裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共2頁茂名職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)與應(yīng)用》2024-2025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批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙低功耗和Wi-Fi的雙模通信模塊，實(shí)現(xiàn)靈活的通信方式選擇，描述模塊的硬件組成和通信協(xié)議。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的電子秤系統(tǒng)，能夠測量0-10kg的物體重量，精度達(dá)到1g。3、在圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中，鄰接多重表主要用于無向圖的存儲(chǔ)。對于鄰接多重表的特點(diǎn)，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.鄰接多重表能夠減少在無向圖中存儲(chǔ)邊時(shí)的冗余信息B.便于對邊進(jìn)行刪除和插入操作C.鄰接多重表的空間復(fù)雜度比鄰接表低D.鄰接多重表在查找邊的信息時(shí)效率比鄰接矩陣高4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬比較器的電壓監(jiān)測系統(tǒng)，當(dāng)輸入電壓超過設(shè)定的上下限時(shí)進(jìn)行報(bào)警。5、設(shè)計(jì)一個(gè)具有自動(dòng)切換功能的電源系統(tǒng)，能夠在市電和備用電源之間自動(dòng)切換，保證設(shè)備的正常供電，包括電路設(shè)計(jì)和控制邏輯。6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信中的多載波調(diào)制（OFDM）系統(tǒng)，分析峰均比和抗多徑性能。7、考慮一個(gè)表達(dá)式求值的程序，例如計(jì)算數(shù)學(xué)表達(dá)式3+(4*5)-6。為了正確地按照運(yùn)算符的優(yōu)先級進(jìn)行計(jì)算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常常被用于輔助計(jì)算過程？（）A.隊(duì)列，存儲(chǔ)待計(jì)算的數(shù)字和運(yùn)算符B.棧，用于處理運(yùn)算符的優(yōu)先級C.數(shù)組，存儲(chǔ)表達(dá)式的各個(gè)元素D.二叉樹，構(gòu)建表達(dá)式的結(jié)構(gòu)8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC和微控制器的壓力測量系統(tǒng)，能夠測量0-100MPa的壓力，精度達(dá)到0.1MPa。9、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)電壓基準(zhǔn)源，提供穩(wěn)定的參考電壓，具有低溫度系數(shù)和高電源抑制比。10、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能安防系統(tǒng)，能夠檢測入侵、火災(zāi)等異常情況，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)和通知用戶。11、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻功率放大器，采用甲乙類放大方式，輸出功率為50W，負(fù)載為8Ω，給出電路原理圖和元件參數(shù)選擇。12、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器電路，能夠?qū)Σ煌l段的音頻信號進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計(jì)算。13、假設(shè)在一個(gè)資源分配系統(tǒng)中，有多個(gè)資源請求同時(shí)到達(dá)，系統(tǒng)需要根據(jù)資源的可用性和請求的優(yōu)先級進(jìn)行分配。為了有效地管理資源和請求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以幫助實(shí)現(xiàn)高效的分配策略？（）A.集合B.映射C.鏈表集合D.樹狀數(shù)組14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字溫度傳感器和無線模塊的室內(nèi)溫度監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)字圖像分類系統(tǒng)，分析模型的準(zhǔn)確性和泛化能力。16、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)示波器擴(kuò)展電路，能夠增加示波器的存儲(chǔ)深度和采樣率，并且具有觸發(fā)功能。17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能血壓計(jì)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測量人體血壓，并通過藍(lán)牙將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP進(jìn)行記錄和分析。18、在一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，需要不斷地接收新的數(shù)據(jù)，并在固定的時(shí)間間隔內(nèi)計(jì)算數(shù)據(jù)的平均值、中位數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)信息。為了高效地完成這些計(jì)算，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的？（）A.雙端隊(duì)列，存儲(chǔ)最新的數(shù)據(jù)B.優(yōu)先隊(duì)列，快速獲取最大和最小數(shù)據(jù)C.循環(huán)隊(duì)列，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輪轉(zhuǎn)存儲(chǔ)D.有序數(shù)組，便于進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算19、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號處理中窗函數(shù)的選擇和應(yīng)用方案，分析不同窗函數(shù)對信號處理結(jié)果的影響。20、利用射頻電路設(shè)計(jì)一個(gè)無線遙控器，能夠控制多個(gè)設(shè)備的工作狀態(tài)，給出遙控器的工作頻率和控制距離。21、設(shè)計(jì)一個(gè)5V轉(zhuǎn)1.8V的DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器，輸出電流不小于1A，效率達(dá)到90%以上，給出原理圖和元件選型。22、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)擴(kuò)展電路，能夠增加溫度控制的精度和穩(wěn)定性，并且具有遠(yuǎn)程控制功能。23、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器和計(jì)數(shù)器的物體運(yùn)動(dòng)速度測量系統(tǒng)，準(zhǔn)確測量物體的運(yùn)動(dòng)速度。24、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)的智能照明系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)群組控制和場景設(shè)置，說明系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)配置。25、使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)智能空氣質(zhì)量監(jiān)測儀，能夠檢測多種污染物濃度并顯示，當(dāng)空氣質(zhì)量超標(biāo)時(shí)進(jìn)行報(bào)警。二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說明如何在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)和e條邊的帶權(quán)有向圖中，使用Bellman-Ford算法求解單源最短路徑問題，分析其時(shí)間復(fù)雜度和適用場景。2、（本題5分）深入分析在利用鏈表實(shí)現(xiàn)隊(duì)列時(shí)，如何解決假溢出問題，并說明其實(shí)現(xiàn)原理和代碼示例。3、（本題5分）分析在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中如何使用鏈表實(shí)現(xiàn)棧和隊(duì)列，并比較其與順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)。4、（本題5分）在圖的存儲(chǔ)中，如何表示稀疏圖和稠密圖？各有哪些適用的算法？三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用堆結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對一組任務(wù)按照難度和重要程度進(jìn)行優(yōu)先級排序。2、（本題5分）實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法，計(jì)算一個(gè)圖的邊連通度。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在給定的二叉搜索樹中查找指定值的節(jié)點(diǎn)，并返回其路徑，若不存在則返回空。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，判斷給定的圖是否為連通圖，如果不是，輸出連通分量的個(gè)數(shù)和各連通分量的節(jié)點(diǎn)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用桶排序算法對一個(gè)森林中樹的高度進(jìn)行排序。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一個(gè)電商平臺(tái)的商品推薦系統(tǒng)中，需要根據(jù)用戶的瀏覽歷史、購買記錄和相似用戶的行為來為用戶推薦商品。請?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)推薦算法，能夠快速為用戶生成準(zhǔn)確的商品推薦列表，同時(shí)考慮實(shí)時(shí)更新和個(gè)性化需求。2、（本題10分）一個(gè)科研項(xiàng)目管理系統(tǒng)需要對項(xiàng)目的進(jìn)展情況和參與人員進(jìn)行跟蹤。項(xiàng)目信息包括項(xiàng)目編號、項(xiàng)目名稱、負(fù)責(zé)人、起止時(shí)間、進(jìn)展?fàn)顟B(tài)等，參與人員信息包括人員編號、姓名、參與項(xiàng)目等。這些信息以十字鏈表的形式存儲(chǔ)。請?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）查詢某個(gè)項(xiàng)目的詳細(xì)信息；（2）添加新的項(xiàng)目或人員；（3）刪除已完成的項(xiàng)目或離