冀中职业学院《数据科学与智能技术概论》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷院(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15个小题，每小题1分，共15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、利用模拟电路技术，设计一个用于音频功率放大器的保护电路，防止过载和短路损坏设备。2、利用数字电路技术，设计一个智能电梯群控系统，优化多部电梯的运行调度，提高运输效率。3、设计一个自动控制系统中的速度控制器，用于控制电机的转速，满足特定的动态和稳态性能指标。4、设计一个基于数字信号处理器（DSP）的图像识别系统，能够识别简单的物体形状和颜色。5、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。6、设计一个基于DSP的音频滤波系统，能够实现多种滤波类型如巴特沃斯、切比雪夫等，给出系统的硬件架构和滤波算法。7、设计一个基于光电传感器的自动门控制系统，当有人靠近时自动开门，一段时间后自动关门。8、设计一个简单的语音识别系统，能够识别特定的语音指令，并执行相应的操作，说明系统架构和算法实现。9、设计一个基于STM8的电机调速系统，采用PWM控制方式，能够实现正反转和调速功能，描述系统组成和控制算法。10、设计一个集成电路制造中光刻胶的选择和涂覆工艺优化方案，提高光刻质量。11、平衡二叉树是为了改进二叉搜索树在某些情况下退化为链表的情况而设计的。AVL树是一种常见的平衡二叉树，通过旋转操作来保持树的平衡。当在AVL树中插入一个新节点导致失衡时，可能需要进行单旋转或双旋转操作来恢复平衡。以下关于AVL树旋转操作的描述，错误的是：（）A.旋转操作可以保持二叉树的性质B.旋转操作的目的是调整节点的位置，使树重新平衡C.单旋转和双旋转操作一定能使树的高度降低D.旋转操作的时间复杂度为O(1)12、设计一个基于单片机的太阳能充电控制器，能够实现对太阳能电池板的最大功率跟踪和蓄电池的充电管理。13、假设要在一个有序的整数数组中查找第一个大于给定值的元素。以下哪种搜索算法能够最有效地完成这个任务？（）A.顺序搜索B.二分查找C.深度优先搜索D.广度优先搜索14、设计一个无线通信模块电路，能够实现短距离无线数据传输，传输距离在100米以内，数据传输速率为1Mbps。15、设计一个通信系统中的软件定义无线电（SDR）平台，实现灵活的调制解调功能。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释图的连通性问题的变体，如弱连通图、桥和割点等概念及检测方法。2、（本题5分）论述归并排序的算法思想、步骤和时间复杂度，以及它在处理大规模数据时的优势。3、（本题5分）解释如何使用冒泡排序对链表进行排序，分析其与数组冒泡排序的异同。4、（本题5分）队列是一种常见的数据结构，论述其先进先出的特性，以及如何用循环队列来解决假溢出问题。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某网约车平台需要根据乘客的出发地和目的地，快速匹配附近的司机。设计合适的数据结构和算法，实现高效的订单匹配和行程规划。2、（本题5分）某电商平台的促销活动管理系统需要记录活动信息、参与商品、优惠规则和用户参与情况等。设计一种数据结构来存储这些信息，实现活动的创建、修改和删除，参与商品的添加和删除，优惠规则的设置和计算，以及用户参与情况的记录和统计，并能够实时监控活动效果和调整策略。3、（本题5分）在一个社交媒体平台中，需要管理用户的关注关系和发布的动态信息。设计一种数据结构来存储用户之间的关注关系和动态信息，支持快速查询用户的关注者和被关注者列表，以及获取用户发布的最新动态，并能够高效地推送动态给关注者。4、（本题5分）某在线电影票务系统需要处理影片信息、场次安排、座位预订和票房统计。设计合适的数据结构和算法，实现票务销售的高效管理。5、（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。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个哈希表程序，支持哈希表的备份和恢复功能，防止数据丢失。2、（本题