景德镇陶瓷职业技术学院《数据可视化处理》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、设计一个使用硬件描述语言实现数字逻辑功能的模块，如状态机，进行功能仿真和综合。2、设计一个基于运算放大器的仪表放大器电路，具有高共模抑制比和高输入阻抗，给出电路结构和参数计算。3、设计一个基于蓝牙的智能手环，能够监测心率、运动步数和睡眠质量，并通过手机APP显示，描述硬件和软件设计。4、运用电子电路知识，设计一个用于风力发电的变流器控制系统，实现电能的转换和稳定输出。5、使用单片机设计一个汽车防盗报警系统，能够检测车辆的异常状态并发出警报，同时通过短信通知车主。6、设计一个基于运算放大器的差分放大器电路，具有高共模抑制比和低噪声特性。7、队列可以用于实现广度优先搜索算法。对于队列在广度优先搜索中的应用，以下描述哪一项是不正确的？（）A.从起始节点开始，将其加入队列，然后依次处理队列中的节点B.对于每个节点，将其未访问过的邻接节点加入队列C.队列中的节点按照加入的先后顺序进行处理，保证了广度优先的搜索顺序D.在搜索过程中，不需要标记已访问的节点，因为队列可以自动避免重复访问8、设计一个简单的电力线通信系统，能够在电力线上实现数据传输，包括调制解调电路和通信协议。9、利用电力电子技术设计一个太阳能充电控制器，实现对太阳能电池板输出的电能进行有效管理和存储。10、以下哪种数据结构最适合用于实现LRU（最近最少使用）缓存淘汰策略？（）A.数组B.链表C.哈希表D.栈11、运用电子信息工程知识，设计一个汽车电子防盗系统，具备车辆定位、远程锁车和报警等功能。12、在数据结构的优化中，利用缓存局部性原理可以提高性能。以下关于缓存局部性原理的描述，错误的是：（）A.时间局部性指的是最近被访问过的数据在不久的将来很可能再次被访问B.空间局部性指的是相邻的数据很可能在短时间内被一起访问C.利用缓存局部性原理可以通过合理的数据布局和访问顺序来提高缓存命中率D.缓存局部性原理只适用于硬件层面的优化，对软件中的数据结构设计没有影响13、设计一个基于运放的指数放大器电路，能够实现输入信号的指数放大，放大倍数可调，输入信号频率范围为0-100Hz。14、设计一个太阳能路灯控制器电路，能够根据环境光照强度自动控制路灯的开关，并且具有过充过放保护功能。15、设计一个基于CAN总线的汽车电子控制系统，实现对发动机、变速器、制动系统等部件的监测和控制。16、设计一个具有自动增益控制和滤波功能的音频前置放大器，给出电路设计和性能指标测试。17、设计一个具有温度补偿功能的压力传感器测量电路，提高测量精度，给出电路设计和温度补偿算法。18、设计一个音频滤波器数字控制与自动切换电路，能够通过数字信号处理器（DSP）精确控制滤波器参数，并根据输入音频信号自动切换滤波器。19、在一棵二叉树中，度为0的节点（即叶子节点）个数为n0，度为2的节点个数为n2，则该二叉树的节点总数为？（）A.n0+n2B.2n0+n2-1C.2n0+n2+1D.n0+2n220、根据数字信号处理理论，设计一个视频压缩编码的硬件加速模块，提高视频处理速度。21、基于通信协议的自适应调整技术设计一个动态网络通信系统，能够根据网络状况自动优化传输参数。22、设计一个数字频率计电路，能够测量频率范围为1Hz-100MHz的正弦波、方波和脉冲波信号，测量精度不低于0.1%。23、利用数字逻辑电路设计一个交通流量统计系统，能够对道路上的车辆数量进行实时统计和分析。24、在选择排序算法中，每次都从未排序部分选择最小的元素放到已排序部分的末尾。假设一个数组的元素数量较大，以下关于选择排序的时间复杂度和空间复杂度，哪个是正确的（）A.时间复杂度为O(nlogn)，空间复杂度为O(1)B.时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(n)C.时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(1)D.时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)25、设计一个基于蓝牙5.0技术的无线耳机系统，具备稳定的音频传输、低延迟和长续航功能。26、根据通信原理，设计一个无线传感器网络的时间同步协议，确保节点之间的时间一致性。27、队列也是一种特殊的线性表，其操作遵循先进先出的原则。对于队列的特点和应用，以下说法错误的是（）A.队列可以用于实现广度优先搜索算法B.循环队列可以解决顺序队列的假溢出问题C.队列在插入元素时总是在队尾进行，删除元素时总是在队头进行D.队列中的元素存储顺序和入队顺序一定相同28、设计一个基于LoRaWAN的物联网终端设备，实现低功耗远距离数据传输，给出硬件架构和软件流程。29、在一个交通流量监测系统中，需要实时记录不同路段的车辆数量，并能够快速地找出车辆数量最多的路段和最少的路段。此外，还需要能够动态地更新路段的车辆数量信息。对于这样的需求，以下哪种数据结构最为合适？（）A.优先队列，能够快速获取最大或最小元素B.红黑树，保持数据的有序性并支持高效的插入和删除C.跳表，实现快速的查找、插入和删除操作D.线段树，用于处理区间的统计和更新问题30、设计一个基于无线传感器网络的农田环境监测系统，监测土壤湿度、温度、酸碱度等参数，实现数据的汇聚和远程传输。二、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个图书馆管理系统需要记录大量的图书信息，包括图书编号、书名、作者、出版社、出版日期、馆藏数量等。同时，系统要支持快速查找特定图书、按照馆藏数量进行排序、新增和删除图书记录等操作。请选择合适的数据结构来存储图书信息，并设计相应的算法和代码来实现上述功能，同时分析时间和空间复杂度。2、（本题5分）在一个在线宠物管理系统中，需要管理宠物信息、主人信息、宠物健康记录和疫苗接种情况等。设计一种数据结构来存储这些信息，实现宠物和主人信息的录入和修改，宠物健康记录的跟踪，疫苗接种的提醒和记录，并能够提供宠物健康和养护的建议。3、（本题5分）某旅游公司的旅游线路管理系统需要存储旅游线路的信息，如线路编号、线路名称、行程安排、价格、成团人数等。系统要能够快速查找特定线路、按照价格对线路进行排序、新增旅游线路、修改线路信息、删除冷门线路。请设计合适的数据结构和算法，并给出代码实现和性能评估。4、（本题5分）一个社交网络平台需要管理用户之间的好友关系。好友关系以邻接表的形式存储在图结构中。请设计算法实现以下功能：（1）判断两个用户是否为好友；（2）找出某个用户的所有好友；（3）计算某个用户的好友度数；（4）找出共同好友最多的两个用户。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。5、（本题5分）一个科研项目管理系统需要对项目的进展情况和参与人员进行跟踪。项目信息包括项目编号、项目名称、负责人、起止时间、进展状态等，参与人员信息包括人员编号、姓名、参与项目等。这些信息以十字链表的形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）查询某个项目的详细信息；（2）添加新的项目或人员；（3）删除已完成的项目或离职人员；（4）统计每个负责人负责的项目数量。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述在哈希表中，当冲突发生时，如何选择合适的冲突解决方法以提高性能。2、（本题5分）数组的插入和删除操作在不同情况下的时间复杂度是多少？如何优化这些操作？3、（本题5分）深入解释在具有n个顶点的无向图中，如何使用深度优先搜索算法判断图是否为二分图，并给出具体的算法思想和实现步骤。4