站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共2頁沈陽大學(xué)《數(shù)據(jù)科學(xué)導(dǎo)論》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、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)基于光電編碼器的電機(jī)位置測量系統(tǒng)，能夠精確測量電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度和位置。2、設(shè)計(jì)一個(gè)光耦驅(qū)動電路，用于驅(qū)動大功率負(fù)載，給出電路參數(shù)和可靠性分析。3、利用電力電子技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)升壓型直流-直流變換器（BoostConverter），并對其性能進(jìn)行測試和優(yōu)化。4、在圖的算法中，F(xiàn)loyd-Warshall算法用于求解所有頂點(diǎn)對之間的最短路徑。以下關(guān)于Floyd-Warshall算法的描述，不正確的是（）A.算法基于動態(tài)規(guī)劃的思想B.算法可以處理帶負(fù)權(quán)邊的圖C.算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^3)，空間復(fù)雜度為O(n^2)D.算法在求解過程中會修改圖的邊權(quán)值5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器的智能車位檢測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)檢測車位的占用情況，并將信息顯示在顯示屏上。6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號量化電路，確定量化級數(shù)和編碼方式，分析量化誤差對信號質(zhì)量的影響。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的溫度監(jiān)測與控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)采集環(huán)境溫度，當(dāng)溫度超過設(shè)定閾值時(shí)，啟動相應(yīng)的降溫或升溫設(shè)備。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號處理的圖像壓縮系統(tǒng)，能夠?qū)D像進(jìn)行高效壓縮，減少存儲空間和傳輸帶寬需求。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于鎖相環(huán)技術(shù)的頻率合成器，輸出頻率范圍為100kHz-1GHz，頻率分辨率為1kHz。10、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠根據(jù)輸入音頻信號自動調(diào)整均衡參數(shù)，給出系統(tǒng)設(shè)計(jì)和算法實(shí)現(xiàn)。11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的自動化生產(chǎn)線物流輸送系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物料的自動搬運(yùn)、存儲和配送。12、根據(jù)通信原理，設(shè)計(jì)一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的匯聚和轉(zhuǎn)發(fā)。13、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻功率放大器，采用AB類放大方式，在8Ω負(fù)載下輸出功率不小于80W，給出電路設(shè)計(jì)和散熱考慮。14、設(shè)計(jì)一個(gè)高頻射頻放大器電路，工作頻率在5GHz，增益大于20dB，給出電路結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性分析。15、設(shè)計(jì)一個(gè)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。16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙4.0技術(shù)的智能血壓計(jì)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測血壓變化，并提供健康建議。17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.2技術(shù)的智能手環(huán)，具備健康監(jiān)測、運(yùn)動追蹤和消息提醒功能。18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，支持多種調(diào)制方式如QAM、OFDM等，給出硬件實(shí)現(xiàn)和性能測試。19、在一個(gè)人工智能的模型訓(xùn)練過程中，需要存儲和處理大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和參數(shù)，并能夠快速地進(jìn)行迭代和優(yōu)化。為了支持高效的模型訓(xùn)練，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和技術(shù)可能是最常用的？（）A.張量和并行計(jì)算B.鏈表和串行計(jì)算C.棧和遞歸計(jì)算D.隊(duì)列和分布式計(jì)算20、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，查找操作也是常見的操作之一。順序查找適用于無序數(shù)組，其平均時(shí)間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(1)二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）鏈表的環(huán)形檢測有哪些方法？請?jiān)敿?xì)描述一種方法的實(shí)現(xiàn)過程。2、（本題5分）詳細(xì)說明在一個(gè)二叉堆中進(jìn)行刪除最大元素操作后如何重新調(diào)整堆的結(jié)構(gòu)。3、（本題5分）解釋如何使用貪心算法解決活動安排問題，給出算法步驟和正確性證明。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，用于管理一個(gè)餐廳的菜單信息（菜品編號、菜品名稱、價(jià)格、食材、分類等），能夠?qū)崿F(xiàn)菜品的添加、刪除、查詢和推薦功能。2、（本題5分）實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法，計(jì)算一個(gè)圖的最小生成森林。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)線段樹程序，解決區(qū)間最值更新問題，分析其時(shí)間復(fù)雜度。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)并查集程序，解決朋友圈問題，給定一組人的關(guān)系，輸出朋友圈的個(gè)數(shù)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于B樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)插入、刪除和查找操作。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）一家快遞公司需要管理大量的快遞包裹信息，包括包裹單號、發(fā)件人信息、收件人信息、重量、運(yùn)輸狀態(tài)等。請?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些包裹數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)包裹的快速錄入、跟蹤查詢、狀態(tài)更新，以及統(tǒng)計(jì)不同地區(qū)的包裹數(shù)量和運(yùn)輸情況。2、（本題10分）某電商平臺的商品評價(jià)系統(tǒng)需要對大量的商品評價(jià)進(jìn)行管理和分析。評價(jià)信息包括評價(jià)者ID、商品ID、評價(jià)內(nèi)容、評價(jià)