湖北工业大学工程技术学院《数据可视化项目实践》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《数据可视化项目实践》2023-2024学年第二学期期末试卷院(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15个小题，每小题2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、设计一个基于DSP的语音处理系统，能够实现语音的采集、编码、解码和播放，给出系统的硬件架构和软件算法流程。2、设计一个基于无线传感器网络的智能家居系统，能够实现灯光控制、窗帘控制、家电控制等功能，给出系统的整体架构和实现细节。3、设计一个基于FPGA的数字信号加密传输系统，保障数据在传输过程中的安全性。4、设计一个程控放大器，增益可在1至100倍之间程控调节，精度为1%，给出电路设计和控制逻辑。5、设计一个无线传感器网络的节点定位系统，能够确定节点的位置信息，描述系统的原理和实现方法。6、设计一个基于单片机的水位控制系统，能够自动控制水泵的启停，保持水位在设定范围内。7、在一个需要对大量数据进行频繁插入和删除操作，并且要求数据有序的数据结构中。以下哪种数据结构可能不太适合？（）A.红黑树B.链表C.平衡二叉树D.有序数组8、设计一个基于FPGA的图像压缩系统，能够对输入的图像进行有损压缩，压缩比不小于10:1。9、设计一个基于FPGA的图像压缩系统，实现JPEG压缩算法，给出硬件设计和资源占用情况。10、在一个实时交通监控系统中，需要快速更新道路的拥堵状态，并能够查询某条道路的当前状态。以下哪种数据结构可能是最适合的？（）A.二叉平衡树，能够保持平衡，查找和更新效率较高，但结构较复杂B.跳表，通过多层索引提高查找和更新效率，实现相对简单C.线段树，常用于区间查询和更新，但对于单个元素的操作相对复杂D.红黑树，自平衡的二叉搜索树，保证了较好的性能11、设计一个基于蓝牙5.0技术的智能家居设备组网系统，实现设备之间的互联互通和协同工作。12、设计一个无线传感器网络中的能量有效数据采集方案，分析节点能耗和数据准确性。13、当需要构建一个能够表示家族关系的树形数据结构时，假设每个节点代表一个家庭成员，并且需要方便地查找某个成员的祖先和后代。以下哪种树形结构最合适？（）A.二叉树B.二叉搜索树C.多叉树D.红黑树14、利用数字逻辑电路设计一个数字频率计，能够测量输入信号的频率，给出测量精度和范围。15、图是一种复杂的数据结构，可以用于表示各种关系。以下关于图的描述，不准确的是：（）A.图由顶点和边组成，边可以有权重，表示顶点之间的关系强度或距离B.图的存储方式有邻接矩阵和邻接表，邻接矩阵适合稠密图，邻接表适合稀疏图C.图的遍历方式有深度优先遍历和广度优先遍历，可用于解决路径搜索、连通性判断等问题D.对于有向图和无向图，其算法和应用场景完全相同，只是边的表示方式有所不同二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在一个双向链表中，如何将链表逆序？2、（本题5分）深入分析在具有n个顶点的无向图中，如何计算每个顶点的度，并给出时间复杂度和空间复杂度的分析。3、（本题5分）阐述如何在一个链表中实现归并排序，给出算法步骤和实现代码，并分析其时间复杂度和空间复杂度。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某在线购物网站的促销活动系统需要根据用户的消费记录和行为，为用户发放优惠券。设计一种数据结构和算法，实现优惠券的精准发放和管理。2、（本题5分）某超市的商品促销管理系统需要存储促销商品的信息，如商品编号、商品名称、促销价格、促销开始时间、促销结束时间等。系统要支持快速查找特定促销商品、按照促销价格对商品进行排序、新增促销商品、结束促销商品活动。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。3、（本题5分）某城市的智能停车系统需要记录停车场的位置、车位数量、占用情况和收费信息。设计一种数据结构和算法，帮助用户快速找到空闲车位并计算停车费用。4、（本题5分）某高校的选课系统需要处理学生的选课操作，确保课程容量不超员，同时满足学生的选课需求。设计合适的数据结构和算法，实现选课过程的高效管理。5、（本题5分）一家酒店的预订系统需要记录房间信息和预订记录，房间信息包括房间号、房间类型、价格、可预订状态，预订记录包括预订ID、房间号、入住时间、退房时间、客人姓名。请设计数据结构来管理预订数据，实现房间的快速预订、取消预订、查询房间可用性，并统计不同时间段的预订率。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）使用链表和Prim算法，设计一个程序，为一个山区的通信基站规划信号覆盖线路，使覆盖范围最