浙大城市学院《数据科学与实践》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《数据科学与实践》2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、设计一个高频振荡器电路，工作频率在50MHz以上，输出稳定的正弦波信号，给出电路结构和调试要点。2、设计一个用于雷达测距的收发电路，能够测量目标距离并显示，给出射频电路设计和信号处理算法。3、设计一个带通滤波器电路，中心频率为1kHz，带宽为200Hz，通带波纹小于0.8dB，阻带衰减不小于40dB，输入信号频率范围为0-2kHz。4、哈希表是一种用于快速查找的数据结构，通过哈希函数将关键字映射到表中的位置。假设使用一个简单的哈希函数h(key)=key%10来存储一系列整数：12、22、32、42、52。如果发生了哈希冲突，采用链地址法来解决。那么查找值为32时，平均比较次数大概是多少？（）A.1B.2C.3D.45、根据模拟电路理论，设计一个用于医疗设备的生物电信号放大器，能够放大微弱的生物电信号，如心电、脑电等。6、设计一个数字信号处理器（DSP）音频处理电路，能够实现音频信号的混音、特效等处理功能。7、设计一个数字电压表高精度测量电路，能够实现更高精度的直流电压测量，精度达到±0.01V。8、利用射频技术设计一个蓝牙音频耳机，实现高质量的无线音频传输和控制功能。9、设计一个数字存储示波器电路，能够测量输入信号的波形、频率、幅度等参数，并且具有存储和回放功能。10、设计一个用于音频设备的电源净化器，减少电源噪声对音质的影响，给出电路结构和滤波效果分析。11、设计一个直流稳压电源，能够提供稳定的输出电压，具有过流保护和短路保护功能，给出电路设计和性能测试分析。12、设计一个简单的无线充电系统，输出功率为5W，充电效率不低于70%，能够为手机等设备进行无线充电。13、在图的存储和遍历中，深度优先遍历和广度优先遍历可以用于判断图是否连通。以下关于连通性判断的叙述中，不正确的是（）A.如果从某个顶点出发能够遍历到图中的所有顶点，则图是连通的B.对于无向图，深度优先遍历和广度优先遍历的结果相同，都能判断连通性C.对于有向图，深度优先遍历和广度优先遍历的结果可能不同，需要综合判断连通性D.无论图的存储方式如何，深度优先遍历和广度优先遍历判断连通性的时间复杂度相同14、基于通信中的编码调制技术设计一个高效的数字通信系统，提高频谱利用率和传输速率。15、利用数字电路技术，设计一个智能公交站牌系统，显示车辆实时位置和预计到达时间。16、设计一个基于ARM的嵌入式系统，实现视频采集和编码，存储到SD卡中，阐述系统架构和软件实现流程。17、设计一个基于Wi-Fi的无线视频监控系统，实现实时视频传输和远程控制，阐述系统组成和网络配置。18、设计一个基于无线传感器网络的智能家居系统，能够实现灯光控制、窗帘控制、家电控制等功能，给出系统的整体架构和实现细节。19、在图的存储结构中，邻接矩阵和邻接表各有优缺点，以下关于它们的比较，错误的是：（）A.邻接矩阵适合表示稠密图，存储空间开销较大；邻接表适合表示稀疏图，存储空间较节省B.对于判断两个节点是否有边相连，邻接矩阵的效率高于邻接表C.在进行图的遍历操作时，邻接表的效率总是高于邻接矩阵D.邻接矩阵的空间复杂度为O(n^2)，邻接表的空间复杂度与边的数量有关20、设计一个基于Wi-Fi的智能家电控制系统，能够通过手机APP远程控制家中的电视、空调、冰箱等家电设备的开关和工作模式。21、快速排序是一种高效的排序算法。以下关于快速排序的描述，不正确的是：（）A.快速排序通过选择一个基准元素，将数组分为两部分，然后对这两部分分别进行排序B.快速排序在平均情况下的时间复杂度为O(nlogn)C.快速排序是一种稳定的排序算法D.快速排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)22、设计一个数字频率计自动测量电路，能够自动测量输入信号的频率，并将测量结果显示出来。23、运用集成电路知识，设计一款用于智能手机的电源管理集成电路（PMIC），优化电池续航能力。24、想象一个需要快速判断一个字符串是否为回文的场景。以下哪种数据结构和算法的组合可能是最有效的？（）A.利用栈将字符串逆序，然后与原字符串比较B.使用双指针从字符串两端向中间移动进行比较C.将字符串存储在树中，进行遍历比较D.通过哈希函数计算字符串的特征值进行判断25、设计一个基于无线射频识别（RFID）的仓库管理系统，实现对货物的自动识别、入库、出库和库存管理。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）深入分析在具有n个元素的有序链表中，如何进行插入操作以保持链表的有序性，同时处理重复插入的情况。2、（本题5分）在图的存储中，邻接矩阵和邻接表各有什么特点？适用于哪些情况？3、（本题5分）分析在不同的数据结构中，如何有效地存储和操作稀疏矩阵，如三元组表和十字链表。4、（本题5分）解释在一个循环链表中如何查找指定元素，以及如何实现链表的反转操作。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）利用图数据结构设计一个旅游景点路线推荐系统，根据用户的偏好和景点距离提供最佳游览路线。2、（本题5分）设计一个程序，使用二叉搜索树存储单词及其释义，实现单词的插入、查找和删除操作。3、（本题5分）利用队列结构设计一个超市收银台排队系统，模拟顾客的结账过程。4、（本题5分）设计一个算法，用邻接矩阵表示一个有向图，计算图中顶点的入度拓扑排序序列。5、（本题5分）设计一个程序，使用邻接矩阵表示一个无向连通图，判断图中是否存在欧拉回路。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）假设一个视频网站需要存储大量的视频信息和用户的观看记录，视频信息包括视频ID、视频名称、时长、上传者、分类等，观看记录包括用户ID、视频ID、观看时间、观看进度等。请设计数据结构来管理这些数据，能够快速查找视频、推荐相关视频、统计视频的观看次数，并分析用户的观看偏好。2、（本题10分）某在线购物平台的优惠券管理系统需要记录优惠券信息、发放记录和使用记录。优惠券信息包括优惠券ID、优惠券类型、面额、使用条件，发放记录包括发放ID、优惠券ID、用户ID、发放时间，使用