常州大學(xué)《數(shù)據(jù)可視化》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁常州大學(xué)

《數(shù)據(jù)可視化》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一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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)計一個數(shù)字溫度計液位計擴展電路，能夠增加溫度計液位計的測量精度和穩(wěn)定性，并且具有遠程監(jiān)測功能。2、設(shè)計一個基于單片機的智能血壓計，能夠準確測量血壓，并具有數(shù)據(jù)存儲和分析功能。3、設(shè)計一個基于555定時器的三角波發(fā)生器，輸出頻率在10Hz至100Hz連續(xù)可調(diào)，說明電路原理和元件選擇。4、設(shè)計一個基于鎖相環(huán)（PLL）的頻率合成器，輸出頻率范圍為100kHz至1GHz，頻率分辨率小于1kHz，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)計算過程。5、設(shè)計一個基于無線通信技術(shù)的智能環(huán)境監(jiān)測站，能夠監(jiān)測溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速等多種環(huán)境參數(shù)。6、在一個最小堆中，刪除堆頂元素后，需要重新調(diào)整堆以保持其性質(zhì)。以下哪種操作是正確的？（）A.將最后一個元素移到堆頂，然后向下調(diào)整B.將第一個元素移到末尾，然后向上調(diào)整C.重新構(gòu)建整個堆D.不進行任何操作7、對于一個具有n個節(jié)點的AVL樹，其平均查找長度的量級為？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)8、設(shè)計一個LED點陣顯示屏電路，能夠顯示文字和圖形，顯示顏色為紅色和綠色。9、設(shè)計一個基于藍牙低能耗（BLE）技術(shù)的健康監(jiān)測設(shè)備，能夠采集心率、血壓等生理數(shù)據(jù)并傳輸?shù)绞謾C端，描述設(shè)備的硬件組成和軟件架構(gòu)。10、設(shè)計一個基于光電傳感器和計數(shù)器的物體運動速度測量系統(tǒng)，準確測量物體的運動速度。11、設(shè)計一個基于51單片機的智能安防系統(tǒng)，能夠檢測門窗的開關(guān)狀態(tài)、人體紅外信號，并通過GSM模塊發(fā)送報警短信。12、運用電子電路知識，設(shè)計一個用于新能源汽車的電池管理系統(tǒng)（BMS）的硬件電路，實現(xiàn)電池狀態(tài)監(jiān)測和保護功能。13、設(shè)計一個基于數(shù)字邏輯電路的簡易密碼鎖系統(tǒng)，要求輸入正確密碼才能開鎖，密碼可由用戶自行設(shè)定，同時具備錯誤輸入次數(shù)限制及報警功能。14、二叉搜索樹是一種特殊的二叉樹，其左子樹的所有節(jié)點值都小于根節(jié)點值，右子樹的所有節(jié)點值都大于根節(jié)點值。在對二叉搜索樹進行中序遍歷時，得到的節(jié)點值序列是：（）A.無序的B.升序的C.降序的D.隨機的15、設(shè)計一個音頻濾波器組，實現(xiàn)對不同頻段音頻的分離和處理，給出電路結(jié)構(gòu)和濾波器參數(shù)設(shè)計。16、設(shè)計一個簡易的智能小車控制系統(tǒng)，能夠通過遙控器或自動模式實現(xiàn)前進、后退、轉(zhuǎn)彎等動作，包括電機驅(qū)動電路和控制算法設(shè)計。17、設(shè)計一個簡單的程控交換機，實現(xiàn)若干用戶之間的通話連接和切換，考慮通話質(zhì)量和資源分配等問題。18、設(shè)計一個音頻功率放大器，采用甲乙類放大方式，輸出功率為50W，負載為8Ω，給出電路原理圖和元件參數(shù)選擇。19、在動態(tài)數(shù)組的實現(xiàn)中，當數(shù)組容量不足時需要進行擴容。關(guān)于動態(tài)數(shù)組的擴容策略，以下描述哪一項是不正確的？（）A.常見的擴容策略是按照一定的比例增加數(shù)組的容量，如擴大為原來的兩倍B.擴容操作會涉及到數(shù)據(jù)的復(fù)制，可能會影響性能C.為了避免頻繁擴容，可以在創(chuàng)建動態(tài)數(shù)組時預(yù)留一定的額外空間D.擴容操作的時間復(fù)雜度總是O(n)，其中n是數(shù)組中的元素數(shù)量20、運用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計一個校園智能安防監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實現(xiàn)視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的實時傳輸和存儲。21、設(shè)計一個基于單片機的溫度控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r采集溫度數(shù)據(jù)，通過PID算法進行控制，使溫度穩(wěn)定在設(shè)定值的±1℃范圍內(nèi)，給出硬件設(shè)計和軟件流程。22、基于通信中的頻譜資源管理技術(shù)設(shè)計一個動態(tài)頻譜分配系統(tǒng)，提高頻譜利用率。23、假設(shè)在一個實時交通監(jiān)控系統(tǒng)中，需要不斷地接收車輛的位置信息，并快速判斷某一區(qū)域內(nèi)車輛的擁堵情況。為了有效地存儲和處理這些實時數(shù)據(jù)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以提供快速的查詢和更新操作？（）A.紅黑樹B.線段樹C.B樹D.圖24、使用單片機設(shè)計一個智能安防系統(tǒng)，能夠檢測入侵、火災(zāi)等異常情況，并及時發(fā)出警報和通知用戶。25、設(shè)計一個簡單的數(shù)字存儲示波器，能夠采集和顯示輸入信號的波形，包括硬件采集電路和軟件顯示界面的設(shè)計。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述如何檢測圖是否為二部圖，并說明其在實際問題中的應(yīng)用。2、（本題5分）解釋如何在一個鏈表中實現(xiàn)插入排序，給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）解釋如何對一個鏈表進行歸并排序，包括分割鏈表和合并鏈表的具體實現(xiàn)。4、（本題5分）在一個具有n個頂點的無向連通圖中，闡述如何使用普里姆算法和克魯斯卡爾算法構(gòu)建最小生成樹，比較兩種算法的思路和時間復(fù)雜度。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）使用棧結(jié)構(gòu)設(shè)計一個程序，判斷一個表達式中的運算符優(yōu)先級是否正確。2、（本題5分）設(shè)計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲酒店客房的清潔狀態(tài)和預(yù)訂信息，支持客房狀態(tài)的更新和查詢。3、（本題5分）設(shè)計一個算法，用鄰接矩陣表示一個有向圖，計算圖中頂點的入度拓撲排序序列。4、（本題5分）比較AVL樹和紅黑樹在內(nèi)存管理方面的差異，設(shè)計相應(yīng)的存儲策略。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用分治法解決尋找數(shù)組中的眾數(shù)問題，輸出眾數(shù)。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個文件系統(tǒng)需要對文件和目錄進行高效管理。文件和目錄信息以樹形結(jié)構(gòu)存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）創(chuàng)建一個新目錄或文件；（2）刪除一個指定的目錄或文件；（3）查找指定文件或目錄的位置；（4）遍歷整個文件系統(tǒng)并輸出目錄和文件結(jié)構(gòu)。分析所設(shè)計算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題10分）某餐廳的菜單管理系統(tǒng)需要存儲菜品信息，如菜品編號、菜品名稱、菜品價格、菜品分類、銷量等。系統(tǒng)要實現(xiàn)快速查找特定菜品、按照銷量對菜品進行排序、新增菜品、修改菜品信息以及刪除菜品。請確定合適的數(shù)據(jù)