自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁莆田學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)與智能技術(shù)概論》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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(shè)計一個音頻放大器失真補(bǔ)償電路，能夠?qū)Ψ糯笃鞯氖д孢M(jìn)行補(bǔ)償，提高音頻質(zhì)量。2、在一個需要對大量整數(shù)進(jìn)行排序的場景中，如果內(nèi)存空間有限，不能一次性容納所有數(shù)據(jù)，以下哪種排序算法可能是最合適的？（）A.冒泡排序，簡單但效率低，不適合大數(shù)據(jù)量B.快速排序，通常在內(nèi)存中進(jìn)行，不適合內(nèi)存受限情況C.歸并排序，可以采用外部排序的方式處理大數(shù)據(jù)量D.插入排序，適用于少量數(shù)據(jù)，不適合大規(guī)模數(shù)據(jù)3、設(shè)計一個基于運放的音頻前置放大器，具有高輸入阻抗、低噪聲和一定的增益，用于提升音頻信號質(zhì)量。4、設(shè)計一個基于霍爾傳感器的電流測量電路，能夠測量0-10A的直流電流，精度達(dá)到0.1A。5、設(shè)計一個程控放大器，增益可在1至100倍之間程控調(diào)節(jié)，精度為1%，給出電路設(shè)計和控制邏輯。6、設(shè)計一個基于Wi-Fi技術(shù)的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r傳輸高清視頻，具備遠(yuǎn)程控制和存儲功能，說明系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)配置。7、在一個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理系統(tǒng)中，需要按照到達(dá)的時間順序存儲和處理數(shù)據(jù)包。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合？（）A.隊列B.棧C.二叉搜索樹D.哈希表8、隊列也是一種特殊的線性表，遵循先進(jìn)先出的原則。在實際應(yīng)用中，隊列常用于（）A.操作系統(tǒng)的作業(yè)調(diào)度B.圖的廣度優(yōu)先搜索算法C.緩存數(shù)據(jù)的管理D.以上都是9、設(shè)計一個基于FPGA的視頻壓縮系統(tǒng)，采用H.264或H.265編碼標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的壓縮。10、在圖的存儲中，鄰接多重表常用于無向圖的存儲。以下關(guān)于鄰接多重表的優(yōu)點，描述錯誤的是（）A.便于刪除和插入邊B.節(jié)省存儲空間C.便于判斷兩個頂點之間是否有邊D.對有向圖的存儲效果更好11、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評估中，除了時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，還需要考慮其他因素。以下關(guān)于性能評估的描述，不正確的是：（）A.算法的可讀性和可維護(hù)性也是評估的重要因素，過于復(fù)雜的算法可能難以理解和修改B.代碼的實現(xiàn)效率，如編程語言的特性和編譯器的優(yōu)化，也會對實際性能產(chǎn)生影響C.數(shù)據(jù)的分布和特點可能會影響算法的性能，例如有序數(shù)據(jù)和無序數(shù)據(jù)對排序算法的影響不同D.性能評估只需要關(guān)注理論上的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，實際運行時的情況可以忽略不計12、設(shè)計一個簡單的圖像采集與處理系統(tǒng)，能夠使用攝像頭采集圖像，并進(jìn)行灰度化、二值化等基本處理，展示系統(tǒng)的硬件組成和軟件算法。13、設(shè)計一個音頻放大器電路，能夠放大輸入的音頻信號，輸出功率在10W以上，并且具有音量調(diào)節(jié)功能。14、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，文件操作也是一個重要方面。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與文件操作的描述，不正確的是：（）A.可以將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)存儲到文件中，以便長期保存和后續(xù)使用B.在從文件中讀取數(shù)據(jù)并構(gòu)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，需要考慮數(shù)據(jù)的格式和轉(zhuǎn)換C.對于大型文件，可以采用分塊讀取和處理的方式，避免一次性將全部數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存D.文件操作與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇和使用無關(guān)，只需要關(guān)注文件的讀寫方法和權(quán)限15、考慮用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)一個表達(dá)式求值的算法，例如計算中綴表達(dá)式的值。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組合可能是最有效的（）A.棧和隊列B.棧和二叉樹C.隊列和哈希表D.棧和鏈表16、設(shè)計一個溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控電路，能夠通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。17、對于一個具有n個節(jié)點的完全二叉樹，其葉子節(jié)點的個數(shù)大約為？（）A.n/2B.n/4C.log2nD.n/2-118、設(shè)計一個基于DSP的音頻特效處理系統(tǒng)，如混響、回聲等，給出算法流程和效果展示。19、設(shè)計一個基于555定時器的方波發(fā)生器，輸出頻率在100Hz至1kHz連續(xù)可調(diào)，說明電路原理和元件選擇。20、設(shè)計一個基于FPGA的交通信號燈控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的時間段和車流量自動調(diào)整信號燈的時長，實現(xiàn)智能化交通控制。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述B樹中如何處理根節(jié)點的特殊情況。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在快速排序中，如何選擇基準(zhǔn)元素以優(yōu)化排序性能，分析不同選擇策略的影響。3、（本題5分）解釋什么是跳表，并說明其與普通鏈表的性能比較。4、（本題5分）請詳細(xì)闡述在順序表中進(jìn)行插入和刪除操作時，平均移動元素的次數(shù)以及時間復(fù)雜度，并分析其優(yōu)劣。5、（本題5分）詳細(xì)闡述B樹中節(jié)點的分裂和合并操作，以及如何保證樹的平衡性和查找性能。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在平衡二叉搜索樹中，設(shè)計刪除操作后恢復(fù)平衡且不破壞中序遍歷性質(zhì)的算法。2、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于管理一個圖書館的讀者借閱偏好信息，根據(jù)讀者的借閱歷史為其推薦相關(guān)書籍。3、（本題5分）設(shè)計伸展樹的查找操作，分析其在不同數(shù)據(jù)分布下的性能表現(xiàn)。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用普里姆算法或克魯斯卡爾算法構(gòu)建給定無向圖的最小生成樹，并輸出生成樹的邊。5、（本題5分）設(shè)計一個算法，使用廣度優(yōu)先搜索計算無向圖中兩個節(jié)點之間的最短路徑長度。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某網(wǎng)約車平臺需要根據(jù)乘客的出發(fā)地和目的地，快速匹配附近的司機(jī)。設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實現(xiàn)高效的訂單匹配和行程規(guī)劃。2、（本題10分）一個在線視頻會議系統(tǒng)需要管理參會人員、會議主題、會議時間、會議記錄等信息。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)會議的安排、人員的邀請、會議記錄的保存和查詢，支持多人同時在線交流和互動。3、（本題10分）一個科研項目管理系統(tǒng)需要對項目的進(jìn)展情況和參與人員進(jìn)行跟蹤。項目信息包括項目編號、項目名稱、負(fù)責(zé)人、起止時間、進(jìn)