西南交通大学《数据可视化实验》2024-2025学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共2页西南交通大学《数据可视化实验》2024-2025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批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、设计一个电子秤扩展电路，能够增加电子秤的测量范围和精度，并且具有去皮和累计功能。2、设计一个用于音频放大器的反馈网络，提高放大器的稳定性和性能，给出反馈类型选择和参数计算。3、设计一个光耦隔离电路，实现输入输出信号的电气隔离，给出电路参数和应用场景。4、设计一个基于FPGA的数字信号加密解密系统，采用对称或非对称加密算法。5、设计一个光耦隔离的模拟量输入模块，实现对0至5V模拟信号的隔离采集，给出电路参数和应用示例。6、设计一个简单的数字信号调制解调系统，能够实现ASK、FSK、PSK等调制方式，给出系统的硬件电路和软件实现。7、假设正在开发一个文件压缩软件，需要对文件中的重复数据进行识别和压缩。为了有效地查找和处理重复的数据段，以下哪种数据结构可能是最关键的？（）A.并查集，用于合并重复的数据段B.线段树，统计数据段的出现频率C.字典，存储已经出现过的数据段D.拓扑排序，确定数据段的处理顺序8、设计一个基于单片机的温度和湿度监控系统，能够实时采集温湿度数据，并通过液晶显示屏显示，同时具备报警功能。9、设计一个基于蓝牙低能耗（BLE）技术的健康监测手环，能够采集心率、血压、步数等生理数据，并将数据传输到手机APP。10、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。11、设计一个音频功率放大器，采用AB类放大方式，在8Ω负载下输出功率不小于80W，给出电路设计和散热考虑。12、设计一个数字电视信号的传输系统，包括调制、编码和发射模块，满足特定的传输标准和质量要求。13、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。14、设计一个音频放大器，采用D类放大方式，效率达到90%以上，在8Ω负载下输出功率不小于30W，给出电路设计和电磁兼容考虑。15、设计一个基于FPGA的图像边缘检测系统，能够对输入的灰度图像进行实时边缘检测，采用Sobel算子，给出硬件架构和Verilog代码实现。16、设计一个数字音频处理中的音频特效生成和控制模块，分析特效的多样性和可控性。17、在一个社交网络分析程序中，需要表示用户之间的关注关系，并能够快速地找出某个用户的直接关注者和被关注者，以及计算用户之间的最短路径。以下哪种数据结构最适合用于构建这样的社交网络模型？（）A.邻接矩阵，直观表示节点之间的连接关系B.邻接表，节省存储空间并支持快速遍历C.十字链表，便于双向操作和动态修改D.双向链表，方便查找前后节点的关系18、在一个多线程环境中，多个线程需要同时访问和修改一个共享的数据结构。为了保证数据的一致性和线程安全，以下哪种数据结构可能是最合适的？（）A.线程安全的链表，通过加锁机制保证并发访问的正确性B.普通的数组，需要额外的同步机制来保证线程安全C.线程安全的哈希表，提供了内置的同步机制D.树，结构复杂，线程安全实现难度较大19、图是一种复杂的数据结构，包含顶点和边。假设存在一个无向图，顶点分别为A、B、C、D、E，边的集合为{(A,B),(A,C),(B,D),(C,D),(D,E)}。使用深度优先搜索算法从顶点A开始遍历，以下哪个遍历顺序是可能的？（）A.A-B-C-D-EB.A-C-B-D-EC.A-B-D-C-ED.A-E-D-C-B20、根据传感器技术，设计一个用于水质监测的生物传感器系统，能够检测水中特定生物标志物的浓度。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）说明二叉树的遍历算法在二叉树的按层打印问题、树的边界问题中的应用。2、（本题5分）链表的节点结构通常包含哪些内容？如何创建一个链表？3、（本题5分）比较冒泡排序和选择排序在平均情况下的性能表现。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个哈希表，存储字符串数据，处理冲突采用链地址法，实现插入、查找和删除操作。2、（本题5分）设计一个程序，用AC自动机进行多关键词在大文本中的快速匹配。3、（本题5分）以哈希表为基础，设计一个在线考试系统的考生答题情况统计模块，能够快速统计各题的正确率。4、（本题5分）实现一个算法，在AVL树中删除指定节点并保持平衡。5、（本题5分）给定一个字符串，设计算法找出其所有的子序列。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）某在线电影票务系统需要处理影片信息、场次安排、座位预订和票房统计。设计合适的数据结构和算法，实现票务销售的高效管理。2、（本题10分）某电商平台的商家管理系