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2頁廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學院《數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)導論》2024-2025學年第一學期期末試卷院(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15個小題，每小題2分，共30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(shè)計一個數(shù)字頻率計數(shù)器擴展電路，能夠?qū)㈩l率計的測量范圍擴展到1GHz，精度為±1Hz。2、運用集成電路知識，設(shè)計一款用于智能手機的攝像頭圖像處理芯片，具備圖像增強、降噪和色彩校正功能。3、設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的智能倉儲貨物定位系統(tǒng)，能夠?qū)崟r獲取貨物的位置信息。4、設(shè)計一個基于單片機的智能電表系統(tǒng)，能夠準確測量電能消耗，支持遠程抄表和欠費報警功能。5、設(shè)計一個音頻混音器，能夠?qū)⒍嗦芬纛l信號進行混合，給出系統(tǒng)方案和電路實現(xiàn)。6、快速排序是一種高效的排序算法。以下關(guān)于快速排序的描述，不正確的是：（）A.快速排序通過選擇一個基準元素，將數(shù)組分為兩部分，然后對這兩部分分別進行排序B.快速排序在平均情況下的時間復雜度為O(nlogn)C.快速排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.快速排序在最壞情況下的時間復雜度為O(n^2)7、設(shè)計一個用于工業(yè)機器人視覺引導的圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)工件識別和定位，給出系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計。8、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。假設(shè)一個數(shù)組的初始狀態(tài)接近有序，以下關(guān)于冒泡排序的性能，哪個描述是準確的（）A.時間復雜度仍然是O(n^2)，效率低下B.時間復雜度接近O(n)，性能較好C.會自動轉(zhuǎn)換為更高效的排序算法D.無法確定其性能9、設(shè)計一個基于ADC的溫度測量系統(tǒng)，測量范圍為-50℃-150℃，精度為0.1℃，通過液晶顯示屏顯示測量結(jié)果。10、設(shè)計一個基于編碼器和控制器的數(shù)控機床進給系統(tǒng)，實現(xiàn)精確的位置控制。11、設(shè)計一個基于Zigbee和藍牙的融合通信系統(tǒng)，實現(xiàn)不同設(shè)備之間的無縫通信，描述系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和通信協(xié)議。12、設(shè)計一個數(shù)字溫度計液位計數(shù)據(jù)傳輸電路，能夠?qū)囟扔嬕何挥嫷臏y量數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程監(jiān)控中心進行實時監(jiān)測。13、設(shè)計一個數(shù)字電壓表電路，能夠測量直流電壓，測量范圍為0V到100V，精度為±0.1V。14、棧是一種特殊的線性表，遵循后進先出的原則。在程序設(shè)計中，棧有著廣泛的應(yīng)用。例如，在表達式求值、函數(shù)調(diào)用等場景中經(jīng)常使用棧。考慮一個表達式：(3+5)*2-7，使用棧來計算這個表達式的值。在計算過程中，當遇到運算符''時，以下正確的操作是：（）A.直接將''輸出B.從棧中彈出兩個操作數(shù)進行乘法運算C.將''壓入棧中D.忽略''，繼續(xù)處理后面的字符15、設(shè)計一個模擬乘法器電路，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個模擬信號的相乘運算，并且具有較高的精度和穩(wěn)定性。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明字符串匹配的BF算法和KMP算法的基本思想，比較它們在不同情況下的性能優(yōu)劣。2、（本題5分）分析在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，如何利用堆進行Top-K問題的求解。3、（本題5分）解釋什么是樹狀數(shù)組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，說明其特點和應(yīng)用場景，并闡述如何進行區(qū)間求和和單點更新操作。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某在線電影票務(wù)系統(tǒng)需要處理影片信息、場次安排、座位預(yù)訂和票房統(tǒng)計。設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實現(xiàn)票務(wù)銷售的高效管理。2、（本題5分）某在線旅游平臺的景點評價系統(tǒng)需要記錄景點信息、評價內(nèi)容和評價分數(shù)。景點信息包括景點ID、景點名稱、景點介紹，評價內(nèi)容包括評價ID、景點ID、用戶ID、評價內(nèi)容、評價時間，評價分數(shù)包括分數(shù)ID、景點ID、用戶ID、分數(shù)。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理評價數(shù)據(jù)，實現(xiàn)景點評價的查詢、統(tǒng)計平均分數(shù)、篩選優(yōu)質(zhì)評價，并根據(jù)評價推薦景點。3、（本題5分）假設(shè)一個在線教育平臺的問答系統(tǒng)需要記錄問題信息、答案信息和用戶互動情況。問題信息包括問題ID、問題標題、提問者ID、提問時間，答案信息包括答案ID、問題ID、回答者ID、回答內(nèi)容、回答時間，用戶互動情況包括互動ID、問題ID、用戶ID、互動類型（點贊、評論等）。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理問答數(shù)據(jù)，實現(xiàn)問題的快速查找、答案的排序、用戶互動的處理，并統(tǒng)計問題的熱度和回答的質(zhì)量。4、（本題5分）某電商平臺需要對商品的銷售數(shù)據(jù)進行分析和處理。銷售數(shù)據(jù)包括商品編號、銷售數(shù)量、銷售日期等信息。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)以下功能：快速查找特定商品在某段時間內(nèi)的銷售總量；按照銷售數(shù)量對商品進行排序；能夠方便地插入和刪除銷售記錄。請詳細描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇、算法設(shè)計以及代碼實現(xiàn)。5、（本題5分）在一個在線課程學習系統(tǒng)中，學生需要完成一系列的課程任務(wù)，每個任務(wù)有不同的要求和截止日期。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來記錄學生的任務(wù)完成情況，包括已完成任務(wù)、未完成任務(wù)、任務(wù)提交時間、得分等，能夠?qū)崟r跟蹤學生的學習進度并及時提醒學生即將到期的任務(wù)。四、設(shè)計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計一個程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲一個學校的課程安排信息（課程編號、課程名稱、授課教