內蒙古工業(yè)大學《數(shù)據可視化技術與應用》2023-2024學年第一學期期末試卷

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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁內蒙古工業(yè)大學《數(shù)據可視化技術與應用》

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)字存儲示波器觸發(fā)電路，能夠根據特定的信號條件觸發(fā)示波器的采樣，提高測量的準確性。2、設計一個智能溫度傳感器，能夠實時測量環(huán)境溫度并通過無線方式將數(shù)據傳輸?shù)浇邮斩?，具備低功耗和高精度的特點。3、鏈表也是一種常見的線性表結構。假設我們正在使用一個單向鏈表。以下關于鏈表的描述，哪一項是不正確的？（）A.鏈表在插入和刪除元素時，只需修改相關節(jié)點的指針，操作較為靈活B.單向鏈表只能從表頭向表尾方向遍歷，無法反向遍歷C.鏈表的存儲空間不需要連續(xù)，可以充分利用零散的內存空間D.鏈表的查找操作需要從頭節(jié)點依次遍歷，效率相對較低4、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)。5、設計一個基于運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、設計一個基于藍牙5.3的智能音箱，能夠實現(xiàn)語音交互、音樂播放、智能家居控制等功能，音質清晰，響應迅速。7、設計一個數(shù)字電路中同步時序電路和異步時序電路的性能比較系統(tǒng)，分析在不同應用場景下的優(yōu)劣。8、設計一個數(shù)字信號調制解調電路，能夠實現(xiàn)數(shù)字信號的調制和解調，調制方式為ASK、FSK、PSK等。9、隊列是另一種特殊的線性結構，遵循先進先出的原則。假設一個系統(tǒng)中使用了隊列來處理任務。以下關于隊列的描述，哪一項是不正確的？（）A.隊列可以用于實現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法B.循環(huán)隊列可以有效地解決普通隊列可能出現(xiàn)的假溢出問題C.入隊和出隊操作的時間復雜度均為O(1)D.隊列的存儲結構只能是數(shù)組，不能使用鏈表10、設計一個電子秤數(shù)據加密電路，能夠對電子秤的測量數(shù)據進行加密，保證數(shù)據的安全性。11、設計一個基于單片機的智能安防監(jiān)控系統(tǒng)，能夠實時監(jiān)測入侵、火災等異常情況，并進行報警和錄像。12、設計一個基于RFID技術的門禁系統(tǒng)，能夠識別合法的RFID標簽并控制門的開關，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件流程。13、在數(shù)據結構的性能評估中，除了時間復雜度和空間復雜度，還需要考慮其他因素。以下關于性能評估的描述，不正確的是：（）A.算法的可讀性和可維護性也是評估的重要因素，過于復雜的算法可能難以理解和修改B.代碼的實現(xiàn)效率，如編程語言的特性和編譯器的優(yōu)化，也會對實際性能產生影響C.數(shù)據的分布和特點可能會影響算法的性能，例如有序數(shù)據和無序數(shù)據對排序算法的影響不同D.性能評估只需要關注理論上的時間復雜度和空間復雜度，實際運行時的情況可以忽略不計14、設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)據傳輸?shù)绞謾CAPP進行記錄和分析。15、設計一個程控放大器，增益可在1至100倍之間程控調節(jié)，精度為1%，給出電路設計和控制邏輯。16、考慮一個語音識別系統(tǒng)，需要對語音信號進行實時處理和分析，存儲語音片段的特征信息，并能夠快速地進行匹配和識別。對于這樣的系統(tǒng)，以下哪種數(shù)據結構可能是最適合的？（）A.循環(huán)鏈表，存儲連續(xù)的語音片段B.雙鏈表，方便前后雙向訪問語音數(shù)據C.二叉堆，快速獲取重要的語音特征D.哈希桶，快速定位特定的語音特征17、設計一個智能水質監(jiān)測傳感器節(jié)點，能夠實時監(jiān)測水質參數(shù)并通過無線方式傳輸數(shù)據，給出節(jié)點的硬件設計和低功耗實現(xiàn)。18、在數(shù)據結構的動態(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，效率較高C.