內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)與應(yīng)用》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)示波器觸發(fā)電路，能夠根據(jù)特定的信號(hào)條件觸發(fā)示波器的采樣，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。2、設(shè)計(jì)一個(gè)智能溫度傳感器，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量環(huán)境溫度并通過(guò)無(wú)線方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮斩?，具備低功耗和高精度的特點(diǎn)。3、鏈表也是一種常見(jiàn)的線性表結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在使用一個(gè)單向鏈表。以下關(guān)于鏈表的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.鏈表在插入和刪除元素時(shí)，只需修改相關(guān)節(jié)點(diǎn)的指針，操作較為靈活B.單向鏈表只能從表頭向表尾方向遍歷，無(wú)法反向遍歷C.鏈表的存儲(chǔ)空間不需要連續(xù)，可以充分利用零散的內(nèi)存空間D.鏈表的查找操作需要從頭節(jié)點(diǎn)依次遍歷，效率相對(duì)較低4、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字電位器和濾波器的音頻均衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻各頻段的靈活均衡調(diào)節(jié)。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的差分放大器電路，具有高共模抑制比和低噪聲特性。6、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.3的智能音箱，能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音交互、音樂(lè)播放、智能家居控制等功能，音質(zhì)清晰，響應(yīng)迅速。7、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路中同步時(shí)序電路和異步時(shí)序電路的性能比較系統(tǒng)，分析在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的優(yōu)劣。8、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)調(diào)制解調(diào)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，調(diào)制方式為ASK、FSK、PSK等。9、隊(duì)列是另一種特殊的線性結(jié)構(gòu)，遵循先進(jìn)先出的原則。假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)中使用了隊(duì)列來(lái)處理任務(wù)。以下關(guān)于隊(duì)列的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.隊(duì)列可以用于實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法B.循環(huán)隊(duì)列可以有效地解決普通隊(duì)列可能出現(xiàn)的假溢出問(wèn)題C.入隊(duì)和出隊(duì)操作的時(shí)間復(fù)雜度均為O(1)D.隊(duì)列的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)只能是數(shù)組，不能使用鏈表10、設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤數(shù)據(jù)加密電路，能夠?qū)﹄娮映拥臏y(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)的安全性。11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能安防監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)入侵、火災(zāi)等異常情況，并進(jìn)行報(bào)警和錄像。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于RFID技術(shù)的門(mén)禁系統(tǒng)，能夠識(shí)別合法的RFID標(biāo)簽并控制門(mén)的開(kāi)關(guān)，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件流程。13、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的性能評(píng)估中，除了時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，還需要考慮其他因素。以下關(guān)于性能評(píng)估的描述，不正確的是：（）A.算法的可讀性和可維護(hù)性也是評(píng)估的重要因素，過(guò)于復(fù)雜的算法可能難以理解和修改B.代碼的實(shí)現(xiàn)效率，如編程語(yǔ)言的特性和編譯器的優(yōu)化，也會(huì)對(duì)實(shí)際性能產(chǎn)生影響C.數(shù)據(jù)的分布和特點(diǎn)可能會(huì)影響算法的性能，例如有序數(shù)據(jù)和無(wú)序數(shù)據(jù)對(duì)排序算法的影響不同D.性能評(píng)估只需要關(guān)注理論上的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，實(shí)際運(yùn)行時(shí)的情況可以忽略不計(jì)14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能血壓計(jì)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量人體血壓，并通過(guò)藍(lán)牙將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP進(jìn)行記錄和分析。15、設(shè)計(jì)一個(gè)程控放大器，增益可在1至100倍之間程控調(diào)節(jié)，精度為1%，給出電路設(shè)計(jì)和控制邏輯。16、考慮一個(gè)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，需要對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和分析，存儲(chǔ)語(yǔ)音片段的特征信息，并能夠快速地進(jìn)行匹配和識(shí)別。對(duì)于這樣的系統(tǒng)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.循環(huán)鏈表，存儲(chǔ)連續(xù)的語(yǔ)音片段B.雙鏈表，方便前后雙向訪問(wèn)語(yǔ)音數(shù)據(jù)C.二叉堆，快速獲取重要的語(yǔ)音特征D.哈希桶，快速定位特定的語(yǔ)音特征17、設(shè)計(jì)一個(gè)智能水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)參數(shù)并通過(guò)無(wú)線方式傳輸數(shù)據(jù)，給出節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)和低功耗實(shí)現(xiàn)。18、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)調(diào)整中，如動(dòng)態(tài)數(shù)組和動(dòng)態(tài)鏈表，需要注意一些問(wèn)題。以下關(guān)于動(dòng)態(tài)調(diào)整的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.