湖南食品药品职业学院《数据传输技术基础硬件设计方向》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第2页，共2页湖南食品药品职业学院《数据传输技术基础硬件设计方向》

2023-2024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15个小题，每小题2分，共30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、设计一个基于音频运放的耳机放大器，输出功率不小于500mW，失真度小于0.1%。2、设计一个基于FPGA的数字信号编码系统，实现曼彻斯特编码、NRZ编码等常见编码方式。3、设计一个基于USBType-C接口的电源适配器，能够提供多种输出电压和电流，包括电路设计和协议支持。4、设计一个基于数字温度传感器和无线模块的室内温度监测系统，实现多点温度采集和远程监控。5、设计一个基于数字滤波器和单片机的电机噪声抑制系统，降低电机运行时的噪声。6、利用电力电子技术设计一个升压型直流-直流变换器（BoostConverter），并对其性能进行测试和优化。7、设计一个太阳能路灯控制器智能调光电路，能够根据环境光照强度和交通流量自动调节路灯的亮度，实现智能调光。8、设计一个基于RFID技术的门禁系统，能够识别合法的RFID标签并控制门的开关，描述系统的硬件组成和软件流程。9、假设正在构建一个基因序列分析工具，需要存储大量的基因序列数据，并能够快速地比较不同基因序列的相似性和差异性。在这种情况下，以下哪种数据结构可能是最有助于提高分析效率的？（）A.后缀树，用于高效的字符串匹配和比较B.前缀树，快速查找基因序列的前缀C.二叉平衡树，保持基因序列的有序存储D.哈希图，快速定位特定的基因序列10、考虑一个在线考试系统，需要存储大量的试题，并能够根据试题的类型、难度等属性进行快速的检索和排序。同时，系统要支持试题的添加、修改和删除操作。在这种情况下，以下哪种数据结构可能是最佳的选择？（）A.堆，便于快速排序和获取极值试题B.字典树，适合对字符串类型的试题进行高效存储和检索C.平衡二叉树，保持平衡以提高查找效率D.环形链表，实现试题的循环展示和操作11、考虑用数据结构来实现一个表达式求值的算法，例如计算中缀表达式的值。以下哪种数据结构组合可能是最有效的（）A.栈和队列B.栈和二叉树C.队列和哈希表D.栈和链表12、设计一个数字电压表自动校准电路，能够定期自动对电压表进行校准，提高测量精度。13、在图的遍历算法中，深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）都有各自的特点。假设要检查一个图是否存在环，以下哪种遍历算法可能更适合（）A.DFSB.BFSC.两种算法都不适合D.两种算法都可以14、设计一个基于微波技术的雷达测距系统，能够准确测量目标物体的距离，并具有较高的分辨率和抗干扰能力。15、设计一个光通信收发系统，包括光源的驱动电路、光探测器的接收电路以及信号处理电路，评估系统的性能指标。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述哈希表的哈希函数设计原则，包括均匀性、高效性等方面。2、（本题5分）比较折半查找、顺序查找和二叉排序树查找三种查找算法的性能，包括时间复杂度和适用场景。3、（本题5分）详细阐述在一个具有n个元素的堆中，如何进行堆的调整操作以保持堆的性质。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某在线学习平台需要管理课程的章节和学生的学习进度，课程章节包括章节ID、章节名称、课程ID、内容，学习进度包括学生ID、章节ID、学习时间、完成状态。设计数据结构来存储这些数据，能够快速查询学生的学习进度、统计章节的完成率，并为学生推荐未学习的章节。2、（本题5分）在一个在线电影票务系统中，需要管理电影院信息、影片排片、座位预订和票房统计等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持电影院和影片的添加、删除和修改，座位的预订和取消，票房数据的统计和分析，并能够实时显示座位的预订情况和优化排片策略。3、（本题5分）某电商平台需要对用户的购买记录进行分析，以发现用户的购买偏好和趋势。购买记录存储在一个大型数据库中，设计一种合适的数据结构和算法，能够高效地统计每个用户购买不同商品的次数，并找出最受欢迎的商品类别和品牌。4、（本题5分）某城市的垃圾分类管理系统需要记录垃圾投放点信息、垃圾类型、分类情况和回收记录等。设计一种数据结构来存储这些信息，实现垃圾投放点的管理，垃圾类型的分类和统计，分类情况的监督和回收记录的查询，并能够提高垃圾分类的效率和准确性。5、（本题5分）一个大型数据库系统需要对数据进行快速检索和排序。数据以红黑树的形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）插入一条新的数据记录；（2）删除一条指定的数据记录；（3）按照某个字段对数据进行排序并输出；（4）查找某个范围内的数据记录。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个程序，使