武漢學院《數(shù)據(jù)可視化》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《數(shù)據(jù)可視化》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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)計一個微處理器中的簡單指令執(zhí)行單元，能夠完成特定指令的取指、譯碼和執(zhí)行過程。2、設(shè)計一個無線通信系統(tǒng)中的抗衰落接收電路，能夠有效應對多徑衰落，提高信號接收質(zhì)量，并進行性能測試。3、設(shè)計一個簡單的數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)，采用差錯控制編碼提高傳輸可靠性，包括編碼和解碼電路設(shè)計以及性能測試。4、設(shè)計一個簡單的鋰電池充電管理系統(tǒng)，能夠?qū)︿囯姵剡M行恒流恒壓充電，充電終止電壓為4.2V，充電電流可調(diào)節(jié)。5、設(shè)計一個數(shù)字溫度計液位計數(shù)據(jù)傳輸電路，能夠?qū)囟扔嬕何挥嫷臏y量數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程監(jiān)控中心進行實時監(jiān)測。6、設(shè)計一個數(shù)字電壓表擴展電路，能夠增加電壓表的測量范圍和精度，并且具有自動量程切換功能。7、設(shè)計一個基于D/A轉(zhuǎn)換器的三角波信號發(fā)生器電路，輸出頻率范圍為100Hz-1kHz，幅度可調(diào)。8、設(shè)計一個太陽能充電控制器電路，能夠?qū)μ柲茈姵匕宓妮敵鲞M行最大功率點跟蹤（MPPT），并對蓄電池進行合理充電管理，給出電路原理和控制策略。9、設(shè)計一個基于Wi-Fi的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，使用攝像頭采集圖像，并通過網(wǎng)絡將圖像傳輸?shù)竭h程客戶端進行實時監(jiān)控。10、設(shè)計一個簡單的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產(chǎn)線上設(shè)備的運行控制和狀態(tài)監(jiān)測，闡述系統(tǒng)的架構(gòu)和控制策略。11、運用通信網(wǎng)絡技術(shù)，設(shè)計一個校園智能安防監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡架構(gòu)，實現(xiàn)視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的實時傳輸和存儲。12、設(shè)計一個基于FPGA的數(shù)字通信收發(fā)系統(tǒng)，支持常見的通信協(xié)議，如UART、SPI等。13、設(shè)計一個音頻前置放大器電路，具有低噪聲和高增益，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)選擇。14、設(shè)計一個數(shù)字圖像處理中的圖像超分辨率重建效果評估系統(tǒng)，分析重建質(zhì)量。15、設(shè)計一個模擬集成電路中的運算放大器，滿足特定的增益、帶寬和輸入輸出阻抗要求，進行性能仿真。16、設(shè)計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻圖像的縮放、旋轉(zhuǎn)、色彩調(diào)整等功能。17、對于一個具有n個元素的有序數(shù)組，采用二分查找算法查找一個特定元素，其最壞情況下的比較次數(shù)為（）A.log?nB.nC.n/2D.log?n-118、設(shè)計一個基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，實現(xiàn)圖像的縮放、旋轉(zhuǎn)等功能，給出硬件設(shè)計和圖像處理算法。19、在排序算法中，冒泡排序是一種簡單的排序方法。假設(shè)一個數(shù)組的初始狀態(tài)接近有序，以下關(guān)于冒泡排序的性能，哪個描述是準確的（）A.時間復雜度仍然是O(n^2)，效率低下B.時間復雜度接近O(n)，性能較好C.會自動轉(zhuǎn)換為更高效的排序算法D.無法確定其性能20、設(shè)計一個基于運放的儀表放大器電路，增益可調(diào)范圍為1-1000倍，共模抑制比不小于80dB，輸入阻抗不小于1MΩ。二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細解釋什么是平衡二叉樹，以及如何通過旋轉(zhuǎn)操作來保持平衡二叉樹的平衡性質(zhì)，給出常見的旋轉(zhuǎn)類型和示例。2、（本題5分）解釋圖的基本概念，包括頂點、邊、有向圖、無向圖。闡述圖的兩種存儲結(jié)構(gòu)（鄰接矩陣和鄰接表）的特點和適用場景。3、（本題5分）論述如何檢測圖是否存在歐拉回路，并說明其在實際問題中的意義。4、（本題5分）詳細闡述如何在一個帶權(quán)有向圖中計算源點到所有頂點的次短路徑集合。5、（本題5分）對于一個用哈希表存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，解釋哈希函數(shù)的作用和選擇原則，以及如何處理哈希沖突，并分析其查找效率。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）構(gòu)建一個算法，將一個整數(shù)數(shù)組進行劃分，使得劃分后的子數(shù)組的和盡量相等。2、（本題5分）設(shè)計一個哈希表程序，支持哈希表的遍歷操作，按照特定順序輸出所有元素。3、（本題5分）給定一個字符串，設(shè)計算法找出其所有的子序列。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，利用哈希表存儲網(wǎng)站的URL和訪問次數(shù)，實現(xiàn)訪問次數(shù)的統(tǒng)計和排序。5、（本題5分）設(shè)計一個算法，在一個二叉樹中找出所有節(jié)點值的中位數(shù)。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）假設(shè)一個電商平臺要進行促銷活動，需要根據(jù)用戶的購買歷史和瀏覽記錄為其推薦相關(guān)商品。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲用戶的行為數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)推薦算法，能夠快速為用戶生成個性化的商品推薦列表。2、（本題10分）一個在線健身課程平臺需要管理課程視頻、學員的學習進度、打卡記錄和教練評價。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化用戶體驗和課程管理。3、（本題10分）一個圖書館的圖書采購管理系統(tǒng)需要存儲采購計劃的信息，如采購編號、