動(dòng)態(tài)數(shù)組在需要擴(kuò)展時(shí)，通常需要重新分配更大的連續(xù)內(nèi)存空間，并將原數(shù)據(jù)復(fù)制過(guò)去B.動(dòng)態(tài)鏈表在插入和刪除節(jié)點(diǎn)時(shí)，只需要修改指針，不需要移動(dòng)大量的數(shù)據(jù)，效率較高C.動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，需要考慮內(nèi)存分配和釋放的開(kāi)銷(xiāo)，避免頻繁的操作導(dǎo)致性能下降D.動(dòng)態(tài)調(diào)整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在任何情況下都能自動(dòng)適應(yīng)數(shù)據(jù)的變化，不需要手動(dòng)干預(yù)和優(yōu)化19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于USB接口的數(shù)據(jù)采集卡，能夠采集多路模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，給出硬件接口設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)思路。20、設(shè)計(jì)一個(gè)模擬集成電路中的反饋放大器，實(shí)現(xiàn)特定的增益和帶寬要求，分析反饋對(duì)穩(wěn)定性的影響。21、在一個(gè)需要對(duì)一組數(shù)據(jù)進(jìn)行去重操作的場(chǎng)景中，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.集合，自動(dòng)去除重復(fù)元素B.數(shù)組，需要額外的算法進(jìn)行去重C.鏈表，去重操作復(fù)雜且效率低D.棧，不適合進(jìn)行去重操作22、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙低功耗技術(shù)的智能血壓計(jì)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量血壓，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP進(jìn)行分析和存儲(chǔ)。23、歸并排序是一種基于分治思想的排序算法。以下關(guān)于歸并排序的描述，不正確的是（）A.將數(shù)組不斷分成兩半，分別排序后再合并B.歸并排序的時(shí)間復(fù)雜度始終為O(nlog?n)C.歸并排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.歸并排序的空間復(fù)雜度較高，為O(n)24、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號(hào)解調(diào)系統(tǒng)，支持常見(jiàn)的調(diào)制方式（如QPSK、16QAM等）的解調(diào)。25、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于醫(yī)療設(shè)備的直流穩(wěn)壓電源電路，提供穩(wěn)定的低噪聲電源。26、設(shè)計(jì)一個(gè)基于加速度傳感器的振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠監(jiān)測(cè)設(shè)備的振動(dòng)情況，并進(jìn)行故障預(yù)警。27、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)燈光、窗簾、空調(diào)等設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。28、遞歸是一種編程技術(shù)，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法中經(jīng)常用到。以下關(guān)于遞歸的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.遞歸函數(shù)直接或間接調(diào)用自身B.遞歸算法通常比非遞歸算法更簡(jiǎn)潔易懂C.遞歸算法的執(zhí)行效率總是高于非遞歸算法D.遞歸在處理某些問(wèn)題時(shí)，如樹(shù)和圖的遍歷，非常方便29、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，支持SATA或NVMe接口，給出硬件設(shè)計(jì)和性能測(cè)試。30、設(shè)計(jì)一個(gè)程控衰減器，衰減量可在0至60dB范圍內(nèi)程控調(diào)節(jié)，精度為1dB，給出電路實(shí)現(xiàn)和控制邏輯。二、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某電商平臺(tái)的商品推薦系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的瀏覽歷史、購(gòu)買(mǎi)記錄和收藏行為為用戶推薦相關(guān)商品。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)和分析這些用戶行為數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的商品推薦算法，能夠?qū)崟r(shí)更新推薦結(jié)果以適應(yīng)用戶興趣的變化。2、（本題5分）某在線寵物領(lǐng)養(yǎng)平臺(tái)需要記錄寵物的信息、領(lǐng)養(yǎng)人的申請(qǐng)和審核狀態(tài)。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，確保寵物能夠找到合適的領(lǐng)養(yǎng)家庭。3、（本題5分）在一個(gè)在線寵物管理系統(tǒng)中，需要管理寵物信息、主人信息、寵物健康記錄和疫苗接種情況等。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)寵物和主人信息的錄入和修改，寵物健康記錄的跟蹤，疫苗接種的提醒和記錄，并能夠提供寵物健康和養(yǎng)護(hù)的建議。4、（本題5分）某電商平臺(tái)的客戶評(píng)價(jià)系統(tǒng)需要記錄客戶對(duì)商品的評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)星級(jí)、評(píng)價(jià)時(shí)間等信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)和管理這些評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，支持按商品、評(píng)價(jià)時(shí)間、評(píng)價(jià)星級(jí)等條件進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)，能夠快速獲取熱門(mén)商品的評(píng)價(jià)信息和客戶的總體滿意度。5、（本題5分）某銀行的賬戶管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)客戶的賬戶信息，如賬戶號(hào)碼、客戶姓名、余額、交易記錄等。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)賬戶的開(kāi)戶、銷(xiāo)戶、存款、取款、轉(zhuǎn)賬等操作，同時(shí)能夠快速查詢賬戶余額和交易明細(xì)，保障賬戶數(shù)據(jù)的安全性和準(zhǔn)確性。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述最小生成樹(shù)的概念，分別說(shuō)明普里姆算法和克魯斯卡爾算法構(gòu)造最小生成樹(shù)的基本步驟和特點(diǎn)。2、（本題5分）說(shuō)明二叉樹(shù)的遍歷算法在二叉樹(shù)的序列化和反序列化的優(yōu)化問(wèn)題中的應(yīng)用。3、（本題5分）解釋什么是斐波那契堆，并說(shuō)明其特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。4、（本題5分）解釋什么是基數(shù)樹(shù)（RadixTree）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，說(shuō)明其特