河南推拿職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化課程設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁河南推拿職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化課程設(shè)計(jì)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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)基于數(shù)字電位器和運(yùn)放的音頻增益自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)輸入信號(hào)強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)整增益。2、設(shè)計(jì)一個(gè)高速串行通信接口，采用USBType-C接口，傳輸速率達(dá)到10Gbps，說明硬件實(shí)現(xiàn)和協(xié)議棧。3、考慮哈希表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它通過哈希函數(shù)將鍵映射到存儲(chǔ)位置。假設(shè)需要快速查找和插入大量的數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)的分布比較均勻。以下關(guān)于哈希表的負(fù)載因子，哪個(gè)說法是正確的（）A.負(fù)載因子越大，哈希表的性能越好B.負(fù)載因子越小，哈希表的性能越好C.負(fù)載因子對(duì)哈希表的性能沒有影響D.負(fù)載因子應(yīng)根據(jù)具體情況選擇一個(gè)合適的值4、設(shè)計(jì)一個(gè)光耦隔離電路，實(shí)現(xiàn)輸入輸出信號(hào)的電氣隔離，給出電路參數(shù)和應(yīng)用場景。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能電表系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確測量電能消耗，支持遠(yuǎn)程抄表和欠費(fèi)報(bào)警功能。6、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。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于音頻功率放大器芯片的音響系統(tǒng)，輸出功率不小于50W，具備高低音調(diào)節(jié)功能。8、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度傳感器電路，能夠測量環(huán)境溫度并將溫度值以數(shù)字形式顯示出來，精度要求在±1℃以內(nèi)。9、設(shè)計(jì)一個(gè)溫度報(bào)警器電路，當(dāng)環(huán)境溫度超過設(shè)定值時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，報(bào)警溫度可設(shè)置。10、二叉搜索樹是一種特殊的二叉樹，具有特定的性質(zhì)和用途。以下關(guān)于二叉搜索樹的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.左子樹上所有節(jié)點(diǎn)的值均小于根節(jié)點(diǎn)的值，右子樹上所有節(jié)點(diǎn)的值均大于根節(jié)點(diǎn)的值B.對(duì)二叉搜索樹進(jìn)行中序遍歷，可以得到一個(gè)有序的序列C.二叉搜索樹的查找、插入和刪除操作的平均時(shí)間復(fù)雜度都是O(logn)D.二叉搜索樹一定是平衡的，即左右子樹的高度差不超過111、設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能溫室控制系統(tǒng)，能夠精確控制溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，提高作物產(chǎn)量。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于無線射頻識(shí)別（RFID）的倉庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的自動(dòng)識(shí)別、入庫、出庫和庫存管理。13、歸并排序是一種基于分治思想的排序算法。以下關(guān)于歸并排序的描述，不正確的是（）A.將數(shù)組不斷分成兩半，分別排序后再合并B.歸并排序的時(shí)間復(fù)雜度始終為O(nlog?n)C.歸并排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.歸并排序的空間復(fù)雜度較高，為O(n)14、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器電路，能夠放大輸入的音頻信號(hào)，輸出功率在10W以上，并且具有音量調(diào)節(jié)功能。15、在一個(gè)圖像處理軟件中，需要對(duì)圖像的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行操作，如快速找到相鄰像素的最大值、最小值等，并能夠高效地進(jìn)行區(qū)域填充。對(duì)于這樣的圖像數(shù)據(jù)處理需求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最有用的？（）A.二維數(shù)組，直接對(duì)應(yīng)圖像的像素矩陣B.二叉樹，對(duì)像素值進(jìn)行排序和查找C.圖，表示像素之間的關(guān)系D.哈希表，快速定位特定像素的信息16、設(shè)計(jì)一個(gè)直流穩(wěn)壓電源電路，輸出電壓為5V、12V和24V可選，最大輸出電流為2A。17、設(shè)計(jì)一個(gè)基于編碼器和驅(qū)動(dòng)器的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，能夠精確控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。18、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(hào)進(jìn)行獨(dú)立的增益調(diào)節(jié)，以改善音頻質(zhì)量。19、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的自適應(yīng)編碼調(diào)制（ACM）控制模塊，實(shí)現(xiàn)根據(jù)信道條件動(dòng)態(tài)調(diào)整編碼和調(diào)制方式。20、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信中均衡器訓(xùn)練和跟蹤模式的切換策略，分析對(duì)系統(tǒng)性能的影響。二、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋如何在一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的有向圖中，使用拓?fù)渑判蛩惴ㄅ袛嗍欠翊嬖谟邢颦h(huán)，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）論述如何利用深度優(yōu)先搜索算法判斷圖是否為連通圖，并給出相應(yīng)的代碼實(shí)現(xiàn)思路。3、（本題5分）解釋如何在一個(gè)具有n個(gè)元素的順序表中，進(jìn)行插入操作，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）論述AVL樹在頻繁更新操作下的性能瓶頸和可能的解決方案。5、（本題5分）解釋什么是左偏樹，并說明其在優(yōu)先隊(duì)列中的應(yīng)用。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，用鄰接表表示一個(gè)無向圖，判斷圖是否為連通圖。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)冒泡排序、插入排序、選擇排序、快速排序和歸并排序算法，并對(duì)給定的一組整數(shù)進(jìn)行排序，比較它們的運(yùn)行時(shí)間。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用歸并排序算法對(duì)一個(gè)雙向鏈表進(jìn)行排序。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用堆結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)一組學(xué)生的考試成績，實(shí)現(xiàn)成績的優(yōu)先級(jí)排序和查詢。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示交通流量圖，實(shí)現(xiàn)路口擁堵情況的分析和最優(yōu)路徑的推薦功能。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)圖書館的讀者借閱管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)讀者的借閱信息，包括讀者編號(hào)、讀者姓名、借閱圖書編號(hào)、借閱日期、應(yīng)還日期等。系統(tǒng)要支持快速查找讀者的借閱記錄、按照應(yīng)還日期對(duì)借閱記錄進(jìn)行排序、新增借閱、歸還圖書操作。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能評(píng)估。2、（本題10分）某城市的停車場管理系統(tǒng)需要記錄車輛的入場時(shí)間、出場時(shí)間、車牌號(hào)和停車位置等信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)這些信息，實(shí)現(xiàn)車輛的入場登記、出場結(jié)算、車位查詢和停車費(fèi)用計(jì)算，并能夠優(yōu)化車位分配以