學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共2頁山東體育學(xué)院《數(shù)據(jù)科學(xué)與工程導(dǎo)論》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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)基于無線射頻識(shí)別（RFID）的倉庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的自動(dòng)識(shí)別、入庫、出庫和庫存管理。2、在排序算法中，冒泡排序是一種簡(jiǎn)單的排序方法。以下關(guān)于冒泡排序的說法，不正確的是：（）A.冒泡排序通過反復(fù)比較相鄰元素并交換位置，將最大（或最?。┰刂鸩健案　钡綌?shù)組的一端B.冒泡排序在最好情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)，在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法，即相同元素的相對(duì)順序在排序前后保持不變D.冒泡排序的空間復(fù)雜度較高，需要額外的大量存儲(chǔ)空間3、在圖這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鄰接矩陣和鄰接表是兩種常見的存儲(chǔ)方式。假設(shè)一個(gè)圖的頂點(diǎn)數(shù)量很多，但邊的數(shù)量相對(duì)較少。為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，以下哪種存儲(chǔ)方式可能更優(yōu)（）A.鄰接矩陣B.鄰接表C.十字鏈表D.都一樣，沒有區(qū)別4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Wi-Fi的智能家居安防系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)入侵檢測(cè)、視頻監(jiān)控和報(bào)警功能，闡述系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)配置。5、堆是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常用于實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列。在最大堆中，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.父節(jié)點(diǎn)的值大于等于子節(jié)點(diǎn)的值B.可以通過堆排序?qū)崿F(xiàn)升序排列C.插入和刪除元素的時(shí)間復(fù)雜度均為O(logn)D.堆一定是完全二叉樹6、運(yùn)用集成電路知識(shí)，設(shè)計(jì)一款用于智能手表的低功耗藍(lán)牙通信芯片，具備穩(wěn)定的連接和低能耗特性。7、設(shè)計(jì)一個(gè)集成電路制造中的化學(xué)氣相沉積（CVD）設(shè)備控制系統(tǒng)，優(yōu)化工藝參數(shù)。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的自動(dòng)化倉儲(chǔ)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)貨物的自動(dòng)入庫、出庫、存儲(chǔ)和檢索，提高倉儲(chǔ)效率。9、設(shè)計(jì)一個(gè)高通濾波器電路，截止頻率為500Hz，通帶波紋小于0.5dB，阻帶衰減不小于30dB，輸入信號(hào)頻率范圍為0-1kHz。10、考慮用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)一個(gè)字典功能，要求能夠快速插入、刪除和查找元素。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的（）A.紅黑樹B.跳表C.堆D.以上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都可以11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理的音頻濾波器，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定頻率范圍的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波，分析濾波效果。12、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻功率放大器的保護(hù)電路，包括過流保護(hù)、過熱保護(hù)和短路保護(hù)，給出電路結(jié)構(gòu)和工作原理。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.0技術(shù)的智能家居設(shè)備組網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通和協(xié)同工作。14、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(hào)進(jìn)行獨(dú)立的增益調(diào)節(jié)，以改善音頻質(zhì)量。15、在圖的應(yīng)用中，最小生成樹是一個(gè)重要的概念。關(guān)于最小生成樹的算法，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.Prim算法和Kruskal算法都可以用于求解最小生成樹B.Prim算法從一個(gè)頂點(diǎn)開始，逐步擴(kuò)展生成樹C.Kruskal算法按照邊的權(quán)值從小到大選擇邊來構(gòu)建生成樹D.最小生成樹是唯一的，無論使用哪種算法得到的結(jié)果都相同16、并查集是一種用于處理不相交集合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在使用并查集解決問題。以下關(guān)于并查集的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.并查集通過路徑壓縮和按秩合并兩種優(yōu)化方法提高操作效率B.可以使用并查集判斷兩個(gè)元素是否屬于同一個(gè)集合C.并查集的查找操作的時(shí)間復(fù)雜度在經(jīng)過優(yōu)化后可以達(dá)到O(1)D.并查集只能用于處理整數(shù)元素，不能處理其他類型的數(shù)據(jù)17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ADC的溫度測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量范圍為-50℃-150℃，精度為0.1℃，通過液晶顯示屏顯示測(cè)量結(jié)果。18、在一個(gè)有n個(gè)頂點(diǎn)的帶權(quán)有向圖中，使用迪杰斯特拉（Dijkstra）算法求從源點(diǎn)到其他各頂點(diǎn)的最短路徑，其時(shí)間復(fù)雜度為？（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(n^2)D.O(n^3)19、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于激光打印機(jī)的高壓電源電路，為激光發(fā)生器提供穩(wěn)定的高壓。20、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字鎖相環(huán)頻率合成器，能夠輸出頻率在1MHz至1GHz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的正弦波，給出系統(tǒng)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在具有n個(gè)元素的循環(huán)隊(duì)列中，如何實(shí)現(xiàn)隊(duì)列元素的刪除操作，并保證隊(duì)列的正常運(yùn)行，給出具體的算法步驟和代碼。2、（本題5分）對(duì)于一個(gè)用鏈表實(shí)現(xiàn)的有序表，解釋如何合并兩個(gè)有序鏈表為一個(gè)新的有序鏈表，給出算法步驟和時(shí)間復(fù)雜度分析。3、（本題5分）深入分析在一個(gè)具有n個(gè)元素的鏈表中，如何刪除指定區(qū)間內(nèi)的節(jié)點(diǎn)。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)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，模擬一個(gè)酒店預(yù)訂系統(tǒng)，能夠存儲(chǔ)房間信息（房間編號(hào)、房間類型、價(jià)格、是否可預(yù)訂等），支持客人的預(yù)訂、取消預(yù)訂和查詢功能。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用鏈表實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)式的加法和乘法運(yùn)算，用戶輸入兩個(gè)多項(xiàng)式進(jìn)行運(yùn)算并查看結(jié)果。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)Trie樹結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)單詞并實(shí)現(xiàn)查找、插入和刪除操作，測(cè)試其性能。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于鏈地址法解決沖突的哈希表，實(shí)現(xiàn)插入、查找和刪除操作。5、（本題5分）使用鏈表和迪杰斯特拉算法，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，找出地圖中兩個(gè)地點(diǎn)之間的最短費(fèi)用路徑。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）某電商平臺(tái)需要對(duì)用戶的購買記錄進(jìn)行分析，以發(fā)現(xiàn)用戶的購買偏好和趨勢(shì)。購買記錄存儲(chǔ)在一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