江西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化實驗》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)可視化實驗》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷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、利用傳感器設(shè)計一個自動照明控制系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境光線強度自動控制燈光的開啟和關(guān)閉，并可以調(diào)節(jié)燈光亮度。2、設(shè)計一個基于DSP的數(shù)字音頻均衡器，能夠?qū)崿F(xiàn)10段以上的均衡調(diào)節(jié)，給出算法實現(xiàn)和性能優(yōu)化。3、考慮到一個算法的時間復(fù)雜度分析，假設(shè)有一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作，其平均時間復(fù)雜度為O(logn)，但在最壞情況下可能達到O(n)。在實際應(yīng)用中，如果對操作的性能要求較高，以下哪種策略可能是合適的？（）A.接受最壞情況，不做額外優(yōu)化B.嘗試改進算法，降低最壞情況的時間復(fù)雜度C.增加硬件資源以應(yīng)對最壞情況D.更換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4、設(shè)計一個溫度報警器電路，當(dāng)環(huán)境溫度超過設(shè)定值時，發(fā)出聲光報警信號，報警溫度可設(shè)置。5、隊列也是一種常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，遵循先進先出的原則。在計算機系統(tǒng)中，很多地方都會用到隊列，比如打印機的任務(wù)隊列、操作系統(tǒng)的進程調(diào)度隊列等。假設(shè)有一個隊列，初始為空，然后依次進行入隊操作：1、2、3、4?，F(xiàn)在要進行兩次出隊操作，那么出隊的元素依次是：（）A.1、2B.2、3C.1、3D.3、46、當(dāng)需要存儲和處理一個無向圖的鄰接信息時，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常被使用？（）A.鄰接矩陣B.鄰接表C.哈希表D.二叉樹7、利用射頻技術(shù)設(shè)計一個無線定位系統(tǒng)，能夠確定目標(biāo)物體在一定范圍內(nèi)的位置，給出定位精度和誤差分析。8、設(shè)計一個基于單片機的智能車庫門控制系統(tǒng)，能夠通過遙控器和手機APP控制車庫門的開關(guān)。9、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，圖算法有著廣泛的用途。假設(shè)我們正在使用圖算法解決問題。以下關(guān)于圖算法的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.最短路徑算法（如Dijkstra算法和Floyd算法）可以用于求解圖中兩點之間的最短路徑B.最小生成樹算法（如Prim算法和Kruskal算法）可以用于構(gòu)建圖的最小代價連通子圖C.拓撲排序算法可以用于判斷一個有向圖是否存在環(huán)D.所有的圖算法的時間復(fù)雜度都相同，與圖的類型和規(guī)模無關(guān)10、設(shè)計一個數(shù)字溫度計壓力計電路，能夠同時測量環(huán)境溫度和壓力，溫度精度為±0.1℃，壓力精度為±1kPa。11、設(shè)計一個基于數(shù)字電位器的音量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對音頻信號音量的連續(xù)調(diào)節(jié)，且調(diào)節(jié)范圍可設(shè)定。12、根據(jù)數(shù)字信號處理知識，設(shè)計一個音頻回聲消除系統(tǒng)，消除語音通信中的回聲干擾。13、設(shè)計一個基于CAN總線的汽車電子控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對發(fā)動機、變速器和車身電子設(shè)備的控制和通信，說明總線協(xié)議和節(jié)點設(shè)計。14、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計一個用于醫(yī)療設(shè)備的直流穩(wěn)壓電源電路，提供穩(wěn)定的低噪聲電源。15、設(shè)計一個基于DSP的語音識別系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)特定語音指令的識別和響應(yīng)，給出系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和識別算法。16、插入排序是一種簡單直觀的排序算法。關(guān)于插入排序的工作方式，以下描述哪一項是不正確的？