商丘学院《数据建模》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页商丘学院《数据建模》

2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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STM32的智能车载系统，能够实现导航、多媒体播放和车辆状态监测等功能，描述系统的硬件架构和软件实现。2、根据传感器技术，设计一个用于水质监测的生物传感器系统，能够检测水中特定生物标志物的浓度。3、设计一个温度报警器电路，当环境温度超过设定值时，发出声光报警信号，报警温度可设置。4、图是一种复杂的数据结构，包含多种类型和算法。以下关于图的存储结构，错误的是：（）A.邻接矩阵适合存储稠密图，能够快速判断两个节点之间是否有边B.邻接表适合存储稀疏图，节省存储空间C.十字链表是邻接表和逆邻接表的结合，适用于有向图的存储和操作D.图的存储结构只影响存储空间的使用，对图的遍历算法没有影响5、设计一个基于模拟比较器的电压监测系统，当输入电压超过设定的上下限时进行报警。6、设计一个正弦波信号发生器，输出频率在1kHz至100kHz连续可调，采用集成运放实现，说明电路结构和调试方法。7、设计一个音频DAC转换器电路，实现高保真音频输出，给出电路结构和性能指标。8、设计一个光纤通信系统中的光发射机和接收机，确定合适的光源和探测器，计算系统的传输距离和带宽。9、设计一个基于ADC和微控制器的气体浓度检测系统，能够检测多种常见气体（如CO、CO₂、CH₄等）的浓度。10、当使用数组实现队列时，为了避免假溢出，通常采用循环队列的方式。假设一个循环队列的容量为10，当前队头指针为3，队尾指针为8。此时入队一个元素后，队尾指针应该指向哪里（）A.9B.0C.7D.111、设计一个数字通信中的多址接入方案，如CDMA，实现多个用户的同时通信，分析系统容量和干扰情况。12、快速排序是一种高效的排序算法，具有较好的平均性能。以下关于快速排序的描述，错误的是：（）A.快速排序通过选择一个基准元素，将数组分为小于和大于基准元素的两部分，然后对这两部分分别递归排序B.快速排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)，但这种情况很少出现C.快速排序的空间复杂度主要取决于递归调用的栈空间，通常为O(logn)D.快速排序是一种稳定的排序算法，能够保证相同元素的相对顺序不变13、设计一个±5V转±15V的DC-DC电源变换电路，输出电流不小于0.2A，给出原理图和PCB布局。14、考虑一个表达式求值的程序，例如计算数学表达式3+(4*5)-6。为了正确地按照运算符的优先级进行计算，以下哪种数据结构常常被用于辅助计算过程？（）A.队列，存储待计算的数字和运算符B.栈，用于处理运算符的优先级C.数组，存储表达式的各个元素D.二叉树，构建表达式的结构15、设计一个无线传感器网络中的节点通信模块，实现低功耗、短距离的数据传输，考虑节点的能耗管理。16、在图的遍历算法中，深度优先搜索和广度优先搜索是两种常见的方法。以下关于这两种算法的描述，正确的是：（）A.深度优先搜索总是先访问距离起始节点最近的未访问节点B.广度优先搜索使用栈来保存待访问节点，深度优先搜索使用队列C.对于同一个图和起始节点，深度优先搜索和广度优先搜索得到的遍历结果一定不同D.深度优先搜索适合用于查找图中的连通分量，广度优先搜索适合用于求解最短路径问题17、设计一个基于蓝牙5.0的音频传输系统，能够实现高质量的无线音频传输，传输距离不小于20米，支持双声道。18、在排序算法的比较中，稳定性是一个重要的特性。以下关于排序算法稳定性的描述，错误的是（）A.稳定的排序算法在排序过程中不会改变相同元素的相对顺序B.冒泡排序、插入排序和归并排序是稳定的排序算法C.选择排序和快速排序是不稳定的排序算法D.排序算法的稳定性对于所有应用都是至关重要的，不稳定的算法不能使用19、设计一个基于蓝牙低能耗（BLE）技术的健康监测设备，能够采集心率、血压等生理数据并传输到手机端，描述设备的硬件组成和软件架构。20、设计一个低通滤波器电路，截止频率为1kHz，通带增益为0dB，阻带衰减不小于40dB，用于滤除高频噪声。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）分析在字符串匹配中，基于字典树的改进算法和应用。2、（本题5分）解释在平衡二叉搜索树中，如何通过平衡因子判断是否需要进行调整。3、（本题5分）详细阐述在利用二叉树进行层次遍历的过程中，如何使用队列实现，并给出具体的算法步骤和代码实现。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个数据结构，用于存储汽车维修店的维修记录，包括车辆信息、维修项目、费用等，支持维修记录的查询和统计。2、（本题5分）设计一个算法，在一个无向图中找出所有的割点。3、（本题5分）利用图数据结构设计一个城市公交线路优化系统，考虑客流量和运营成本。4、（本题5分）设计一个程序，使用合适的数据结构存储一个学校的选课系统信息，包括课程信息、学生选课情况等，实现课程的选课、退课和课表生成功能。5、（本题5分）设计一个程序，判断给定的二叉树是否为平衡二叉树，如果不是，进行相应的调整使其平衡。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）某在线游戏的组队