西南交通大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁西南交通大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______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、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機(jī)科學(xué)中重要的研究領(lǐng)域，它對程序的性能和效率有著關(guān)鍵影響。以下關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，錯誤的是：（）A.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合B.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要研究數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)以及對數(shù)據(jù)的操作C.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只關(guān)注數(shù)據(jù)的存儲方式，不考慮數(shù)據(jù)的處理效率D.選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以提高程序的運(yùn)行速度和節(jié)省存儲空間2、設(shè)計一個基于DSP的數(shù)字音頻均衡器，能夠?qū)崿F(xiàn)10段以上的均衡調(diào)節(jié)，給出算法實現(xiàn)和性能優(yōu)化。3、基于通信原理設(shè)計一個數(shù)字通信系統(tǒng)，包括信源編碼、信道編碼、調(diào)制解調(diào)等模塊，給出系統(tǒng)性能評估。4、設(shè)計一個基于DSP的語音合成系統(tǒng)，能夠?qū)⑽谋巨D(zhuǎn)換為自然流暢的語音，提供算法實現(xiàn)和性能評估。5、在圖結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，假設(shè)要為一個城市的交通網(wǎng)絡(luò)建模，其中節(jié)點表示交叉路口，邊表示道路，并且需要計算兩個地點之間的最短路徑。以下哪種圖算法最適合解決這個問題？（）A.深度優(yōu)先搜索B.廣度優(yōu)先搜索C.Dijkstra算法D.Floyd-Warshall算法6、設(shè)計一個基于STM32的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度、氣象條件等自動控制灌溉，提供系統(tǒng)的硬件電路和控制策略。7、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計一個銀行自動取款機(jī)的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)取款、存款、轉(zhuǎn)賬等功能。8、對于一個需要快速計算一個字符串的所有子串的問題，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的組合可能是最有效的？（）A.后綴數(shù)組和相關(guān)算法B.前綴樹和遍歷C.鏈表和字符串操作D.數(shù)組和循環(huán)9、考慮到一個圖像識別系統(tǒng)，需要對圖像中的像素進(jìn)行快速的鄰域訪問和操作，以檢測圖像的特征。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地支持這種鄰域操作？（）A.二維數(shù)組B.十字鏈表C.鄰接表D.矩陣10、數(shù)組是一種基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有一定的優(yōu)點和局限性。以下關(guān)于數(shù)組的說法，不正確的是：（）A.數(shù)組的元素在內(nèi)存中是連續(xù)存儲的，便于隨機(jī)訪問B.數(shù)組的長度在定義后通常是固定的，不易動態(tài)擴(kuò)展C.數(shù)組的插入和刪除操作在元素較多時，效率較高D.數(shù)組可以用于存儲相同類型的數(shù)據(jù)元素，具有較高的存儲效率11、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.BDACEFG12、設(shè)計一個數(shù)字頻率計多功能電路，能夠同時測量頻率、周期、占空比等參數(shù)，并且具有數(shù)據(jù)存儲和打印功能。13、設(shè)計一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的載波同步電路，實現(xiàn)對接收信號載波頻率和相位的準(zhǔn)確同步，測試同步性能。14、設(shè)計一個音頻放大器擴(kuò)展電路，能夠增加放大器的輸出功率和音質(zhì)，并且具有失真檢測功能。15、圖在實際應(yīng)用中有著多種用途。以下關(guān)于圖的應(yīng)用場景的描述，錯誤的是：（）A.圖可以用于表示社交網(wǎng)絡(luò)中的人際關(guān)系B.圖可以用于交通網(wǎng)絡(luò)的路徑規(guī)劃C.圖可以用于表示計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的連接關(guān)系D.圖只能用于表示簡單的線性關(guān)系16、動態(tài)數(shù)組是一種可以動態(tài)調(diào)整大小的數(shù)組。以下關(guān)于動態(tài)數(shù)組的描述，錯誤的是：（）A.動態(tài)數(shù)組可以根據(jù)需要自動增加或減少存儲空間B.動態(tài)數(shù)組在插入元素時可能需要重新分配內(nèi)存C.動態(tài)數(shù)組的實現(xiàn)通?；陟o態(tài)數(shù)組D.動態(tài)數(shù)組的性能一定優(yōu)于靜態(tài)數(shù)組17、設(shè)計一個基于ZigBee的智能路燈節(jié)能系統(tǒng)，能夠根據(jù)道路上的行人和車輛情況自動調(diào)節(jié)路燈亮度，實現(xiàn)節(jié)能效果。18、設(shè)計一個用于太陽能路燈的控制器，能夠根據(jù)光照強(qiáng)度自動控制路燈開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)，給出電路原理和控制策略。19、設(shè)計一個基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)字圖像分類系統(tǒng)，分析模型的準(zhǔn)確性和泛化能力。20、設(shè)計一個基于MAX232的串口通信電路，實現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)之間的通信，給出電路原理圖和通信協(xié)議編程。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述在拓?fù)渑判虻膽?yīng)用擴(kuò)展中，如何解決資源分配或任務(wù)調(diào)度問題。2、（本題5分）論述如何使用拓?fù)渑判蚪鉀Q課程安排問題，給出具體的案例和分析。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在一個具有n個頂點的無向圖中，如何求解最小度生成樹問題。4、（本題5分）解釋如何在一個二叉搜索樹中實現(xiàn)迭代器，使得能夠按照中序遍歷的順序訪問節(jié)點，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度。5、（本題5分）闡述如何在一個有向無環(huán)圖中進(jìn)行拓?fù)渑判颍⒔o出算法步驟和實現(xiàn)代碼，分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個算法，利用哈希表存儲用戶的身份證號和聯(lián)系方式，實現(xiàn)用戶信息的快速查找和更新。2、（本題5分）設(shè)計一個算法，利用哈希表存儲學(xué)生的學(xué)號和選修課程，實現(xiàn)課程的查詢和統(tǒng)計。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，利用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示通信網(wǎng)絡(luò)中的信號傳輸，實現(xiàn)信號的最優(yōu)路徑和延遲分析功能。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，判斷一個無向圖是否為連通圖，如果是，輸出其連通分量個數(shù)。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用插入排序算法對一個棧進(jìn)行排序。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個在線音樂平臺的歌單管理系統(tǒng)需要對用戶創(chuàng)建的歌單和歌曲信息進(jìn)行管理。歌單信息包括歌單編號、名稱、歌曲列表等，歌曲信息包括歌曲ID、名稱、歌手等。這些信息以鄰接多重表的形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）查詢某個歌單中的歌曲；（2）向歌單中添加或刪除歌曲；（3）合并兩個歌單；（4）統(tǒng)計用戶創(chuàng)建的歌單數(shù)量。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題10分）一個學(xué)校的選課系統(tǒng)需要管理課程和學(xué)生的選課信息，包括課程編號、課程名稱、授課教師、選課學(xué)生名單等。系統(tǒng)要支持快速查找特定課程的選課情況、按照選課人數(shù)對課程進(jìn)行排序、學(xué)生選課和退課操作。請設(shè)計合理的數(shù)據(jù)結(jié)