān)于LRU策略的實(shí)現(xiàn)，哪個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的（）A.棧B.隊(duì)列C.哈希表D.雙向鏈表12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的智能車(chē)載系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航、多媒體播放和車(chē)輛狀態(tài)監(jiān)測(cè)等功能，描述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件實(shí)現(xiàn)。13、假設(shè)在一個(gè)基因序列分析程序中，需要快速比較兩個(gè)基因序列的相似性，并找出最長(zhǎng)的公共子序列。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法可以被應(yīng)用？（）A.動(dòng)態(tài)規(guī)劃結(jié)合二維數(shù)組B.貪心算法結(jié)合鏈表C.回溯算法結(jié)合棧D.分治算法結(jié)合樹(shù)14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字邏輯的電梯控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電梯的上下運(yùn)行、樓層?？亢统貓?bào)警等功能。15、在查找算法中，順序查找適用于各種情況。以下關(guān)于順序查找的描述，不正確的是：（）A.順序查找從數(shù)組的第一個(gè)元素開(kāi)始，依次比較每個(gè)元素B.順序查找的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)C.順序查找適用于有序和無(wú)序的數(shù)組D.順序查找在元素較多的情況下效率很高16、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻混音器電路，能夠?qū)⒍嗦芬纛l信號(hào)混合輸出，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)調(diào)整方法。17、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)中的同步電路，包括位同步、幀同步和網(wǎng)同步模塊，測(cè)試其同步性能。18、設(shè)計(jì)一個(gè)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)，給出電路設(shè)計(jì)和調(diào)試結(jié)果。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)采集溫度數(shù)據(jù)，并通過(guò)控制加熱或冷卻裝置將溫度穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)，要求精度達(dá)到±0.5℃。20、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電路，能夠采集環(huán)境數(shù)據(jù)并通過(guò)無(wú)線方式傳輸?shù)街行墓?jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)具有低功耗和自組網(wǎng)功能。二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋并舉例說(shuō)明在一個(gè)具有n個(gè)元素的順序表中，如何使用排序算法解決區(qū)間最值問(wèn)題。2、（本題5分）闡述如何使用雙向鏈表實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的插入、刪除和遍歷操作，分析雙向鏈表與單向鏈表在操作上的差異和優(yōu)勢(shì)。3、（本題5分）論述在不同負(fù)載因子下，哈希表的性能表現(xiàn)以及如何選擇合適的負(fù)載因子以提高效率。4、（本題5分）詳細(xì)闡述如何使用A*算法在圖中進(jìn)行尋路，解釋其啟發(fā)函數(shù)的作用和設(shè)計(jì)原則，并分析其性能優(yōu)勢(shì)。5、（本題5分）解釋如何使用桶排序?qū)σ欢ǚ秶鷥?nèi)的整數(shù)進(jìn)行排序，分析其適用場(chǎng)景和局限性。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）以鏈表為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個(gè)股票交易記錄管理系統(tǒng)，記錄股票的買(mǎi)賣(mài)時(shí)間、價(jià)格和數(shù)量。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)二叉搜索樹(shù)的平衡檢查功能，判斷輸入的二叉搜索樹(shù)是否平衡。3、（本題5分）基于哈希表和鏈表的組合結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，用于存儲(chǔ)大量單詞及其釋義，實(shí)現(xiàn)單詞的快速查找和添加。4、（本題5分）利用隊(duì)列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)校食堂打飯排隊(duì)系統(tǒng)，模擬學(xué)生的排隊(duì)和打飯過(guò)程。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法，求解最長(zhǎng)公共子序列問(wèn)題，輸出最長(zhǎng)公共子序列及其長(zhǎng)度。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)大型企業(yè)的人力資源管理系統(tǒng)中，需要存儲(chǔ)員工的信息，包括員工編號(hào)、姓名、部門(mén)、職位、工資、績(jī)效評(píng)估等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理員工數(shù)據(jù)，能夠快速查找特定員工、按部門(mén)或職位分類(lèi)、更新員工信息，并計(jì)算部門(mén)的平均工資。2、（本題10分）一個(gè)文件系統(tǒng)需要對(duì)文件和目錄進(jìn)行高效管理。文件和目錄信息以樹(shù)形結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）創(chuàng)建一個(gè)新目錄或文件；（2）刪除一個(gè)指定的目錄或文件；（3）查找指定文件或目錄的位置；（4）遍歷整個(gè)文件系統(tǒng)并輸出目錄和文件結(jié)構(gòu)。分析所設(shè)計(jì)