遼寧科技學院《數(shù)據(jù)可視化》2023-2024學年第一學期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁遼寧科技學院《數(shù)據(jù)可視化》

2023-2024學年第一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30個小題，每小題1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、設計一個數(shù)字電路中計數(shù)器的級聯(lián)擴展和同步控制方案，分析計數(shù)范圍和同步性能。2、設計一個無線通信模塊電路，能夠實現(xiàn)短距離無線數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離在100米以內，數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mbps。3、運用通信網絡技術，設計一個智能工廠的5G專網方案，滿足工業(yè)生產中對低延遲、高可靠通信的需求。4、設計一個數(shù)字存儲示波器觸發(fā)與存儲優(yōu)化電路，能夠提高示波器的觸發(fā)準確性和存儲效率。5、哈夫曼樹是一種最優(yōu)二叉樹，常用于數(shù)據(jù)壓縮。以下關于哈夫曼樹的特點，錯誤的是（）A.帶權路徑長度最小B.沒有度為1的節(jié)點C.權值越大的節(jié)點離根節(jié)點越近D.哈夫曼樹的構建過程是唯一的6、設計一個基于A/D轉換器的電壓測量系統(tǒng)，能夠高精度測量直流或交流電壓，并進行數(shù)字顯示。7、設計一個智能溫度傳感器，能夠通過數(shù)字接口輸出溫度數(shù)據(jù)，并具有低功耗特性，闡述傳感器的原理和電路設計。8、選擇排序也是一種基本的排序算法。以下關于選擇排序的描述，錯誤的是（）A.每一輪從待排序序列中選擇最小的元素，放到已排序序列的末尾B.選擇排序的時間復雜度為O(n2)，但在某些情況下比冒泡排序性能好C.選擇排序是一種不穩(wěn)定的排序算法D.選擇排序不需要額外的存儲空間，空間復雜度為O(1)9、設計一個基于光電傳感器的自動門控制系統(tǒng)，當檢測到有人靠近時自動開門，一段時間后自動關門。10、對于一個用鏈表表示的隊列，若隊頭指針為front，隊尾指針為rear，在進行入隊操作時，新節(jié)點應插入在？（）A.front之前B.rear之后C.front和rear之間D.任意位置11、在一個用數(shù)組實現(xiàn)的小頂堆中，刪除堆頂元素后，為了保持堆的性質，需要進行的調整操作的時間復雜度為？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)12、設計一個基于數(shù)字信號處理的語音降噪系統(tǒng)，能夠有效降低環(huán)境噪聲對語音信號的影響，提高語音質量。13、設計一個基于數(shù)字電位器和濾波器的音頻均衡調節(jié)系統(tǒng)，實現(xiàn)對音頻各頻段的靈活均衡調節(jié)。14、設計一個基于無線通信技術的智能水質監(jiān)測浮標系統(tǒng)，能夠實時監(jiān)測水域的水質參數(shù)并遠程傳輸。15、設計一個數(shù)字電壓表自動校準電路，能夠定期自動對電壓表進行校準，提高測量精度。16、在圖的算法中，最小生成樹算法用于構建連通圖的最小代價生成樹，以下關于最小生成樹算法的描述，正確的是：（）A.Prim算法和Kruskal算法都能得到圖的最小生成樹，但算法思想不同B.Prim算法從圖中的任意一個節(jié)點開始構建生成樹，Kruskal算法則從邊的集合開始C.最小生成樹的權值之和是唯一確定的，與算法的選擇無關D.對于稠密圖，Kruskal算法的效率高于Prim算法；對于稀疏圖，Prim算法更優(yōu)17、在一個交通流量監(jiān)測系統(tǒng)中，需要實時記錄不同路段的車輛數(shù)量，并能夠快速地找出車輛數(shù)量最多的路段和最少的路段。此外，還需要能夠動態(tài)地更新路段的車輛數(shù)量信息。對于這樣的需求，以下哪種數(shù)據(jù)結構最為合適？（）A.優(yōu)先隊列，能夠快速獲取最大或最小元素B.紅黑樹，保持數(shù)據(jù)的有序性并支持高效的插入和刪除C.跳表，實現(xiàn)快速的查找、插入和刪除操作D.線段樹，用于處理區(qū)間的統(tǒng)計和更新問題18、二叉搜索樹是一種特殊的二叉樹，在查找和操作上具有一定的優(yōu)勢。對于二叉搜索樹的特點，以下描述哪一項是不正確的？（）A.左子樹上所有節(jié)點的值均小于根節(jié)點的值，右子樹上所有節(jié)點的值均大于根節(jié)點的值B.中序遍歷二叉搜索樹可以得到一個有序的序列C.插入、刪除和查找操作在平均情況下的時間復雜度均為O(logn)，其中n是節(jié)點數(shù)量D.二叉搜索樹一定是平衡的，即左右子樹的高度差不超過119、使用電力電子器件設計一個降壓型直流-直流變換器（BuckConverter），給出電路參數(shù)設計和效率分析。20、設計一個集成電路制造中的化學氣相沉積（CVD）設備控制系統(tǒng)，優(yōu)化工藝參數(shù)。