重慶化工職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化課程實訓(xùn)》2023-2024學(xué)年第二學(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頁重慶化工職業(yè)學(xué)院

《數(shù)據(jù)可視化課程實訓(xùn)》2023-2024學(xué)年第二學(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30個小題，每小題1分，共30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)計一個基于運算放大器的儀表放大器電路，增益可調(diào)，共模抑制比大于100dB。2、設(shè)計一個程控衰減器，衰減量可在0至60dB范圍內(nèi)程控調(diào)節(jié)，精度為1dB，給出電路實現(xiàn)和控制邏輯。3、設(shè)計一個基于DSP的數(shù)字濾波器，能夠?qū)σ纛l信號進行低通濾波，截止頻率為2kHz，給出算法實現(xiàn)和代碼優(yōu)化。4、設(shè)計一個集成電路制造中的化學(xué)氣相沉積（CVD）設(shè)備控制系統(tǒng)，優(yōu)化工藝參數(shù)。5、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理的音頻濾波器，實現(xiàn)對特定頻率范圍的音頻信號進行濾波，分析濾波效果。6、對于一個棧，進行入棧和出棧操作時，如果棧頂指針top初始值為-1，當(dāng)進行了一系列操作后，top的值為0，此時棧的狀態(tài)是？（）A.棧為空B.棧中只有一個元素C.棧已滿D.棧出錯7、在處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，可能會用到一些高級的技術(shù)和概念。以下關(guān)于高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)的描述，錯誤的是：（）A.并查集是一種用于處理集合合并和查詢的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常用于解決連通性問題B.線段樹可以用于高效地處理區(qū)間查詢和更新操作，例如求區(qū)間和、區(qū)間最大值等C.字典樹（Trie樹）適用于字符串的存儲和查找，能夠快速判斷一個字符串是否存在D.高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)通常只適用于特定的領(lǐng)域和問題，在一般的編程中很少用到8、在一個操作系統(tǒng)的進程調(diào)度中，多個進程需要競爭CPU資源，系統(tǒng)根據(jù)進程的優(yōu)先級和等待時間進行調(diào)度。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以有效地管理進程的狀態(tài)和信息？（）A.紅黑樹，平衡存儲進程數(shù)據(jù)B.鏈表，簡單記錄進程順序C.數(shù)組，按固定順序存儲進程D.堆，根據(jù)優(yōu)先級調(diào)整進程位置9、設(shè)計一個數(shù)字圖像處理中的目標檢測系統(tǒng)，能夠準確檢測出特定目標，分析檢測的準確率和實時性。10、設(shè)計一個基于光電傳感器的物體計數(shù)系統(tǒng)，能夠準確計數(shù)通過檢測區(qū)域的物體數(shù)量。11、利用電力電子技術(shù)設(shè)計一個交流-直流變換器（AC-DCConverter），實現(xiàn)將交流電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電源輸出。12、設(shè)計一個數(shù)字信號處理中IIR濾波器和FIR濾波器的性能比較方案，在相同條件下分析濾波效果和資源消耗。13、設(shè)計一個基于霍爾效應(yīng)的磁場測量儀，能夠測量0-1T的磁場強度，精度達到0.01T。14、設(shè)計一個低通濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于1dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號頻率范圍為0-5kHz。15、假設(shè)正在開發(fā)一個文本編輯器，需要支持撤銷和重做操作。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以方便地實現(xiàn)這一功能？（）A.棧，存儲操作歷史B.隊列，按順序記錄操作C.數(shù)組，直接存儲操作信息D.二叉搜索樹，快速查找操作記錄16、鏈表是一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在很多場景中得到應(yīng)用。關(guān)于鏈表的特點，以下描述錯誤的是：（）A.鏈表的存儲空間不必連續(xù)，可以通過指針來鏈接各個節(jié)點B.對鏈表進行插入和刪除操作時，不需要移動大量元素，效率較高C.鏈表可以方便地實現(xiàn)隨機訪問，查找任意位置的元素速度很快D.單鏈表、雙向鏈表和循環(huán)鏈表是常見的鏈表類型，它們各有特點和適用場景17、設(shè)計一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的噪聲抑制電路，降低系統(tǒng)內(nèi)部噪聲對信號的影響，分析噪聲抑制效果。18、設(shè)計一個用于雷達測距的收發(fā)電路，能夠測量目標距離并顯示，給出射頻電路設(shè)計和信號處理算法。19、設(shè)計一個基于STM32的智能小車控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動避障、循跡和藍牙遙控功能，描述硬件選型和軟件編程思路。