湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)可視化》2021-2022學(xué)年第一學(xué)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2分，共40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)計一個電子血壓計數(shù)據(jù)分析與預(yù)警電路，能夠?qū)ρ獕河嫓y量的數(shù)據(jù)進行分析，當血壓異常時發(fā)出預(yù)警信號。2、設(shè)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。3、在一個需要頻繁進行插入和刪除操作，并且數(shù)據(jù)量較大的場景中，如果對查找操作的要求相對較低，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最優(yōu)的選擇？（）A.鏈表，插入和刪除操作方便，查找效率相對較低B.二叉搜索樹，查找效率較高，但插入和刪除可能導(dǎo)致樹的調(diào)整C.數(shù)組，插入和刪除操作復(fù)雜，不適合頻繁操作D.棧，不符合頻繁插入和刪除的需求4、設(shè)計一個音頻功率放大器，采用甲類放大方式，在8Ω負載下輸出功率不小于10W，給出電路設(shè)計和熱設(shè)計。5、想象一個需要對大量浮點數(shù)進行排序的任務(wù)，并且要求排序的穩(wěn)定性（即相同值的元素相對順序保持不變）。以下哪種排序算法可能是最合適的？（）A.冒泡排序，穩(wěn)定但效率低B.快速排序，不穩(wěn)定，效率較高C.歸并排序，穩(wěn)定且在大數(shù)據(jù)量時效率較好D.選擇排序，不穩(wěn)定且效率一般6、設(shè)計一個數(shù)字鎖相環(huán)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入信號的頻率和相位跟蹤，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計算。7、設(shè)計一個數(shù)字圖像處理中的圖像分割算法，如閾值分割或區(qū)域生長分割，在實際圖像上進行測試和優(yōu)化。8、設(shè)一棵二叉樹的中序遍歷結(jié)果為ABCDEFG，前序遍歷結(jié)果為DBAECFG，則后序遍歷結(jié)果為（）A.ACGFEDBB.BDFEGCAC.DBEFAGCD.BDACEFG9、設(shè)計一個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的接收模塊，能夠接收并解析衛(wèi)星信號，計算定位信息，評估定位精度。10、設(shè)計一個數(shù)字時鐘電路，能夠準確顯示時、分、秒，具有校時功能，并使用數(shù)碼管或液晶顯示屏進行顯示，提供詳細的電路原理圖和程序代碼。11、設(shè)計一個基于ADC和微控制器的溫度巡檢系統(tǒng)，能夠同時測量多個點的溫度，并在顯示屏上顯示。12、棧是一種特殊的線性結(jié)構(gòu)，遵循后進先出的原則。假設(shè)一個程序中使用了棧來存儲數(shù)據(jù)。以下關(guān)于棧的描述，哪一項是不準確的？（）A.?？梢杂糜趯崿F(xiàn)函數(shù)調(diào)用時的參數(shù)傳遞和局部變量存儲B.入棧和出棧操作的時間復(fù)雜度均為O(1)C.可以使用數(shù)組或鏈表來實現(xiàn)棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)D.棧的存儲空間大小是固定的，無法動態(tài)擴展13、二分查找是一種在有序數(shù)組中進行查找的高效算法。以下關(guān)于二分查找的描述，錯誤的是（）A.每次將查找范圍縮小一半，逐步逼近目標元素B.二分查找的時間復(fù)雜度為O(log?n)C.二分查找要求數(shù)組必須是有序的，且只能用于數(shù)組，不能用于鏈表D.二分查找在所有情況下都比順序查找快14、設(shè)計一個基于熱電偶的溫度測量系統(tǒng)，能夠測量較高溫度范圍，并對測量結(jié)果進行冷端補償和線性化處理。15、在一個有序數(shù)組中，使用二分查找查找一個特定元素，如果查找失敗，最終比較次數(shù)與數(shù)組長度n的關(guān)系是：（）A.比較次數(shù)小于等于log?(n+1)B.比較次數(shù)等于nC.比較次數(shù)小于等于n/2D.比較次數(shù)小于等于n-116、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評估中，除了時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，還有其他指標。關(guān)于這些評估指標，以下描述哪一項是不正確的？（）A.平均查找長度常用于評估查找算法的性能B.算法的穩(wěn)定性也是一個重要的評估指標，特別是在排序算法中C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的可維護性和可讀性在實際應(yīng)用中通常不重要D.對于特定的應(yīng)用場景，還需要考慮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與其他部分的集成和協(xié)作效率17、設(shè)計一個基于FPGA的數(shù)字濾波器，實現(xiàn)對輸入信號的低通濾波，截止頻率為2kHz，采樣頻率為10kHz。18、設(shè)計一個基于FPGA的數(shù)字信號加密傳輸系統(tǒng)，保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。19、基于通信編碼技術(shù)設(shè)計一個糾錯編碼系統(tǒng)，能夠?qū)鬏數(shù)臄?shù)據(jù)進行編碼和糾錯，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?0、設(shè)計一個數(shù)字電壓表，測量范圍為0至200V，采用分壓電阻實現(xiàn)，精度為1V，說明硬件電路和軟件算法。二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細說明在紅黑樹中，刪除操作可能導(dǎo)致的顏色違規(guī)情況以及修復(fù)方法。2、（本題5分）闡述隊列在多線程編程中的應(yīng)用，如生產(chǎn)者消費者問題、線程池管理等，并解釋其作用。3、（本題5分）解釋如何判斷一個二叉樹是否為滿二叉樹，給出相應(yīng)的算法和代碼。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用插入排序算法對一個棧進行排序。2、（本題5分）采用鄰接多重表存儲無向圖，設(shè)計深度優(yōu)先搜索和廣度優(yōu)先搜索算法，并進行性能對比。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，在鏈表中查找倒數(shù)第k個節(jié)點，輸出節(jié)點的值和位置。4、（本題5分）設(shè)計一個伸展樹，實現(xiàn)插入、刪除和查找操作，觀察其自調(diào)整特性。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用希爾排序算法對給定的數(shù)組進行排序，輸出排序后的數(shù)組。四、綜合題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）在一個大型在線游戲中，需要管理玩家的角色信息、裝備信息和游戲進程。設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些數(shù)據(jù)，使得能夠快速地查詢玩家狀態(tài)、更新裝備屬性，并處理大量玩家同時進行的操作。2、（本題10分）一家在線醫(yī)療平臺需要管理患者的病歷信息、診斷結(jié)