广州理工学院《数据可视化课程实训》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数据可视化课程实训》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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STM32的智能家居控制系统，能够实现对灯光、窗帘、空调等设备的控制，描述系统的硬件架构和软件编程。2、设计一个基于ADC的压力测量系统，测量范围为0-100MPa，精度为0.1MPa，通过串口将测量数据发送到上位机。3、设计一个基于运算放大器的电压比较器电路，能够比较两个输入电压的大小，并输出高低电平信号。4、设计一个通信系统中的调制解调器，能够实现对模拟信号的数字化调制（如ASK、FSK、PSK）和相应的解调功能，并分析其性能。5、假设要实现一个高效的缓存淘汰策略，除了LRU之外，还有一种常见的策略是FIFO（FirstInFirstOut）。以下哪种数据结构可以方便地实现FIFO策略？（）A.队列，先进先出的特性符合FIFO要求B.栈，后进先出，不符合FIFO策略C.堆，用于优先级排序，不适合FIFOD.链表，需要额外的逻辑来实现FIFO6、设计一个基于运算放大器的有源滤波器电路，实现低通、高通、带通或带阻滤波功能，参数可调节。7、设计一个电子血压计数据分析电路，能够对血压计测量的数据进行分析和统计，为医疗诊断提供参考。8、树是一种重要的数据结构，二叉树是树的一种特殊形式。在二叉树中，每个节点最多有两个子节点，分别称为左子节点和右子节点。满二叉树是一种特殊的二叉树，其所有的叶节点都在同一层，并且每个非叶节点都有两个子节点。对于一个深度为4的满二叉树，其节点总数为：（）A.15B.16C.31D.329、设计一个模拟信号的滤波电路，能够有效地滤除特定频率范围内的噪声，如低通、高通、带通或带阻滤波器。10、设计一个具有相位补偿功能的放大器电路，提高电路的稳定性和带宽，给出电路设计和相位补偿分析。11、运用集成电路工艺，设计一款用于无人机的飞行控制芯片，具备稳定的姿态控制和导航功能。12、设计一个基于FPGA的交通信号灯控制系统，能够根据不同的时间段和交通流量自动调整信号灯的时长，同时具备故障检测和报警功能，提供硬件描述语言代码和仿真结果。13、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。14、设计一个基于555定时器的脉冲发生器，产生频率和占空比可调的方波脉冲信号，频率范围为1Hz-100kHz。15、二叉树是一种重要的数据结构。在二叉树的性质中，以下描述哪一项是不准确的？（）A.二叉树的每个节点最多有两个子节点，分别称为左子节点和右子节点B.满二叉树是一种特殊的二叉树，所有的叶子节点都在同一层C.完全二叉树中，除了最后一层，其他层的节点都是满的，且最后一层的节点从左到右依次排列D.对于一棵深度为h的二叉树，其节点总数最多为2^h-1，最少为h二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）什么是二叉搜索树的插入操作的自平衡版本？有哪些常见的自平衡二叉搜索树？2、（本题5分）对于一个具有n个顶点和e条边的无向图，采用邻接矩阵和邻接表存储时，它们在空间复杂度上有何不同？3、（本题5分）阐述如何在一个具有n个顶点的有向图中，使用Floyd算法求解任意两点之间的最短路径问题，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）某城市的交通管理系统需要实时监控道路的车流量，并根据车流量调整信号灯的时间。设计一种数据结构和算法，能够快速地统计各个路段的车流量，并及时更新信号灯的控制策略。2、（本题5分）某电商平台的库存管理系统需要实时监控商品库存数量，当库存低于阈值时自动补货。设计合适的数据结构和算法，实现库存的准确管理和及时补货。3、（本题5分）一个大型企业的人力资源管理系统需要对员工的绩效评估和培训记录进行管理。员工信息包括员工编号、姓名、绩效评估、培训课程等。这些信息以优先队列的形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）按照绩效评估得分对员工进行排序；（2）为绩效优秀的员工安排优先培训课程；（3）删除离职员工的信息；（4）统计参加过特定培训课程的员工人数。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。4、（本题5分）某电商平台的商品推荐系统需要根据用户的浏览历史、购买记录和收藏行为为用户推荐相关商品。设计数据结构来存储和分析这些用户行为数据，实现个性化的商品推荐算法，能够实时更新推荐结果以适应用户兴趣的变化。5、（本题5分）某公司的项目进度跟踪系统需要记录项目的各个阶段、负责人、开始时间、预计结束时间、实际进度等信息。设计数据结构来直观展示项目进度，支持项目阶段的调整、负责人变更等操作，能够及时发现项目延期风险并进行预警。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个程序，在二叉搜索树中查找最大和最小元素，输出其值和所在