宿遷學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)實驗》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第2頁，共2頁宿遷學(xué)院

《數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)實驗》2023-2024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25個小題，每小題1分，共25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)計一個基于運算放大器的電壓比較器電路，能夠比較兩個輸入電壓的大小，并輸出相應(yīng)的高低電平信號。2、設(shè)計一個無線通信中的認知無線電頻譜感知和接入方案，分析頻譜利用效率。3、在一個循環(huán)隊列中，隊頭指針front指向隊頭元素的前一個位置，隊尾指針rear指向隊尾元素，若隊列的最大容量為m，那么判斷隊列為滿的條件是？（）A.(rear+1)%m==frontB.rear==frontC.rear+1==frontD.(rear-front+m)%m==04、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計一個用于音響系統(tǒng)的功率放大器，具備高保真和大功率輸出特性。5、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)6、快速排序是一種高效的排序算法。以下關(guān)于快速排序的描述，不正確的是：（）A.快速排序通過選擇一個基準(zhǔn)元素，將數(shù)組分為兩部分，然后對這兩部分分別進行排序B.快速排序在平均情況下的時間復(fù)雜度為O(nlogn)C.快速排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.快速排序在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)7、設(shè)計一個基于LoRa技術(shù)的遠距離無線傳輸系統(tǒng)，傳輸距離不小于5公里，數(shù)據(jù)傳輸速率不低于1kbps，說明系統(tǒng)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)配置。8、設(shè)計一個用于雷達測距的收發(fā)電路，能夠測量目標(biāo)距離并顯示，給出射頻電路設(shè)計和信號處理算法。9、在樹型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，二叉樹是一種重要的類型。以下關(guān)于滿二叉樹的描述，不正確的是（）A.每一層上的節(jié)點數(shù)都達到最大值B.葉子節(jié)點都在最底層C.滿二叉樹一定是完全二叉樹D.滿二叉樹的節(jié)點總數(shù)一定是奇數(shù)10、設(shè)計一個基于FPGA的視頻壓縮編碼系統(tǒng)，實現(xiàn)H.264或H.265編碼，給出硬件設(shè)計和資源利用。11、設(shè)計一個數(shù)字電壓表校準(zhǔn)電路，能夠?qū)?shù)字電壓表進行校準(zhǔn)，提高測量精度。12、設(shè)計一個基于PLC的食品加工生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)食品的加工、包裝、質(zhì)量檢測等環(huán)節(jié)的自動化控制。13、設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的智能養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測養(yǎng)殖場內(nèi)的溫度、濕度、氨氣濃度等參數(shù)。14、設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的智能溫室控制系統(tǒng)，能夠調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度。15、設(shè)計一個基于紅外傳感器的自動感應(yīng)水龍頭控制系統(tǒng)，當(dāng)檢測到人手時自動出水，一段時間后自動停水。16、隊列也是一種特殊的線性表，其操作遵循先進先出的原則。對于隊列的特點和應(yīng)用，以下說法錯誤的是（）A.隊列可以用于實現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法B.循環(huán)隊列可以解決順序隊列的假溢出問題C.隊列在插入元素時總是在隊尾進行，刪除元素時總是在隊頭進行D.隊列中的元素存儲順序和入隊順序一定相同17、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(jù)結(jié)構(gòu)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(jù)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18、設(shè)計一個基于STM32的無刷直流電機驅(qū)動系統(tǒng)，采用FOC控制算法，實現(xiàn)精確調(diào)速和位置控制，給出系統(tǒng)組成和軟件流程。19、設(shè)計一個基于模擬移相器的相位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對輸入信號相位的連續(xù)調(diào)節(jié)。20、設(shè)計一個簡單的程控交換機，實現(xiàn)若干用戶之間的通話連接和切換，考慮通話質(zhì)量和資源分配等問題。21、設(shè)計一個音頻均衡器電路，能夠?qū)Σ煌l段的音頻信號進行獨立的增益調(diào)節(jié)，以改善音頻質(zhì)量。22、設(shè)計一個數(shù)字音頻播放器電路，能夠播放MP3、WAV等格式的音頻文件，具有音量調(diào)節(jié)、播放/暫停、上一曲/下一曲等功能。23、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，查找操作是常見的需求。以下關(guān)于查找算法的描述，不正確的是：（）A.順序查找適用于無序數(shù)組，時間復(fù)雜度為O(n)B.二分查找要求數(shù)組有序，時間復(fù)雜度為O(logn)，是一種效率很高的查找算法C.哈希查找在平均情況下時間復(fù)雜度為O(1)，但需要處理哈希沖突D.所有的查找算法在任何情況下都能準(zhǔn)確找到目標(biāo)元素，不存在查找失敗的情況24、設(shè)計一個具有自動增益控制功能的放大器，能夠根據(jù)輸入信號的幅度自動調(diào)整增益，給出電路設(shè)計和性能測試報告。25、考慮一個物流配送系統(tǒng)，需要規(guī)劃車輛的行駛路線，使得配送成本最小。假設(shè)城市之間的道路可以表示為一個有權(quán)圖，以下哪種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常用于解決這個問題？（）A.深度優(yōu)先搜索算法和鄰接矩陣B.廣度優(yōu)先搜索算法和鄰接表C.迪杰斯特拉算法和優(yōu)先隊列D.弗洛伊德算法和數(shù)組二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）深入分析在具有n個頂點的圖中，如何進行拓撲排序以確定任務(wù)的執(zhí)行順序，并說明其應(yīng)用場景。2、（本題5分）闡述在鏈表中如何實現(xiàn)反轉(zhuǎn)操作，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）詳細闡述在堆的應(yīng)用中，如何使用堆實現(xiàn)優(yōu)先級隊列，包括插入和刪除操作。4、（本題5分）解釋有向無環(huán)圖的概念，說明如何使用拓撲排序?qū)τ邢驘o環(huán)圖進行頂點的排序，并分析其時間復(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)計一個程序，使用線段樹計算給定數(shù)組的區(qū)間和，輸出指定區(qū)間的和。2、（本題5分）研究跳表多層結(jié)構(gòu)的構(gòu)建策略，優(yōu)化查找性能，進行實驗對比。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用堆結(jié)構(gòu)存儲一組任務(wù)的完成時間和難度系數(shù)，實現(xiàn)任務(wù)的優(yōu)先級調(diào)整。4、（本題5分）以鏈表為基礎(chǔ)，設(shè)計一個圖書借閱管理系統(tǒng)，記錄借閱者信息和借閱時間。5、（本題5分）詳細設(shè)計B樹中節(jié)點分裂和合并保證樹結(jié)構(gòu)平衡的算法，并測試。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某在線游戲的排行榜系統(tǒng)需要記錄玩家的得分和排名，并能夠?qū)崟r更新。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，高效地處理排名變化和查詢操作。2、（本題10分）某醫(yī)院的信息系統(tǒng)需要存儲患者的病歷信息，包括基本信息、診斷結(jié)果、治療方案、用藥記錄等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠方便地按照患者編號、疾病類型或治療時間進行查