自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁牡丹江大學《數據科學與智能技術概論》

2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、設計一個基于CPLD的脈沖寬度調制（PWM）發生器，實現可調占空比的PWM信號輸出，給出電路設計和性能測試。2、設計一個基于單片機的溫度監測與控制系統，能夠實時采集環境溫度，當溫度超過設定閾值時，啟動相應的降溫或升溫設備。3、設計一個簡單的雷達測距系統，能夠測量目標物體的距離，并顯示測量結果，分析其測量精度和誤差來源。4、設計一個數字通信中的多址接入方案，如CDMA，實現多個用戶的同時通信，分析系統容量和干擾情況。5、設計一個高速并行通信系統，采用DDR3內存接口，傳輸速率達到1066Mbps，說明硬件實現和時序控制。6、設計一個太陽能熱水器控制器遠程控制電路，能夠通過手機或電腦遠程控制熱水器的工作狀態，并且具有故障報警功能。7、利用射頻技術設計一個4G通信模塊，實現高速數據傳輸和語音通信功能。8、設計一個帶通濾波器電路，中心頻率為1kHz，帶寬為200Hz，通帶波紋小于0.8dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號頻率范圍為0-2kHz。9、設計一個數字電路中的觸發器電路，如JK觸發器，分析其工作特性和時序關系。10、設計一個基于FPGA的UART轉SPI通信橋接模塊，實現兩種接口之間的數據轉換，給出硬件描述和功能驗證。11、當使用數據結構來實現緩存時，LRU（LeastRecentlyUsed）策略是一種常見的淘汰算法。假設一個緩存容量有限，需要不斷替換元素。以下關于LRU策略的實現，哪個數據結構可能是最適合的（）A.棧B.隊列C.哈希表D.雙向鏈表12、設計一個基于STM32的智能車載系統，能夠實現導航、多媒體播放和車輛狀態監測等功能，描述系統的硬件架構和軟件實現。13、假設在一個基因序列分析程序中，需要快速比較兩個基因序列的相似性，并找出最長的公共子序列。為了實現這個功能，以下哪種數據結構和算法可以被應用？（）A.動態規劃結合二維數組B.貪心算法結合鏈表C.回溯算法結合棧D.分治算法結合樹14、設計一個基于數字邏輯的電梯控制系統，實現電梯的上下運行、樓層停靠和超重報警等功能。15、在查找算法中，順序查找適用于各種情況。以下關于順序查找的描述，不正確的是：（）A.順序查找從數組的第一個元素開始，依次比較每個元素B.順序查找的時間復雜度為O(n)C.順序查找適用于有序和無序的數組D.順序查找在元素較多的情況下效率很高16、設計一個音頻混音器電路，能夠將多路音頻信號混合輸出，給出電路結構和參數調整方法。17、設計一個數字通信系統中的同步電路，包括位同步、幀同步和網同步模塊，測試其同步性能。18、設計一個音頻均衡器，能夠對不同頻段的音頻信號進行增益調節，給出電路設計和調試結果。19、設計一個基于單片機的溫度控制系統，能夠實時采集溫度數據，并通過控制加熱或冷卻裝置將溫度穩定在設定范圍內，要求精度達到±0.5℃。20、設計一個無線傳感器網絡節點電路，能夠采集環境數據并通過無線方式傳輸到中心節點，節點具有低功耗和自組網功能。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋并舉例說明在一個具有n個元素的順序表中，如何使用排序算法解決區間最值問題。2、（本題5分）闡述如何使用雙向鏈表實現數據的插入、刪除和遍歷操作，分析雙向鏈表與單向鏈表在操作上的差異和優勢。3、（本題5分）論述在不同負載因子下，哈希表的性能表現以及如何選擇合適的負載因子以提高效率。4、（本題5分）詳細闡述如何使用A*算法在圖中進行尋路，解釋其啟發函數的作用和設計原則，并分析其性能優勢。5、（本題5分）解釋如何使用桶排序對一定范圍內的整數進行排序，分析其適用場景和局限性。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）以鏈表為基礎，設計一個股票交易記錄管理系統，記錄股票的買賣時間、價格和數量。2、（本題5分）設計一個程序，實現對二叉搜索樹的平衡檢查功能，判斷輸入的二叉搜索樹是否平衡。3、（本題5分）基于哈希表和鏈表的組合結構，設計一個程序，用于存儲大量單詞及其釋義，實現單詞的快速查找和添加。4、（本題5分）利用隊列結構設計一個學校食堂打飯排隊系統，模擬學生的排隊和打飯過程。5、（本題5分）設計一個動態規劃算法，求解最長公共子序列問題，輸出最長公共子序列及其長度。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個大型企業的人力資源管理系統中，需要存儲員工的信息，包括員工編號、姓名、部門、職位、工資、績效評估等。設計數據結構來管理員工數據，能夠快速查找特定員工、按部門或職位分類、更新員工信息，并計算部門的平均工資。2、（本題10分）一個文件系統需要對文件和目錄進行高效管理。文件和目錄信息以樹形結構存儲。請設計算法實現以下功能：（1）創建一個新目錄或文件；（2）刪除一個指定的目錄或文件；（3）查找指定文件或目錄的位置；（4）遍歷整個文件系統并輸出目錄和文件結構。分析所設計