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____________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±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)計一個基于數(shù)字電位器和濾波器的音頻均衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實現(xiàn)對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)來實現(xiàn)一個字典功能，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B.跳表C.堆D.以上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都可以4、設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的智能消防報警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測火災(zāi)參數(shù)（如煙霧、溫度等）并及時報警。5、設(shè)計一個使用硬件描述語言實現(xiàn)數(shù)字邏輯功能的模塊，如狀態(tài)機，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棧空間的使用。假設(shè)我們正在使用遞歸解決一個問題。以下關(guān)于遞歸的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.遞歸函數(shù)必須有明確的終止條件，否則會導(dǎo)致無限遞歸B.遞歸調(diào)用會使用系統(tǒng)的?？臻g來保存中間結(jié)果和返回地址C.對于一些問題，使用迭代實現(xiàn)比遞歸實現(xiàn)效率更高D.遞歸總是比迭代更容易理解和實現(xiàn)，應(yīng)該優(yōu)先使用遞歸7、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理器（DSP）的音頻均衡器，能夠?qū)Σ煌l段的音頻信號進(jìn)行增益調(diào)節(jié)。8、設(shè)計一個音頻均衡器擴展電路，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)計一個基于藍(lán)牙4.0技術(shù)的智能血壓計，能夠?qū)崟r監(jiān)測血壓變化，并提供健康建議。10、設(shè)計一個直流穩(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)計一個具有自動增益控制功能的放大器，能夠根據(jù)輸入信號的幅度自動調(diào)整增益，給出電路設(shè)計和性能測試報告。12、設(shè)計一個基于FPGA的數(shù)字信號加密傳輸系統(tǒng)，保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。13、設(shè)計一個基于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)計一個基于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)計一個基于STM32的智能小車控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動避障、循跡和藍(lán)牙遙控功能，描述硬件選型和軟件編程思路。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋在一個帶權(quán)無向圖中，如何使用弗洛伊德算法求解任意兩點之間的最短路徑，說明算法的空間復(fù)雜度和時間復(fù)雜度。2、（本題5分）論述在廣度優(yōu)先搜索中，如何使用隊列來控制搜索順序，以及如何記錄節(jié)點的訪問狀態(tài)。3、（本題5分）解釋線段樹在進(jìn)行區(qū)間更新時，如何通過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，并說明其應(yīng)用場景。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某銀行的賬戶管理系統(tǒng)需要對客戶的賬戶信息進(jìn)行高效處理。賬戶信息包括賬戶編號、客戶姓名、余額、交易記錄等?？紤]使用AVL樹來存儲這些信息。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）開戶，插入新賬戶信息；（2）銷戶，刪除指定賬戶信息；（3）查詢賬戶余額；（4）按照交易金額對賬戶進(jìn)行排序。分析所設(shè)計算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）一個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、游戲時間等。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲玩家游戲數(shù)據(jù)，支持快速查找、排序和更新玩家信息，并能夠統(tǒng)計不同等級玩家的數(shù)量和平均游戲得分。3、（本題5分）一個學(xué)校的教師教學(xué)評價管理系統(tǒng)需要存儲教師評價信息，如教師編號、教師姓名、評價課程、評價分?jǐn)?shù)、評價內(nèi)容等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定教師的評價、按照評價分?jǐn)?shù)對教師進(jìn)行排序、新增評價、修改評價以及刪除評價。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實現(xiàn)和性能分析。4、（本題5分）一個在線購物車系統(tǒng)需要對用戶添加的商品進(jìn)行管理。商品信息包括商品ID、名稱、價格、數(shù)量等。購物車以棧和隊列的組合形式實現(xiàn)。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）添加商品到購物車；（2）從購物車中刪除指定商品；（3）按照價格從高到低輸出購物車中的商品；（4）計算購物車中商品的總價。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。5、（本題5分）一個在線租房平臺需要管理房源信息、租客信息、租賃合同和租金支付等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持房源的發(fā)布、查找和修改，租客的注冊和信息管理，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)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計一個程序，使用棧實現(xiàn)括號匹配的檢查功能，輸入一個包含括號的字符串，判斷括號是否正確匹配。2、（本題10分）設(shè)計一個程序，使用平衡二叉