學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁河北建材職業技術學院《數據科學與工程算法》

2023-2024學年第二學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、設計一個無線數據傳輸系統，采用藍牙技術實現短距離數據傳輸，傳輸速率不低于1Mbps，有效傳輸距離不小于10米。2、基于通信編碼技術設計一個糾錯編碼系統，能夠對傳輸的數據進行編碼和糾錯，提高數據傳輸的可靠性。3、利用通信技術，設計一個無線傳感器網絡節點，能夠采集環境數據并通過無線網絡將數據傳輸到匯聚節點。4、設一棵完全二叉樹共有700個節點，則在該二叉樹中有多少個葉子節點？（）A.350B.349C.351D.無法確定5、設計一個基于數字圖像處理技術的車牌識別系統，能夠對輸入的車輛圖像進行車牌定位、字符分割和識別，闡述算法流程和實現方法。6、設計一個基于運放的求和放大器電路，能夠實現多個輸入信號的求和運算，增益可調。7、利用電力電子技術設計一個逆變電路，將直流電源轉換為交流電源，輸出符合特定要求的電壓和頻率。8、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9、設計一個數字溫度計，采用熱敏電阻傳感器，能夠測量0℃至100℃的溫度范圍，精度為0.1℃，說明硬件連接和信號處理。10、考慮一個圖書館管理系統，需要存儲圖書的信息，包括書名、作者、ISBN號、借閱狀態等，并能夠根據不同的條件進行快速查詢和排序，如按照借閱次數、出版年份等。為了實現這些功能，以下哪種數據結構可能是最有效的？（）A.冒泡排序算法結合數組B.快速排序算法結合鏈表C.歸并排序算法結合二叉樹D.插入排序算法結合棧11、設計一個通信系統中的調制解調器，能夠實現對模擬信號的數字化調制（如ASK、FSK、PSK）和相應的解調功能，并分析其性能。12、設計一個基于數字信號處理的圖像壓縮系統，能夠對輸入圖像進行高效壓縮，減少存儲空間和傳輸帶寬需求。13、根據通信網絡原理，設計一個校園無線網絡覆蓋方案，確保校園內各個區域都能穩定接入無線網絡。14、設計一個基于數字信號處理器（DSP）的音頻均衡器，能夠對不同頻段的音頻信號進行增益調節。15、設計一個基于傳感器網絡的智能溫室控制系統，能夠精確控制溫室內的環境參數，提高作物產量。16、設計一個正弦波信號發生器，采用DDS技術，頻率分辨率達到1Hz，輸出幅度穩定，說明工作原理和硬件設計。17、利用電力電子技術設計一個電動汽車電池管理系統，實現電池狀態監測和充放電控制。18、設計一個基于數字電路的簡單密碼鎖系統，要求能夠通過輸入正確的數字密碼解鎖，密碼錯誤時有報警提示，且密碼可修改。19、在樹的遍歷方式中，前序遍歷、中序遍歷和后序遍歷是常見的三種方式。對于這三種遍歷方式，以下描述哪一項是不正確的？（）A.前序遍歷首先訪問根節點，然后遞歸地遍歷左子樹和右子樹B.中序遍歷首先遞歸地遍歷左子樹，然后訪問根節點，最后遞歸地遍歷右子樹C.后序遍歷首先遞歸地遍歷左子樹和右子樹，然后訪問根節點D.對于同一棵樹，無論采用哪種遍歷方式，得到的節點序列都是相同的20、設計一個基于霍爾效應的磁場測量儀，能夠測量0-1T的磁場強度，精度達到0.01T。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明在圖的存儲優化中，如何利用鄰接表和鄰接矩陣的結合來適應不同的操作需求。2、（本題5分）論述在動態規劃的問題建模中，如何將實際問題轉化為合適的動態規劃模型。3、（本題5分）在一個具有n個節點的二叉搜索樹中，如何查找第k小的元素，給出算法思路和時間復雜度分析。4、（本題5分）詳細說明選擇排序算法中如何避免不必要的比較。5、（本題5分）詳細說明在一棵二叉樹中，如何進行前序遍歷、中序遍歷和后序遍歷，并分別給出它們的遞歸算法和非遞歸算法的實現思路。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）基于字典樹結構，設計一個程序，用于快速查找和統計文本中出現的不同單詞及其頻率。2、（本題5分）設計一個算法，用鄰接矩陣表示一個無向圖，判斷圖中是否存在獨立集。3、（本題5分）設計一個程序，利用樹狀數組實現對動態數據的快速求和操作。4、（本題5分）設計一個算法，利用二叉搜索樹存儲學生的考試科目成績，能夠快速查找特定科目的成績。5、（本題5分）研究跳表在插入操作中隨機層數生成的策略，對性能的影響及優化。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某在線招聘平臺的簡歷篩選系統需要根據職位要求對求職者的簡歷進行篩選和匹配。簡歷包括求職者ID、個人信息、教育背景、工作經歷、技能證書，職位要求包括職位ID、所需技能、工作經驗、學歷要求。設計數據結構來存儲簡歷和職位要求數據，實現快速準確的篩選和匹配，并向招聘者推薦合適的簡歷。2、（本題10分）一個在線游戲的排行榜系統需要對玩家的得分進行實時更新和排名。得分信息以斐波那契堆的形式存儲。請設計算法實現以下功能：（1）玩家得分增加或減少時更新排名；（2）查找排名前N的玩家；（3）刪除某個玩家的得分記錄；（4）計算排名的平均得分。分析算法的時間