21、設計一個音頻混音控制臺，能夠同時處理多路音頻輸入，實現(xiàn)音量調節(jié)、平衡控制等功能，給出系統(tǒng)方案和電路實現(xiàn)。22、在數(shù)據(jù)結構的動態(tài)調整中，如動態(tài)數(shù)組和動態(tài)鏈表，需要注意一些問題。以下關于動態(tài)調整的描述，錯誤的是：（）A.動態(tài)數(shù)組在需要擴展時，通常需要重新分配更大的連續(xù)內存空間，并將原數(shù)據(jù)復制過去B.動態(tài)鏈表在插入和刪除節(jié)點時，只需要修改指針，不需要移動大量的數(shù)據(jù)，效率較高C.動態(tài)調整數(shù)據(jù)結構時，需要考慮內存分配和釋放的開銷，避免頻繁的操作導致性能下降D.動態(tài)調整的數(shù)據(jù)結構在任何情況下都能自動適應數(shù)據(jù)的變化，不需要手動干預和優(yōu)化23、字符串匹配是一個常見的問題，KMP算法是一種高效的字符串匹配算法。假設主串為"ABABDABACDABABCABAB"，模式串為"ABABCABAB"，使用KMP算法進行匹配，以下關于匹配過程的描述，哪個是正確的？（）A.不需要回溯主串指針B.每次匹配失敗都回溯主串指針到起始位置C.只回溯模式串指針，不回溯主串指針D.同時回溯主串指針和模式串指針24、設計一個基于運算放大器的儀表放大器，具有高共模抑制比和高增益，用于測量小信號。25、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。以下關于冒泡排序的描述，不正確的是（）A.每次比較相鄰的兩個元素，將較大的元素向后移動B.經過n-1輪比較，就可以將數(shù)組排序完成C.冒泡排序的時間復雜度為O(n2)，在所有情況下性能都較差D.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法26、在數(shù)據(jù)結構中，樹的遍歷方式有多種，以下關于樹的遍歷方式的描述，錯誤的是：（）A.前序遍歷先訪問根節(jié)點，然后遞歸遍歷左子樹和右子樹B.中序遍歷先遞歸遍歷左子樹，然后訪問根節(jié)點，最后遞歸遍歷右子樹C.后序遍歷先遞歸遍歷左子樹和右子樹，最后訪問根節(jié)點D.無論采用哪種遍歷方式，對同一棵樹得到的節(jié)點訪問順序都是相同的27、設計一個半導體發(fā)光二極管（LED）驅動電路，使其能夠穩(wěn)定發(fā)光，具有亮度調節(jié)功能，并分析其效率和可靠性。28、想象一個在線考試系統(tǒng)，需要實時統(tǒng)計每個考生的答題進度和得分情況。以下哪種數(shù)據(jù)結構能夠高效地支持這種統(tǒng)計需求？（）A.樹狀數(shù)組，適合進行區(qū)間更新和查詢B.線段樹，常用于區(qū)間操作，但實現(xiàn)相對復雜C.哈希表，快速查找考生信息，但不便于區(qū)間統(tǒng)計D.優(yōu)先隊列，按照得分排序，不便于答題進度的統(tǒng)計29、設計一個基于D/A轉換器的三角波信號發(fā)生器電路，輸出頻率范圍為100Hz-1kHz，幅度可調。30、利用數(shù)字信號處理技術，設計一個語音識別系統(tǒng)，能夠準確識別特定的語音指令并執(zhí)行相應的操作。二、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線訂餐系統(tǒng)需要處理餐廳的菜單信息、用戶訂單、配送地址和支付狀態(tài)。設計合適的數(shù)據(jù)結構和算法，實現(xiàn)訂單的快速處理和配送優(yōu)化。2、（本題5分）一家酒店的預訂系統(tǒng)需要記錄房間信息和預訂記錄，房間信息包括房間號、房間類型、價格、可預訂狀態(tài)，預訂記錄包括預訂ID、房間號、入住時間、退房時間、客人姓名。請設計數(shù)據(jù)結構來管理預訂數(shù)據(jù)，實現(xiàn)房間的快速預訂、取消預訂、查詢房間可用性，并統(tǒng)計不同時間段的預訂率。3、（本題5分）某在線游戲的組隊系統(tǒng)需要根據(jù)玩家的等級、職業(yè)和游戲目標快速組成合適的隊伍。設計一種數(shù)據(jù)結構和算法，提高組隊效率和游戲體驗。4、（本題5分）在一個物流配送系統(tǒng)中，需要記錄每個訂單的詳細信息，包括訂單號、客戶信息、商品清單、配送地址、預計送達時間等。設計一種數(shù)據(jù)結構來存儲訂單信息，實現(xiàn)訂單的添加、刪除、查找和更新操作，并能夠根據(jù)配送地址和預計送達時間進行高效的排序和查詢。5、（本題5分）一個圖書館的圖書借閱系統(tǒng)需要記錄讀者的借閱信息、歸還日期和逾期情況。設計合適的數(shù)據(jù)結構來管理這些信息，能夠快速地查詢讀者的借閱記錄、提醒讀者歸還圖書，并統(tǒng)計圖書的借閱頻率。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述在利用哈希表存儲結構體數(shù)據(jù)時，如何設計哈希函數(shù)和處理沖突，以提高查找和存儲效率。2、（本題5分）在二叉樹中，解釋如何判斷一棵二叉樹是否為平衡二叉樹，給出相應的算法步驟和實現(xiàn)代碼。3、（本題5分）解釋如何在一個二叉搜索樹中進行刪除操作的多線程