動態(tài)調整數(shù)據結構時，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)據結構在任何情況下都能自動適應數(shù)據的變化，不需要手動干預和優(yōu)化19、設計一個基于USB接口的數(shù)據采集卡，能夠采集多路模擬信號和數(shù)字信號，給出硬件接口設計和驅動程序開發(fā)思路。20、設計一個模擬集成電路中的反饋放大器，實現(xiàn)特定的增益和帶寬要求，分析反饋對穩(wěn)定性的影響。21、在一個需要對一組數(shù)據進行去重操作的場景中，以下哪種數(shù)據結構可以有效地實現(xiàn)這個功能？（）A.集合，自動去除重復元素B.數(shù)組，需要額外的算法進行去重C.鏈表，去重操作復雜且效率低D.棧，不適合進行去重操作22、設計一個基于藍牙低功耗技術的智能血壓計，能夠準確測量血壓，并將數(shù)據傳輸?shù)绞謾CAPP進行分析和存儲。23、歸并排序是一種基于分治思想的排序算法。以下關于歸并排序的描述，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.歸并排序的時間復雜度始終為O(nlog?n)C.歸并排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.歸并排序的空間復雜度較高，為O(n)24、設計一個基于FPGA的數(shù)字信號解調系統(tǒng)，支持常見的調制方式（如QPSK、16QAM等）的解調。25、利用模擬電路技術，設計一個用于醫(yī)療設備的直流穩(wěn)壓電源電路，提供穩(wěn)定的低噪聲電源。26、設計一個基于加速度傳感器的振動監(jiān)測系統(tǒng)，能夠監(jiān)測設備的振動情況，并進行故障預警。27、設計一個基于ZigBee技術的智能家居控制系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)對燈光、窗簾、空調等設備的遠程控制和狀態(tài)監(jiān)測。28、遞歸是一種編程技術，在數(shù)據結構和算法中經常用到。以下關于遞歸的描述，錯誤的是：（）A.遞歸函數(shù)直接或間接調用自身B.遞歸算法通常比非遞歸算法更簡潔易懂C.遞歸算法的執(zhí)行效率總是高于非遞歸算法D.遞歸在處理某些問題時，如樹和圖的遍歷，非常方便29、設計一個基于FPGA的高速數(shù)據存儲系統(tǒng)，支持SATA或NVMe接口，給出硬件設計和性能測試。30、設計一個程控衰減器，衰減量可在0至60dB范圍內程控調節(jié)，精度為1dB，給出電路實現(xiàn)和控制邏輯。二、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某電商平臺的商品推薦系統(tǒng)需要根據用戶的瀏覽歷史、購買記錄和收藏行為為用戶推薦相關商品。設計數(shù)據結構來存儲和分析這些用戶行為數(shù)據，實現(xiàn)個性化的商品推薦算法，能夠實時更新推薦結果以適應用戶興趣的變化。2、（本題5分）某在線寵物領養(yǎng)平臺需要記錄寵物的信息、領養(yǎng)人的申請和審核狀態(tài)。設計一種數(shù)據結構和算法，確保寵物能夠找到合適的領養(yǎng)家庭。3、（本題5分）在一個在線寵物管理系統(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。設計一種數(shù)據結構來存儲這些信息，實現(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)護的建議。4、（本題5分）某電商平臺的客戶評價系統(tǒng)需要記錄客戶對商品的評價內容、評價星級、評價時間等信息。請設計數(shù)據結構來存儲和管理這些評價數(shù)據，支持按商品、評價時間、評價星級等條件進行查詢和統(tǒng)計，能夠快速獲取熱門商品的評價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)需要存儲客戶的賬戶信息，如賬戶號碼、客戶姓名、余額、交易記錄等。設計合適的數(shù)據結構來實現(xiàn)賬戶的開戶、銷戶、存款、取款、轉賬等操作，同時能夠快速查詢賬戶余額和交易明細，保障賬戶數(shù)據的安全性和準確性。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述最小生成樹的概念，分別說明普里姆算法和克魯斯卡爾算法構造最小生成樹的基本步驟和特點。2、（本題5分）說明二叉樹的遍歷算法在二叉樹的序列化和反序列化的優(yōu)化問題中的應用。3、（本題5分）解釋什么是斐波那契堆，并說明其特點和應用場景。4、（本題5分）解釋什么是基數(shù)樹（RadixTree）數(shù)據結構，說明其特