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頁天津開發區職業技術學院

《數據建模》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、設計一個基于模擬比較器和觸發器的脈沖整形電路，將不規則脈沖整形為標準脈沖。2、設計一個基于STM8的智能風扇控制系統，能夠根據環境溫度自動調節風扇轉速，闡述系統組成和控制策略。3、設計一個基于ADC和微控制器的氣體濃度檢測系統，能夠檢測多種常見氣體（如CO、CO?、CH?等）的濃度。4、設計一個電子秤擴展電路，能夠增加電子秤的測量范圍和精度，并且具有去皮和累計功能。5、設計一個數字音頻處理中的音頻時頻分析和特征提取系統，分析特征的有效性。6、考慮一個物流配送系統，需要根據客戶的地址和訂單需求規劃最優的配送路線。同時，要能夠實時更新路況信息，并重新計算最優路線。在這種情況下，以下哪種數據結構和算法的組合最適合解決這個問題？（）A.迪杰斯特拉算法和鄰接表B.弗洛伊德算法和矩陣C.廣度優先搜索算法和鏈表D.深度優先搜索算法和棧7、在一個有序數組中，使用二分查找查找一個特定元素，如果查找失敗，最終比較次數與數組長度n的關系是：（）A.比較次數小于等于log?(n+1)B.比較次數等于nC.比較次數小于等于n/2D.比較次數小于等于n-18、設計一個模擬乘法器電路，能夠實現兩個模擬信號的相乘運算，并且具有較高的精度和穩定性。9、在一個需要對電話號碼進行存儲和快速檢索的場景中，以下哪種數據結構可能是最優的選擇？（）A.二叉搜索樹，按照電話號碼的數字大小進行存儲和查找B.哈希表，通過合適的哈希函數可以快速定位電話號碼C.跳表，提供了較好的查找性能，但實現相對復雜D.線段樹，主要用于區間操作，不適合電話號碼檢索10、設計一個數字信號發生器電路，能夠產生不同類型的數字信號，如脈沖信號、方波信號、正弦波信號等，信號頻率和幅度可調節。11、假設要實現一個函數，判斷一個字符串是否是另一個字符串的子序列。例如，“ace”是“abcde”的子序列。以下哪種數據結構和算法的組合可能是最有效的？（）A.雙指針法，分別在兩個字符串上移動指針進行比較，簡單直接B.哈希表，將字符串的字符存儲并進行查找，效率較低C.棧，存儲已匹配的字符，操作復雜D.隊列，用于存儲待匹配的字符，不太適合此場景12、設計一個基于FPGA的圖像增強系統，能夠對圖像進行對比度增強、亮度調整等操作。13、使用運算放大器設計一個音頻放大器電路，能夠將輸入的微弱音頻信號進行放大，同時具有一定的帶寬和低失真度，給出詳細的電路設計和參數計算。14、假設要設計一個算法來找出一個整數數組中所有出現次數超過一半的元素。以下哪種數據結構和算法的結合可能是最有效的？（）A.哈希表記錄元素出現次數，然后篩選出次數超過一半的元素B.排序數組，然后通過遍歷找出出現次數超過一半的元素C.棧，存儲元素并進行比較，難以實現此功能D.隊列，先進先出，不適合統計元素出現次數15、二叉樹在數據結構中具有重要地位。以下關于二叉樹應用的敘述，不正確的是：（）A.二叉樹可以用于實現二叉搜索樹，提高查找效率B.二叉樹可以用于表達式的存儲和計算C.二叉樹可以用于實現哈夫曼編碼，進行數據壓縮D.二叉樹只能用于存儲和處理數值型數據16、在一個具有n個元素的有序數組中，使用二分查找查找一個特定元素，若查找不成功，最多需要比較多少次？（）A.log2(n)B.log2(n)-1C.log2(n)+1D.n17、設計一個基于FPGA的圖像縮放系統，能夠對輸入圖像進行任意比例的縮放，說明算法原理和硬件實現。18、設計一個基于無線通信技術的智能水質監測浮標系統，能夠實時監測水域的水質參數并遠程傳輸。19、設計一個基于Zigbee和藍牙的融合通信系統，實現不同設備之間的無縫通信，描述系統的硬件架構和通信協議。20、設計一個具有自動校準功能的模擬信號采集系統，提高采集精度，給出系統的設計方案和校準算法。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋在平衡二叉搜索樹中，如何通過平衡維護操作保持樹的高度平衡。2、（本題5分）解釋如何在一個鏈表中實現插入排序的優化，給出算法步驟和實現代碼，并分析其性能改進。3、（本題5分）詳細解釋在一個具有n個元素的二叉樹中，如何通過前序遍歷計算二叉樹的高度。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個算法，利用鏈表實現一個優先級隊列，隊列元素為任務，按照任務的緊急程度進行調度。2、（本題5分）設計一個算法，在字符串中查找第一個只出現一次的字符，輸出字符。3、（本題5分）基于塊狀數組，設計一個程序，實現對大規模數據的高效存儲和訪問。4、（本題5分）設計一個基于斐波那契堆的數據結構，實現插入、刪除最小元素和減少關鍵字操作。5、（本題5分）設計一個程序，使用圖的數據結構表示城市規劃中的資源分配系統，實現資源的合理分配和優化功能。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）某電商平臺的商品評價系統需要對大量的商品評價進行管理和分析。評價信息包括評價者ID、商品ID、評價內容、評價時間等。這些信息以跳表的形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）按評價時間順序輸出評價；（2）查找指定商品的所有評價；（3）刪除違規或無效的評價；（4）統計某個評價者的評價數量。分析算