上海交通职业技术学院《数据科学与工程导论》2023-2024学年第二学期期末试卷VIP

装订线装订线PAGE2第1页，共3页上海交通职业技术学院《数据科学与工程导论》

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、设计一个基于数字信号处理的语音增强系统，能够在噪声环境下提高语音的清晰度和可懂度。2、想象一个需要对大量文本进行词频统计的任务，以下哪种数据结构可以高效地存储和查询词频信息？（）A.二叉树，构建和查询效率一般B.哈希表，能够快速插入和查找词频C.链表，插入和查找操作效率低D.数组，不便于动态添加和查找不同的词3、在排序算法中，冒泡排序是一种简单的排序方法。以下关于冒泡排序的叙述中，不正确的是（）A.冒泡排序通过不断比较相邻元素并交换位置来排序B.冒泡排序在最好情况下的时间复杂度为O(n)C.冒泡排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)D.冒泡排序是一种稳定的排序算法4、设计一个数字存储示波器高速采样电路，能够实现更高的采样率，提高测量的准确性和分辨率。5、设计一个基于光电编码器的电机位置测量系统，能够精确测量电机的转动角度和位置。6、设计一个基于Wi-Fi6的无线局域网（WLAN）系统，实现高速稳定的网络连接，给出系统组成和关键技术。7、利用电力电子技术设计一个电动汽车充电桩的功率模块，实现高效充电和电能转换。8、设计一个基于陀螺仪和加速度计的姿态测量系统，能够实时获取物体的姿态信息。9、在处理字符串时，KMP算法是一种改进的模式匹配算法。以下关于KMP算法的优点，描述不正确的是（）A.避免了模式串的回溯B.时间复杂度低于朴素模式匹配算法C.不需要对主串进行预处理D.提高了模式匹配的效率10、设计一个数字电压表故障诊断电路，能够自动检测电压表的故障，并给出故障提示。11、设计一个温度传感器电路，能够测量环境温度并将温度值以数字形式显示出来，精度要求在±1℃以内。12、数组是一种常见的数据结构，具有固定的大小和连续的存储方式。以下关于数组的描述，错误的是：（）A.数组可以通过下标快速访问元素，但插入和删除元素时可能需要移动大量元素，效率较低B.多维数组在内存中也是连续存储的，通过计算偏移量可以快速定位元素C.数组的长度在创建后不能改变，若要动态改变数组大小，需要重新分配内存并复制元素D.数组适用于元素数量固定且操作主要为查找的情况，对于频繁插入和删除的应用不太合适，且其空间利用率总是最优的13、设计一个基于D/A转换器的锯齿波信号发生器电路，输出频率范围为10Hz-1kHz，幅度可调。14、根据传感器原理，设计一个用于智能家居的人体红外感应系统，能够实现自动开灯、关空调等智能控制。15、设计一个基于FPGA的SPI通信接口模块，能够实现与外部设备的高速数据传输，给出硬件描述和测试方法。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）深入分析在具有n个顶点和e条边的无向图中，如何使用克鲁斯卡尔（Kruskal）算法求解最大生成树，并说明与求解最小生成树的区别。2、（本题5分）深入探讨在一个具有n个元素的二叉搜索树中，如何进行树的修改操作，如节点值的更新。3、（本题5分）解释数据结构中栈的应用场景，如函数调用栈的模拟、深度优先搜索的非递归实现等，并说明其原理。4、（本题5分）解释最小生成树的概念，比较普里姆算法和克鲁斯卡尔算法在构建最小生成树时的不同策略和效率。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某公司的项目进度跟踪系统需要记录项目的各个阶段、负责人、开始时间、预计结束时间、实际进度等信息。设计数据结构来直观展示项目进度，支持项目阶段的调整、负责人变更等操作，能够及时发现项目延期风险并进行预警。2、（本题5分）某公司的库存管理系统需要记录原材料、半成品和成品的库存数量、成本和存放位置等信息。设计一种数据结构来存储这些信息，实现库存的入库、出库、盘点和成本核算操作，并能够根据销售预测和生产计划进行库存预警和补货建议。3、（本题5分）某电商仓库的货物管理系统需要记录货物的信息，包括货物编号、货物名称、货物类别、库存数量、存放位置等。请设计数据结构来存储货物数据，实现货物的快速查找、库存盘点、位置调整，并统计各类货物的库存数量。4、（本题5分）某城市的公交系统需要对公交线路和站点进行管理。线路和站点信息以有向无环图的形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）查找从起点到终点经过最少站点的公交线路；（2）判断两条公交线路是否存在交叉站点；（3）新增一条公交线路时，如何更新整个公交网络；（4）计算每个站点的客流量。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。5、（本题5分）某电商仓库管理系统需要存储货物的种类、数量、存放位置和入库出库时间等信息。请设计合适的数据结构来存储货物信息，支持货物的入库、出库、盘点和库存查询操作，并能够根据货物的入库时间和保质期进行优先出库处理。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个算法，将一个二叉树转换为对应的森林，并输出森林中各树的先序遍历序列。2、（本题10分）详细设计B树中节点分裂和合并保证树结构平衡的算法，并测试。