牡丹江大学《数据科学与智能技术概论》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页牡丹江大学《数据科学与智能技术概论》

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批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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CPLD的脉冲宽度调制（PWM）发生器，实现可调占空比的PWM信号输出，给出电路设计和性能测试。2、设计一个基于单片机的温度监测与控制系统，能够实时采集环境温度，当温度超过设定阈值时，启动相应的降温或升温设备。3、设计一个简单的雷达测距系统，能够测量目标物体的距离，并显示测量结果，分析其测量精度和误差来源。4、设计一个数字通信中的多址接入方案，如CDMA，实现多个用户的同时通信，分析系统容量和干扰情况。5、设计一个高速并行通信系统，采用DDR3内存接口，传输速率达到1066Mbps，说明硬件实现和时序控制。6、设计一个太阳能热水器控制器远程控制电路，能够通过手机或电脑远程控制热水器的工作状态，并且具有故障报警功能。7、利用射频技术设计一个4G通信模块，实现高速数据传输和语音通信功能。8、设计一个带通滤波器电路，中心频率为1kHz，带宽为200Hz，通带波纹小于0.8dB，阻带衰减不小于40dB，输入信号频率范围为0-2kHz。9、设计一个数字电路中的触发器电路，如JK触发器，分析其工作特性和时序关系。10、设计一个基于FPGA的UART转SPI通信桥接模块，实现两种接口之间的数据转换，给出硬件描述和功能验证。11、当使用数据结构来实现缓存时，LRU（LeastRecentlyUsed）策略是一种常见的淘汰算法。假设一个缓存容量有限，需要不断替换元素。以下关于LRU策略的实现，哪个数据结构可能是最适合的（）A.栈B.队列C.哈希表D.双向链表12、设计一个基于STM32的智能车载系统，能够实现导航、多媒体播放和车辆状态监测等功能，描述系统的硬件架构和软件实现。13、假设在一个基因序列分析程序中，需要快速比较两个基因序列的相似性，并找出最长的公共子序列。为了实现这个功能，以下哪种数据结构和算法可以被应用？（）A.动态规划结合二维数组B.贪心算法结合链表C.回溯算法结合栈D.分治算法结合树14、设计一个基于数字逻辑的电梯控制系统，实现电梯的上下运行、楼层停靠和超重报警等功能。15、在查找算法中，顺序查找适用于各种情况。以下关于顺序查找的描述，不正确的是：（）A.顺序查找从数组的第一个元素开始，依次比较每个元素B.顺序查找的时间复杂度为O(n)C.顺序查找适用于有序和无序的数组D.顺序查找在元素较多的情况下效率很高16、设计一个音频混音器电路，能够将多路音频信号混合输出，给出电路结构和参数调整方法。17、设计一个数字通信系统中的同步电路，包括位同步、帧同步和网同步模块，测试其同步性能。18、设计一个音频均衡器，能够对不同频段的音频信号进行增益调节，给出电路设计和调试结果。19、设计一个基于单片机的温度控制系统，能够实时采集温度数据，并通过控制加热或冷却装置将温度稳定在设定范围内，要求精度达到±0.5℃。20、设计一个无线传感器网络节点电路，能够采集环境数据并通过无线方式传输到中心节点，节点具有低功耗和自组网功能。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释并举例说明在一个具有n个元素的顺序表中，如何使用排序算法解决区间最值问题。2、（本题5分）阐述如何使用双向链表实现数据的插入、删除和遍历操作，分析双向链表与单向链表在操作上的差异和优势。3、（本题5分）论述在不同负载因子下，哈希表的性能表现以及如何选择合适的负载因子以提高效率。4、（本题5分）详细阐述如何使用A*算法在图中进行寻路，解释其启发函数的作用和设计原则，并分析其性能优势。5、（本题5分）解释如何使用桶排序对一定范围内的整数进行排序，分析其适用场景和局限性。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）以链表为基础，设计一个股票交易记录管理系统，记录股票的买卖时间、价格和数量。2、（本题5分）设计一个程序，实现对二叉搜索树的平衡检查功能，判断输入的二叉搜索树是否平衡。3、（本题5分）基于哈希表和链表的组合结构，设计一个程序，用于存储大量单词及其释义，实现单词的快速查找和添加。4、（本题5分）利用队列结构设计一个学校食堂打饭排队系统，模拟学生的排队和打饭过程。5、（本题5分）设计一个动态规划算法，求解最长公共子序列问题，输出最长公共子序列及其长度。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个大型企业的人力资源管理系统中，需要存储员工的信息，包括员工编号、姓名、部门、职位、工资、绩效评估等。设计数据结构来管理员工数据，能够快速查找特定员工、按部门或职位分类、更新员工信息，并计算部门的平均工资。2、（本题10分）一个文件系统需要对文件和目录进行高效管理。文件和目录信息以树形结构存储。请设计算法实现以下功能：（1）创建一个新目录或文件；（2）删除一个指定的目录或文件；（3）查找指定文件或目录的位置；（4）遍历整个文件系统并输出目录和文件结构。分析所设计