（）A.插入排序?qū)⒋判虻脑刂饌€插入到已排序的部分中，從而逐步完成排序B.插入排序在最壞情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)，在最好情況下的時間復(fù)雜度為O(n)C.插入排序是一種穩(wěn)定的排序算法，相同元素的相對順序在排序前后不會改變D.插入排序的空間復(fù)雜度較高，通常需要額外的O(n)空間來完成排序17、設(shè)計一個數(shù)字圖像處理中的圖像壓縮算法，如JPEG，實現(xiàn)圖像的高效壓縮，比較壓縮前后的圖像質(zhì)量。18、設(shè)計一個基于FPGA的數(shù)字濾波器，實現(xiàn)對輸入信號的低通濾波，截止頻率為2kHz，采樣頻率為10kHz。19、數(shù)組是一種常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有固定的大小和連續(xù)的存儲方式。以下關(guān)于數(shù)組的描述，錯誤的是：（）A.數(shù)組可以通過下標(biāo)快速訪問元素，但插入和刪除元素時可能需要移動大量元素，效率較低B.多維數(shù)組在內(nèi)存中也是連續(xù)存儲的，通過計算偏移量可以快速定位元素C.數(shù)組的長度在創(chuàng)建后不能改變，若要動態(tài)改變數(shù)組大小，需要重新分配內(nèi)存并復(fù)制元素D.數(shù)組適用于元素數(shù)量固定且操作主要為查找的情況，對于頻繁插入和刪除的應(yīng)用不太合適，且其空間利用率總是最優(yōu)的20、運用電子電路知識，設(shè)計一個用于工業(yè)自動化的壓力傳感器信號調(diào)理電路，將傳感器輸出信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號。21、設(shè)計一個基于FPGA的數(shù)字濾波器，實現(xiàn)低通、高通、帶通和帶阻濾波功能，給出設(shè)計過程和資源利用分析。22、設(shè)計一個數(shù)字示波器探頭電路，能夠?qū)⑤斎胄盘栟D(zhuǎn)換為適合示波器測量的信號，并且具有衰減和補償功能。23、在一個數(shù)據(jù)壓縮算法中，需要構(gòu)建一個頻率表來統(tǒng)計字符出現(xiàn)的頻率。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合存儲字符及其頻率信息？（）A.二叉樹，根據(jù)頻率構(gòu)建B.哈希表，快速查找字符頻率C.棧，按順序存儲頻率D.隊列，先進先出處理字符24、設(shè)計一個鎖相環(huán)（PLL）頻率合成器，輸出特定頻率的穩(wěn)定信號，分析其相位噪聲和鎖定時間。25、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。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）深入分析在一個具有n個元素的鏈表中，如何刪除重復(fù)的節(jié)點。2、（本題5分）闡述如何在一個具有n個元素的無序數(shù)組中，使用冒泡排序算法進行排序，并分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）闡述如何在一個具有n個元素的無序數(shù)組中，使用堆排序算法進行排序，并分析其時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4、（本題5分）闡述隊列在圖像處理中的應(yīng)用，如像素處理隊列、圖像過濾隊列等，并解釋其作用。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個程序，使用希爾排序算法對一個無向圖的鄰接矩陣進行排序。2、（本題5分）設(shè)計一個程序，實現(xiàn)對二叉搜索樹的節(jié)點數(shù)量計算功能，輸入一棵二叉搜索樹輸出其節(jié)點數(shù)量。3、（本題5分）設(shè)計一個基于數(shù)組的存儲結(jié)構(gòu)來存儲股票價格信息，實現(xiàn)價格的更新、查詢和統(tǒng)計操作。4、（本題5分）設(shè)計一個算法，利用鏈表實現(xiàn)一個隊列，模擬銀行叫號系統(tǒng)的排隊情況。5、（本題5分）分析在字符串匹配中，處理多語言字符集匹配問題的設(shè)計方案。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某航空公司的訂票系統(tǒng)需要對航班信息和乘客訂票情況進行管理。航班信息包括航班號、起降時間、起降地點、座位數(shù)量等，乘客訂票信息包括乘客姓名、身份證號、航班號、座位號等。這些信息以哈希表和鏈表的組合形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）查詢某個航班的剩余座位數(shù)量；（2）為乘客預(yù)訂指定航班的座位；（3）取消乘客的訂票；（4）統(tǒng)計每個航班的訂票人數(shù)。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題10分）某網(wǎng)約車平臺需要