20、運用電子電路知識，設(shè)計一個用于電動汽車充電樁的電源模塊，提供穩(wěn)定的直流輸出。21、設(shè)計一個基于ARM的車載信息娛樂系統(tǒng)，具備導(dǎo)航、多媒體播放和藍牙通信功能，描述系統(tǒng)架構(gòu)和軟件模塊。22、使用單片機設(shè)計一個水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，能夠檢測水中的酸堿度、溶解氧等參數(shù)，并通過網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)。23、考慮一個在線游戲的服務(wù)器端程序，需要實時地處理多個玩家的操作請求，并維護玩家的狀態(tài)信息，如位置、得分等。由于玩家的操作頻繁且并發(fā)，數(shù)據(jù)需要快速地更新和查詢。在這種情況下，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合用于存儲玩家的狀態(tài)數(shù)據(jù)？（）A.數(shù)組，能夠快速地隨機訪問元素B.哈希表，通過哈希函數(shù)快速定位玩家的數(shù)據(jù)C.圖，用于表示玩家之間的關(guān)系和交互D.樹狀數(shù)組，高效地支持區(qū)間查詢和更新24、設(shè)計一個圖像處理中的圖像質(zhì)量主觀評價實驗方案，包括評價人員的選擇和評價標準的制定。25、設(shè)計一個基于單片機的智能垃圾桶，當(dāng)垃圾裝滿時自動發(fā)送信號通知清理。26、設(shè)計一個紅外遙控系統(tǒng)，能夠通過遙控器對設(shè)備進行開、關(guān)、音量調(diào)節(jié)等操作，遙控距離不小于5米。27、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計一個電壓跟隨器，提高電路的輸入阻抗和輸出穩(wěn)定性。28、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。29、設(shè)計一個基于PLC的自動化生產(chǎn)線物流輸送系統(tǒng)，實現(xiàn)物料的自動搬運、存儲和配送。30、設(shè)計一個簡易的數(shù)字頻率計，能夠測量1Hz至100kHz范圍內(nèi)的正弦波、方波和三角波的頻率，精度達到0.1%，請詳細說明系統(tǒng)設(shè)計方案，包括硬件和軟件部分。二、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個在線課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，學(xué)生需要完成一系列的課程任務(wù)，每個任務(wù)有不同的要求和截止日期。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來記錄學(xué)生的任務(wù)完成情況，包括已完成任務(wù)、未完成任務(wù)、任務(wù)提交時間、得分等，能夠?qū)崟r跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進度并及時提醒學(xué)生即將到期的任務(wù)。2、（本題5分）在一個在線考試系統(tǒng)中，需要管理考試科目、試題、考生答案和成績等信息。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)考試科目的添加、刪除、查找和修改，試題的錄入和更新，考生答案的存儲和成績的計算，并能夠快速查詢考生的成績和排名。3、（本題5分）一個學(xué)校的考場安排管理系統(tǒng)需要存儲考場的信息，如考場編號、考場位置、容納人數(shù)、考試科目、考試時間等。系統(tǒng)要支持快速查找特定考場、按照容納人數(shù)對考場進行排序、新增考場安排、修改考試時間、刪除不再使用的考場。請選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細說明算法和代碼實現(xiàn)，以及性能評估。4、（本題5分）假設(shè)有一個電商網(wǎng)站，需要實時處理大量的訂單信息。訂單信息包括訂單號、商品名稱、購買數(shù)量、客戶姓名、收貨地址等。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲和管理這些訂單數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)訂單的快速插入、查找、修改和刪除操作，同時能夠高效地統(tǒng)計不同商品的銷售數(shù)量。5、（本題5分）在一個在線招聘系統(tǒng)中，需要管理企業(yè)招聘信息、求職者簡歷、面試安排和錄用結(jié)果等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持企業(yè)招聘信息的發(fā)布和更新，求職者簡歷的投遞和篩選，面試的安排和記錄，以及錄用結(jié)果的通知，并能夠?qū)崿F(xiàn)人才庫的建立和智能匹配推薦。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中棧的應(yīng)用場景，如括號的嵌套深度問題、表達式的括號匹配高級問題等，并說明其原理。2、（本題5分）解釋跳表的概念和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點，說明其插入、刪除和查找操作的算法步驟，分析跳表與其他搜索結(jié)構(gòu)的性能比較。3、（本題5分）論述AVL樹和紅黑樹在實際應(yīng)用中的選擇策略，考慮因素包括數(shù)據(jù)量、操作頻率等。4、（本題5分）詳細論述在利用堆進行排序的過程中，如何將一個無序數(shù)組構(gòu)建成堆，并給出具體的