長春科技學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)與開發(fā)（實(shí)驗(yàn)）》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁長春科技學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)與開發(fā)（實(shí)驗(yàn)）》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的電子秤系統(tǒng)，能夠測量物體的重量，并具有去皮、計(jì)價(jià)等功能。2、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線通信模塊的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對電表、水表、氣表數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集。3、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)超市電子秤的稱重控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確稱重和計(jì)價(jià)功能。4、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含多種類型和算法。以下關(guān)于圖的存儲結(jié)構(gòu)，錯(cuò)誤的是：（）A.鄰接矩陣適合存儲稠密圖，能夠快速判斷兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間是否有邊B.鄰接表適合存儲稀疏圖，節(jié)省存儲空間C.十字鏈表是鄰接表和逆鄰接表的結(jié)合，適用于有向圖的存儲和操作D.圖的存儲結(jié)構(gòu)只影響存儲空間的使用，對圖的遍歷算法沒有影響5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字圖像處理的目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，能夠在視頻中實(shí)時(shí)跟蹤特定目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中的圖像復(fù)原系統(tǒng)，針對特定退化模型進(jìn)行復(fù)原，評估復(fù)原效果。7、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)，采用等精度測量法，測量范圍為10Hz至100MHz，給出系統(tǒng)方案和誤差分析。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于鎖相環(huán)的頻率合成器系統(tǒng)，能夠輸出頻率范圍為10MHz-1GHz，頻率分辨率為1Hz，相位噪聲小于-120dBc/Hz@1kHz偏移。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于微波技術(shù)的雷達(dá)測距系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測量目標(biāo)物體的距離，并具有較高的分辨率和抗干擾能力。10、冒泡排序是一種簡單的排序算法。假設(shè)我們正在使用冒泡排序?qū)?shù)組進(jìn)行排序。以下關(guān)于冒泡排序的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.冒泡排序通過反復(fù)比較相鄰元素并交換位置，將最大的元素逐步“浮”到數(shù)組的末尾B.冒泡排序在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)，但在最好情況下可以達(dá)到O(n)C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法，相同元素的相對順序在排序后不會改變D.冒泡排序的性能優(yōu)于其他所有排序算法，適用于各種規(guī)模的數(shù)據(jù)排序11、對于一個(gè)具有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的完全二叉樹，其葉子節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)大約為？（）A.n/2B.n/4C.log2nD.n/2-112、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器電路，能夠?qū)Σ煌l段的音頻信號進(jìn)行獨(dú)立的增益調(diào)節(jié)，以改善音頻質(zhì)量。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的自動(dòng)門控制系統(tǒng)，當(dāng)檢測到有人靠近時(shí)自動(dòng)開門，一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)門。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的自動(dòng)化生產(chǎn)線物流輸送系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)搬運(yùn)、存儲和配送。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像邊緣檢測系統(tǒng)，能夠?qū)斎氲幕叶葓D像進(jìn)行邊緣檢測，并輸出邊緣圖像。16、字符串在計(jì)算機(jī)程序中經(jīng)常被處理，也有相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作。以下關(guān)于字符串的存儲和操作，錯(cuò)誤的是：（）A.字符串可以采用定長數(shù)組存儲，也可以采用動(dòng)態(tài)分配的字符指針存儲B.字符串的比較操作可以逐個(gè)字符比較，也可以使用庫函數(shù)直接比較C.字符串的拼接操作通常需要重新分配內(nèi)存空間，以容納拼接后的結(jié)果D.字符串的查找操作只能從字符串的開頭開始，不能從中間位置開始17、快速排序是一種高效的排序算法，具有較好的平均性能。以下關(guān)于快速排序的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.快速排序通過選擇一個(gè)基準(zhǔn)元素，將數(shù)組分為小于和大于基準(zhǔn)元素的兩部分，然后對這兩部分分別遞歸排序B.快速排序在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)，但這種情況很少出現(xiàn)C.快速排序的空間復(fù)雜度主要取決于遞歸調(diào)用的?？臻g，通常為O(logn)D.快速排序是一種穩(wěn)定的排序算法，能夠保證相同元素的相對順序不變18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于ARM的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制，描述計(jì)算機(jī)的硬件架構(gòu)和軟件系統(tǒng)。19、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙的智能手環(huán)，能夠監(jiān)測心率、運(yùn)動(dòng)步數(shù)和睡眠質(zhì)量，并通過手機(jī)APP顯示，描述硬件和軟件設(shè)計(jì)。20、假設(shè)要實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以動(dòng)態(tài)調(diào)整大小并且能夠快速查找最大元素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展和修改可能是最合適的？（）A.最大堆B.最小堆C.鏈表D.數(shù)組21、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的光電編碼器接口電路，能夠準(zhǔn)確讀取編碼器的輸出信號，用于位置測量，闡述電路原理和接口程序。22、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器的智能車位檢測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)檢測車位的占用情況，并將信息顯示在顯示屏上。23、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字頻率計(jì)，能夠測量輸入信號的頻率，精度達(dá)到一定要求，給出硬件電路設(shè)計(jì)和軟件算法流程。24、運(yùn)用數(shù)字電路設(shè)計(jì)一個(gè)密碼鎖系統(tǒng)，用戶通過輸入正確的密碼才能打開鎖，同時(shí)具有錯(cuò)誤輸入次數(shù)限制和報(bào)警功能。25、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬乘法器的乘法型數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），分析其性能和誤差。二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述如何檢測圖是否為二部圖，并說明其在實(shí)際問題中的應(yīng)用。2、（本題5分）解釋什么是排序算法，列舉并詳細(xì)闡述至少五種常見的排序算法（如冒泡排序、插入排序、選擇排序、快速排序、歸并排序）的基本思想和時(shí)間復(fù)雜度。3、（本題5分）論述跳表在分布式環(huán)境下的應(yīng)用和面臨的挑戰(zhàn)。4、（本題5分）解釋棧的基本概念和特點(diǎn)，舉例說明棧在表達(dá)式求值、函數(shù)調(diào)用等方面的應(yīng)用，并闡述其實(shí)現(xiàn)原理。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在平衡二叉搜索樹中，設(shè)計(jì)刪除操作后恢復(fù)平衡且保持中序遍歷有序性的算法。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)二叉樹中找出所有節(jié)點(diǎn)的兄弟節(jié)點(diǎn)。3、（本題5分）以哈希表為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個(gè)酒店房間預(yù)訂管理系統(tǒng)，能夠快速查詢房間的預(yù)訂狀態(tài)。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，采用基數(shù)排序?qū)κ謾C(jī)號碼進(jìn)行排序。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)字符串中找出最長的不重復(fù)子串。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某城市的公交卡充值管理系統(tǒng)需要存儲充值記錄，包括充值編號、卡號、充值金額、充值時(shí)間等。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)快速查找特定卡號的充值記錄、按照充值金額對記錄進(jìn)行排序、新增充值、刪除錯(cuò)誤充值記錄。請確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述算法和代碼實(shí)現(xiàn)，同時(shí)討論性能優(yōu)化策略。2、（本題10分）某公司的會議安排管理系統(tǒng)需要存儲會議的信息，如會議編號、會議主題、會議時(shí)間、參會人員、會議室編號等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定會議、按照會議時(shí)間對會議進(jìn)行排序、新增會議安排、修改會議信息、取消會議。請?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和