學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁貴州文化旅游職業學院《數據科學與應用》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、設計一個無線充電器電路，能夠為手機、平板電腦等設備進行無線充電，充電功率為5W。2、對于一個需要支持動態調整大小的數據結構，假設在程序運行過程中，數據的數量可能會大幅增加或減少。以下哪種數據結構能夠較好地滿足這種需求？（）A.數組B.鏈表C.棧D.隊列3、設計一個基于單片機的智能灌溉系統，能夠根據土壤濕度自動控制灌溉設備的開啟和關閉。4、設計一個數字音頻處理中的音頻水印嵌入和提取系統，分析水印的魯棒性和不可感知性。5、設計一個基于無線通信技術的智能環境監測站，能夠監測溫度、濕度、氣壓、風速等多種環境參數。6、設計一個基于圖像傳感器的車牌識別系統，能夠自動識別車牌號碼，并將識別結果進行輸出和存儲。7、設計一個基于傳感器的智能火災報警系統，能夠實時監測環境中的煙霧濃度和溫度，當達到報警閾值時發出聲光報警信號。8、在圖的存儲結構中，鄰接多重表主要用于無向圖的存儲。對于鄰接多重表的特點，以下描述哪一項是不正確的？（）A.鄰接多重表能夠減少在無向圖中存儲邊時的冗余信息B.便于對邊進行刪除和插入操作C.鄰接多重表的空間復雜度比鄰接表低D.鄰接多重表在查找邊的信息時效率比鄰接矩陣高9、設計一個基于光電傳感器的自動門控制系統，當有人靠近時自動開門，一段時間后自動關門。10、設計一個通信系統調制解調模塊的測試方案，包括測試信號的生成、設備的連接和測試結果的分析。11、設計一個數字電壓表高精度測量電路，能夠實現更高精度的直流電壓測量，精度達到±0.01V。12、設計一個數字圖像處理中的圖像分割算法，如閾值分割或區域生長分割，在實際圖像上進行測試和優化。13、快速排序也是一種常用的排序算法。假設我們正在使用快速排序對數組進行排序。以下關于快速排序的描述，哪一項是不準確的？（）A.快速排序通過選擇一個基準元素，將數組分成兩部分，然后對這兩部分分別排序B.快速排序在平均情況下的時間復雜度為O(nlogn)，但在最壞情況下會退化為O(n^2)C.選擇合適的基準元素可以提高快速排序的性能，通常選擇數組的中間元素作為基準D.快速排序是一種穩定的排序算法，能夠保證相同元素的相對順序不變14、設計一個基于藍牙和傳感器的可穿戴健康監測設備，實時監測心率、體溫等生理參數。15、設計一個數字濾波器的硬件實現電路，如FIR濾波器，滿足特定的濾波性能指標，進行電路的調試和優化。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述隊列的入隊和出隊操作的具體過程，以及在實際問題中的作用。2、（本題5分）詳細論述在具有n個頂點和e條邊的有向圖中，如何計算每個頂點的入度和出度，并給出具體的實現方法。3、（本題5分）詳細闡述桶排序在處理均勻分布數據時的優勢和特點。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線圖書館管理系統需要存儲大量的圖書信息，包括書名、作者、出版社、出版年份、分類等。設計數據結構來組織這些信息，以便能夠快速地根據書名、作者或分類進行查詢，并實現新書的添加和舊書的刪除操作。2、（本題5分）一個文件系統需要對文件和目錄進行高效管理。文件和目錄信息以樹形結構存儲。請設計算法實現以下功能：（1）創建一個新目錄或文件；（2）刪除一個指定的目錄或文件；（3）查找指定文件或目錄的位置；（4）遍歷整個文件系統并輸出目錄和文件結構。分析所設計算法的時間復雜度和空間復雜度。3、（本題5分）某電商平臺需要對用戶的購買記錄進行分析，以發現用戶的購買偏好和趨勢。購買記錄存儲在一個大型數據庫中，設計一種合適的數據結構和算法，能夠高效地統計每個用戶購買不同商品的次數，并找出最受歡迎的商品類別和品牌。4、（本題5分）某銀行的賬戶管理系統需要對客戶的賬戶信息進行高效處理。賬戶信息包括賬戶編號、客戶姓名、余額、交易記錄等。考慮使用AVL樹來存儲這些信息。請設計算法實現以下功能：（1）開戶，插入新賬戶信息；（2）銷戶，刪除指定賬戶信息；（3）查詢賬戶余額；（4）按照交易金額對賬戶進行排序。分析所設計算法的時間復雜度和空間復雜度。5、（本題5分）某電商平臺的物流配送路徑規劃系統需要存儲配送地點和路徑信息，包括地點編號、地點名稱、經度、緯度、相鄰地點等。系統要實現快速查找最短配送路徑、按照距離對配送地點進行排序、新增配送地點、修改路徑信息。請選擇恰當的數據結構，并詳細說明算法和代碼實現，以及性能評估。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設計一個算法，在給定的無