上海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)與工程導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷_第1頁
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裝訂線裝訂線PAGE2第1頁,共3頁上海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)與工程導(dǎo)論》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題(本大題共15個小題,每小題1分,共15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)計一個基于數(shù)字信號處理的語音增強系統(tǒng),能夠在噪聲環(huán)境下提高語音的清晰度和可懂度。2、想象一個需要對大量文本進行詞頻統(tǒng)計的任務(wù),以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以高效地存儲和查詢詞頻信息?()A.二叉樹,構(gòu)建和查詢效率一般B.哈希表,能夠快速插入和查找詞頻C.鏈表,插入和查找操作效率低D.數(shù)組,不便于動態(tài)添加和查找不同的詞3、在排序算法中,冒泡排序是一種簡單的排序方法。以下關(guān)于冒泡排序的敘述中,不正確的是()A.冒泡排序通過不斷比較相鄰元素并交換位置來排序B.冒泡排序在最好情況下的時間復(fù)雜度為O(n)C.冒泡排序在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)D.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法4、設(shè)計一個數(shù)字存儲示波器高速采樣電路,能夠?qū)崿F(xiàn)更高的采樣率,提高測量的準確性和分辨率。5、設(shè)計一個基于光電編碼器的電機位置測量系統(tǒng),能夠精確測量電機的轉(zhuǎn)動角度和位置。6、設(shè)計一個基于Wi-Fi6的無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng),實現(xiàn)高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接,給出系統(tǒng)組成和關(guān)鍵技術(shù)。7、利用電力電子技術(shù)設(shè)計一個電動汽車充電樁的功率模塊,實現(xiàn)高效充電和電能轉(zhuǎn)換。8、設(shè)計一個基于陀螺儀和加速度計的姿態(tài)測量系統(tǒng),能夠?qū)崟r獲取物體的姿態(tài)信息。9、在處理字符串時,KMP算法是一種改進的模式匹配算法。以下關(guān)于KMP算法的優(yōu)點,描述不正確的是()A.避免了模式串的回溯B.時間復(fù)雜度低于樸素模式匹配算法C.不需要對主串進行預(yù)處理D.提高了模式匹配的效率10、設(shè)計一個數(shù)字電壓表故障診斷電路,能夠自動檢測電壓表的故障,并給出故障提示。11、設(shè)計一個溫度傳感器電路,能夠測量環(huán)境溫度并將溫度值以數(shù)字形式顯示出來,精度要求在±1℃以內(nèi)。12、數(shù)組是一種常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),具有固定的大小和連續(xù)的存儲方式。以下關(guān)于數(shù)組的描述,錯誤的是:()A.數(shù)組可以通過下標快速訪問元素,但插入和刪除元素時可能需要移動大量元素,效率較低B.多維數(shù)組在內(nèi)存中也是連續(xù)存儲的,通過計算偏移量可以快速定位元素C.數(shù)組的長度在創(chuàng)建后不能改變,若要動態(tài)改變數(shù)組大小,需要重新分配內(nèi)存并復(fù)制元素D.數(shù)組適用于元素數(shù)量固定且操作主要為查找的情況,對于頻繁插入和刪除的應(yīng)用不太合適,且其空間利用率總是最優(yōu)的13、設(shè)計一個基于D/A轉(zhuǎn)換器的鋸齒波信號發(fā)生器電路,輸出頻率范圍為10Hz-1kHz,幅度可調(diào)。14、根據(jù)傳感器原理,設(shè)計一個用于智能家居的人體紅外感應(yīng)系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)自動開燈、關(guān)空調(diào)等智能控制。15、設(shè)計一個基于FPGA的SPI通信接口模塊,能夠?qū)崿F(xiàn)與外部設(shè)備的高速數(shù)據(jù)傳輸,給出硬件描述和測試方法。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個頂點和e條邊的無向圖中,如何使用克魯斯卡爾(Kruskal)算法求解最大生成樹,并說明與求解最小生成樹的區(qū)別。2、(本題5分)深入探討在一個具有n個元素的二叉搜索樹中,如何進行樹的修改操作,如節(jié)點值的更新。3、(本題5分)解釋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中棧的應(yīng)用場景,如函數(shù)調(diào)用棧的模擬、深度優(yōu)先搜索的非遞歸實現(xiàn)等,并說明其原理。4、(本題5分)解釋最小生成樹的概念,比較普里姆算法和克魯斯卡爾算法在構(gòu)建最小生成樹時的不同策略和效率。三、綜合題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)某公司的項目進度跟蹤系統(tǒng)需要記錄項目的各個階段、負責(zé)人、開始時間、預(yù)計結(jié)束時間、實際進度等信息。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來直觀展示項目進度,支持項目階段的調(diào)整、負責(zé)人變更等操作,能夠及時發(fā)現(xiàn)項目延期風(fēng)險并進行預(yù)警。2、(本題5分)某公司的庫存管理系統(tǒng)需要記錄原材料、半成品和成品的庫存數(shù)量、成本和存放位置等信息。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息,實現(xiàn)庫存的入庫、出庫、盤點和成本核算操作,并能夠根據(jù)銷售預(yù)測和生產(chǎn)計劃進行庫存預(yù)警和補貨建議。3、(本題5分)某電商倉庫的貨物管理系統(tǒng)需要記錄貨物的信息,包括貨物編號、貨物名稱、貨物類別、庫存數(shù)量、存放位置等。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲貨物數(shù)據(jù),實現(xiàn)貨物的快速查找、庫存盤點、位置調(diào)整,并統(tǒng)計各類貨物的庫存數(shù)量。4、(本題5分)某城市的公交系統(tǒng)需要對公交線路和站點進行管理。線路和站點信息以有向無環(huán)圖的形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能:(1)查找從起點到終點經(jīng)過最少站點的公交線路;(2)判斷兩條公交線路是否存在交叉站點;(3)新增一條公交線路時,如何更新整個公交網(wǎng)絡(luò);(4)計算每個站點的客流量。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。5、(本題5分)某電商倉庫管理系統(tǒng)需要存儲貨物的種類、數(shù)量、存放位置和入庫出庫時間等信息。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲貨物信息,支持貨物的入庫、出庫、盤點和庫存查詢操作,并能夠根據(jù)貨物的入庫時間和保質(zhì)期進行優(yōu)先出庫處理。四、設(shè)計題(本大題共4個小題,共40分)1、(本題10分)設(shè)計一個算法,將一個二叉樹轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的森林,并輸出森林中各樹的先序遍歷序列。2、(本題10分)詳細設(shè)計B樹中節(jié)點分裂和合并保證樹結(jié)構(gòu)平衡的算法,并測試。

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