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(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁南京交通職業(yè)技術(shù)學院《數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術(shù)》

2023-2024學年第二學期期末試卷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(shè)計一個基于PLC的熱電廠鍋爐控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對鍋爐水位、蒸汽壓力、溫度等參數(shù)的自動控制。2、設(shè)計一個基于數(shù)字鎖相環(huán)的時鐘同步系統(tǒng)，能夠使多個設(shè)備的時鐘保持同步，分析其同步精度和穩(wěn)定性。3、在一個具有n個元素的順序表中，若要在第i個位置（1<=i<=n+1）插入一個新元素，以下哪種操作的時間復雜度最高？（）A.移動插入位置之后的所有元素B.查找插入位置C.分配新的存儲空間D.更新表的長度4、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機存儲、組織數(shù)據(jù)的方式。在研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，線性表是一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于線性表的描述，錯誤的是（）A.線性表可以順序存儲，也可以鏈式存儲B.順序存儲的線性表可以隨機訪問任意元素，時間復雜度為O(1)C.鏈式存儲的線性表在插入和刪除操作時，不需要移動大量元素，效率較高D.線性表的長度是固定的，不能動態(tài)變化5、設(shè)計一個光耦隔離的模擬量輸入模塊，實現(xiàn)對0至5V模擬信號的隔離采集，給出電路參數(shù)和應(yīng)用示例。6、設(shè)計一個數(shù)字通信中的碼間干擾補償電路，分析補償效果和對系統(tǒng)性能的影響。7、在一個大型企業(yè)的員工管理系統(tǒng)中，需要存儲員工的基本信息，如姓名、工號、部門、職位等，并且能夠按照部門快速查找和統(tǒng)計員工數(shù)量。為了實現(xiàn)這樣的功能，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是比較合適的選擇？（）A.字典樹B.堆C.跳表D.并查集8、設(shè)計一個基于CPLD的數(shù)字邏輯電路，實現(xiàn)一個8位加法器和8位乘法器，給出硬件描述語言代碼和時序仿真結(jié)果。9、設(shè)計一個基于單片機的智能家電控制系統(tǒng)，能夠通過手機APP遠程控制家電的開關(guān)和工作模式。10、設(shè)計一個通信系統(tǒng)復用設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)時分復用、頻分復用或波分復用功能，分析復用效率和資源利用率。11、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。12、基于通信中的多址接入技術(shù)設(shè)計一個無線通信網(wǎng)絡(luò)，支持多個用戶同時通信，分析網(wǎng)絡(luò)容量和性能。13、利用電力電子技術(shù)設(shè)計一個交流-直流變換器（AC-DCConverter），實現(xiàn)將交流電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電源輸出。14、設(shè)計一個簡單的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產(chǎn)線上設(shè)備的運行控制和狀態(tài)監(jiān)測，闡述系統(tǒng)的架構(gòu)和控制策略。15、設(shè)計一個音頻降噪電路，能夠有效降低環(huán)境噪聲對音頻信號的影響，給出電路設(shè)計和降噪效果測試。16、設(shè)計一個基于AD9854的直接數(shù)字頻率合成器（DDS），輸出頻率范圍為1Hz至100MHz，相位分辨率小于1°，給出硬件設(shè)計和控制程序。17、設(shè)計一個太陽能路燈控制器，能夠根據(jù)環(huán)境光強自動控制路燈的開關(guān)和亮度，描述電路原理和控制策略。18、設(shè)計一個基于單片機的智能血壓計系統(tǒng)，能夠準確測量人體血壓，并通過藍牙將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾CAPP進行記錄和分析。19、設(shè)計一個基于ARM的嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)視頻采集和編碼，存儲到SD卡中，闡述系統(tǒng)架構(gòu)和軟件實現(xiàn)流程。20、設(shè)計一個基于運算放大器的電壓比較器電路，能夠比較兩個輸入電壓的大小，并輸出相應(yīng)的高低電平信號。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，如何進行折半插入排序的操作。2、（本題5分）詳細說明如何在一個圖中進行最大流的計算，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復雜度。3、（本題5分）論述哈夫曼樹的構(gòu)建過程，以及它在數(shù)據(jù)壓縮中的應(yīng)用原理。4、（本題5分）解釋如何在一個具有n個元素的無序數(shù)組中，使用快速排序算法進行排序，并分析其時間復雜度和空間復雜度。5、（本題5分）在哈希表中，闡述如何處理哈希沖突，給出幾種常見的處理方法的算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其性能。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲一個公司員工的信息，包括姓名、工號、部門、工資等，實現(xiàn)插入、刪除、查找和遍歷操作。2、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，用于管理一個城市的公交線路換乘信息，能夠根據(jù)起始站點和終點站點，給出最優(yōu)的換乘方案和路線。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲一個學校的社團成員活動參與記錄信息，支持成員活躍度的評估。4、（本題5分）設(shè)計一個程序，利用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示電路圖，實現(xiàn)電路中兩點之間的連通性檢查功能。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示城市交通網(wǎng)絡(luò)中的智能導航系統(tǒng)，實現(xiàn)最短路徑和實時路況的結(jié)合功能。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某公司的文檔管理系統(tǒng)需要存儲各類文檔，包括文檔名稱、作者、創(chuàng)建時間、修改時間、文檔內(nèi)容等信息。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來高效地存儲和檢索這些文檔，支持按作者、創(chuàng)建時間、文檔類型等條件進行快速查詢，并能方便地進行文檔的添加、刪除和修改操作。2、（本題10分）某公司的員工信息（包括員工編號、姓名、年齡、部門、工資等）以哈希表的形式存儲。由于公司規(guī)模擴大，員工數(shù)量急劇增加，導致哈希沖突頻繁。請?zhí)岢龈倪M方案，重新設(shè)計哈希函數(shù)和解決沖突的方法，并分析改進后的時間復雜度和空間復雜度。同時，實現(xiàn)以下功能：（1）查找特定員工的信息；