武漢音樂學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)實訓(xùn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁武漢音樂學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)實訓(xùn)》

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、設(shè)計一個數(shù)字溫度計濕度計電路，能夠同時測量環(huán)境溫度和濕度，溫度精度為±0.1℃，濕度精度為±2%RH。2、采用模擬電子技術(shù)設(shè)計一個音頻前置放大器，能夠?qū)斎氲囊纛l信號進行初步放大和預(yù)處理。3、設(shè)計一個基于單片機的智能風(fēng)扇控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)環(huán)境溫度自動調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。4、設(shè)計一個音頻功率放大器，采用甲類放大方式，在8Ω負載下輸出功率不小于10W，給出電路設(shè)計和熱設(shè)計。5、設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的無線智能家居安防系統(tǒng)，能夠檢測門窗入侵、煙霧和燃氣泄漏等情況，并及時報警，說明系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)配置。6、使用單片機設(shè)計一個智能空氣質(zhì)量監(jiān)測儀，能夠檢測多種污染物濃度并顯示，當(dāng)空氣質(zhì)量超標時進行報警。7、設(shè)計一個太陽能熱水器控制器智能控制電路，能夠根據(jù)天氣情況和用戶需求自動調(diào)節(jié)熱水器的工作狀態(tài)，實現(xiàn)智能化控制。8、在一個字符串處理程序中，需要快速判斷一個字符串是否是另一個字符串的子串。以下哪種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組合可能是最有效的？（）A.暴力匹配算法，使用數(shù)組存儲字符串B.KMP算法，基于有限自動機原理C.哈希算法，將字符串映射為哈希值D.二分查找算法，在有序字符串中查找9、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。10、設(shè)計一個無線通信中的智能天線系統(tǒng)，實現(xiàn)波束的自適應(yīng)控制，分析系統(tǒng)性能提升效果。11、設(shè)計一個數(shù)字信號調(diào)制解調(diào)糾錯電路，能夠?qū)φ{(diào)制解調(diào)過程中的錯誤進行檢測和糾正，提高通信的可靠性。12、設(shè)計一個光通信收發(fā)系統(tǒng)，包括光源的驅(qū)動電路、光探測器的接收電路以及信號處理電路，評估系統(tǒng)的性能指標。13、對于一個具有n個頂點和e條邊的無向圖，如果采用鄰接表存儲，其空間復(fù)雜度主要取決于：（）A.nB.eC.n+eD.n^214、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。15、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇中，需要考慮時間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度和操作的便捷性等因素。以下情況中，優(yōu)先選擇數(shù)組而不是鏈表的是（）A.頻繁進行插入和刪除操作B.事先不知道數(shù)據(jù)的規(guī)模大小C.需要快速隨機訪問元素D.內(nèi)存空間有限16、在圖的最短路徑問題中，Dijkstra算法是一種常用的算法。以下關(guān)于Dijkstra算法的描述中，不正確的是（）A.該算法適用于有向圖和無向圖B.算法從起始頂點開始，逐步計算到其他頂點的最短路徑C.算法通過不斷更新頂點的距離值來找到最短路徑D.算法的時間復(fù)雜度為O(n^2)，其中n是頂點的數(shù)量17、設(shè)計一個基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，能夠連接多種傳感器并將數(shù)據(jù)上傳到云平臺，闡述系統(tǒng)架構(gòu)和通信方式。18、想象一個需要對一組數(shù)據(jù)進行范圍查詢（例如查找大于某個值且小于另一個值的數(shù)據(jù)）的場景，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最有效的？（）A.二叉搜索樹，通過中序遍歷可以實現(xiàn)范圍查詢，但效率一般B.線段樹，專門用于高效的區(qū)間查詢和更新C.哈希表，不便于進行范圍查詢D.隊列，先進先出，無法實現(xiàn)范圍查詢19、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。20、設(shè)計一個移動通信系統(tǒng)中的切換控制模塊，能夠根據(jù)信號強度和質(zhì)量實現(xiàn)平滑切換，分析切換成功率。21、設(shè)計一個基于ADC和微控制器的風(fēng)速測量系統(tǒng)，能夠測量0-30m/s的風(fēng)速，精度達到0.1m/s。22、運用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計一個智能倉儲物流的無線定位系統(tǒng)，實現(xiàn)貨物和搬運設(shè)備的精確定位。23、假設(shè)在一個操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理中，需要動態(tài)地分配和回收內(nèi)存塊，并且避免內(nèi)存碎片的產(chǎn)生。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法可以用于實現(xiàn)有效的內(nèi)存管理？（）A.伙伴系統(tǒng)B.分頁存儲管理C.分段存儲管理D.段頁式存儲管理24、設(shè)計一個數(shù)字溫度計液位計無線傳輸與遠程監(jiān)測電路，能夠?qū)囟群鸵何粩?shù)據(jù)通過無線方式傳輸?shù)竭h程監(jiān)控中心進行實時監(jiān)測。25、設(shè)計一個數(shù)字存儲示波器觸發(fā)與存儲優(yōu)化電路，能夠提高示波器的觸發(fā)準確性和存儲效率。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋什么是后綴數(shù)組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，說明其構(gòu)建過程和應(yīng)用場景，并闡述如何進行字符串匹配操作。2、（本題5分）闡述在一個帶權(quán)有向圖中，如何使用迪杰斯特拉算法求解單源最短路徑問題，分析算法的正確性和時間復(fù)雜度。3、（本題5分）詳細論述在利用二叉樹進行按層遍歷的過程中，如何使用隊列實現(xiàn)，并處理空層的情況，給出具體的算法步驟和代碼實現(xiàn)。4、（本題5分）論述在歸并排序中，如何合并兩個已排序的子序列，給出具體的實現(xiàn)代碼。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，利用數(shù)組實現(xiàn)歸并排序的非遞歸實現(xiàn)，提高排序效率并展示過程和結(jié)果。2、（本題5分）基于字典樹和深度優(yōu)先搜索算法，設(shè)計一個程序，找出一個有向圖中的所有強連通分量。3、（本題5分）基于可持久化字典樹和Prim算法，設(shè)計一個程序，為一個移動網(wǎng)絡(luò)中的基站建立最優(yōu)連接，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化。4、（本題5分）使用雙向鏈表和平衡二叉樹的結(jié)合，設(shè)計一個程序，實現(xiàn)對學(xué)生綜合成績的管理，包括成績的錄入、查詢和排名。5、（本題5分）設(shè)計一個基于伸展樹的存儲結(jié)構(gòu)來存儲音樂文件信息，實現(xiàn)文件的添加、刪除和按播放時長查詢操作。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某城市的公交系統(tǒng)需要管理公交線路、站點和車輛調(diào)度信息。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，實現(xiàn)線路的添加、刪除、查找和修改操作，能夠快速查詢某個站點經(jīng)過的公交線路和車輛實時調(diào)度情況，并優(yōu)化車輛調(diào)度以提高公交系統(tǒng)的運行效率。2、（本題10分）一個在線點餐系統(tǒng)需要記錄菜品信息和訂單信息。菜品包括菜品ID、菜品名稱、價格、圖片、描述等，訂單包括訂單ID、用戶ID、菜品列表、總價、下單時間等。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些數(shù)據(jù)，能夠快速查詢菜品、生成訂單、更新訂單狀態(tài)，并統(tǒng)計每種菜品的銷售數(shù)量。3、（本題10分）一個在線課程平臺的作業(yè)管理系統(tǒng)