山东海事职业学院《数据分析》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、设计一个基于蓝牙5.0的音频传输系统，能够实现高品质音频无线传输，给出系统架构和蓝牙协议配置。2、设计一个基于PLC的自动化生产线控制系统，能够实现对多个工位的顺序控制、逻辑控制和故障诊断，提供控制程序和I/O分配表。3、设计一个数字频率计，采用等精度测量法，测量范围为10Hz至100MHz，给出系统方案和误差分析。4、设计一个音频均衡器电路，能够对不同频段的音频信号进行独立调节，给出电路结构和参数计算。5、设计一个基于FPGA的视频压缩系统，采用H.264或H.265编码标准，实现视频数据的压缩。6、利用数字逻辑电路设计一个交通流量统计系统，能够对道路上的车辆数量进行实时统计和分析。7、根据传感器技术，设计一个用于农业温室的环境参数监测系统，包括温度、湿度、光照和二氧化碳浓度等。8、设计一个基于蓝牙和传感器的可穿戴健康监测设备，实时监测心率、体温等生理参数。9、在一个有序数组中，使用二分查找查找一个特定元素，如果查找失败，最终比较次数与数组长度n的关系是：（）A.比较次数小于等于log₂(n+1)B.比较次数等于nC.比较次数小于等于n/2D.比较次数小于等于n-110、设计一个无线通信中的智能天线系统，实现波束的自适应控制，分析系统性能提升效果。11、使用电力电子器件设计一个降压型直流-直流变换器（BuckConverter），给出电路参数设计和效率分析。12、设计一个基于单片机的温度控制系统，能够实时采集温度数据，并通过控制加热或冷却装置将温度稳定在设定范围内，要求精度达到±0.5℃。13、设计一个数字电压表扩展电路，能够增加电压表的测量范围和精度，并且具有自动量程切换功能。14、设计一个高速串行通信系统，采用PCIe接口，传输速率达到10Gbps，说明硬件实现和协议栈。15、图的邻接矩阵存储方式适合于存储稠密图，而邻接表存储方式适合于存储稀疏图。假设一个图有100个顶点，如果边的数量较少，大概在100条左右，以下哪种存储方式更节省存储空间？（）A.邻接矩阵B.邻接表C.两者存储空间相同D.无法确定16、链表是一种常见的链式存储结构。对于单链表，以下关于其特点的描述，错误的是（）A.插入和删除操作不需要移动大量元素，只需修改指针B.可以方便地实现随机访问，时间复杂度为O(1)C.存储空间不必连续，便于动态分配D.查找某一特定位置的元素，需要从头开始遍历，时间复杂度为O(n)17、设计一个基于FPGA的数字滤波器，实现巴特沃斯、切比雪夫或椭圆滤波器的功能，参数可设置。18、设计一个基于单片机的水质净化设备控制系统，能够根据水质参数自动控制净化过程。19、使用单片机设计一个智能血压计，能够准确测量血压值，并将数据存储和传输。20、设计一个低通滤波器，采用椭圆滤波器设计，截止频率为200Hz，通带波纹和阻带衰减满足特定要求，给出电路参数和性能分析。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对于一个具有n个顶点的有向图，如何使用拓扑排序算法解决课程安排问题？2、（本题5分）详细说明如何在一个具有n个顶点和e条边的图中，使用匈牙利算法求解最大匹配问题，分析其原理和时间复杂度。3、（本题5分）链表的插入排序有哪些步骤？请详细描述其实现过程。4、（本题5分）论述在图的遍历中，如何使用标记数组避免重复访问节点，以及其实现的原理。5、（本题5分）对于一个用链表实现的队列，如何实现循环队列的扩容操作，给出算法思路和代码实现。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个算法，在一个有向图中找出所有能够到达指定终点的起点。2、（本题5分）设计一个程序，实现对二叉搜索树的平衡检查功能，判断输入的二叉搜索树是否平衡。3、（本题5分）设计一个程序，对一个二叉搜索树进行先序遍历的非递归实现。4、（本题5分）设计一个哈希表程序，采用开放寻址法的并行版本处理哈希冲突，提高性能并展示操作过程和结果。5、（本题5分）优化伸展树在处理有序数据时的性能，设计实验进行验证。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某电商平台的客户评价系统需要记录客户对商品的评价内容、评价星级、评价时间等信息。请设计数据结构来存储和管理这些评价数据，支持按商品、评价时间、评价星级等条件进行查询和统计，能够快速获取热门商品的评价信息和客户的总体满意度。2、（本题10分）在一个物流配送系统中，需要记录每个订单的详细信息，包括订单号、客户信息、商品清单、配送地址、预计送达时间等。设计一种数据结构来存储订单信息，实现订单的添加、删除、查找和更新操作，并能够根据配送地址和预计送达时间进行高效的排序和查询。3、（本题10分）某医院的