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

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………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)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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)計一個數(shù)字通信中的正交幅度調(diào)制（QAM）信號生成和解調(diào)系統(tǒng)，分析調(diào)制性能。2、設(shè)計一個基于FPGA的圖像縮放系統(tǒng)，能夠?qū)斎雸D像進(jìn)行任意比例的縮放。3、設(shè)計一個音頻濾波器數(shù)字控制電路，能夠通過數(shù)字信號處理器（DSP）對濾波器的參數(shù)進(jìn)行精確控制，提高音頻質(zhì)量。4、設(shè)計一個基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)字圖像分類系統(tǒng)，分析模型的準(zhǔn)確性和泛化能力。5、利用電力電子技術(shù)設(shè)計一個升壓型直流-直流變換器（BoostConverter），并對其性能進(jìn)行測試和優(yōu)化。6、設(shè)計一個基于PLC的熱電廠鍋爐控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對鍋爐水位、蒸汽壓力、溫度等參數(shù)的自動控制。7、設(shè)計一個基于A/D轉(zhuǎn)換器的電壓測量系統(tǒng)，能夠高精度測量直流或交流電壓，并進(jìn)行數(shù)字顯示。8、設(shè)計一個帶通濾波器電路，中心頻率為1kHz，帶寬為200Hz，通帶波紋小于0.8dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號頻率范圍為0-2kHz。9、使用集成電路設(shè)計一個運算放大器，給出性能指標(biāo)要求和電路設(shè)計方案，并進(jìn)行仿真驗證。10、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計一個交通流量統(tǒng)計系統(tǒng)，能夠?qū)Φ缆飞系能囕v數(shù)量進(jìn)行實時統(tǒng)計和分析。11、設(shè)計一個基于CCD圖像傳感器的圖像采集系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高速圖像采集和數(shù)據(jù)傳輸，說明系統(tǒng)硬件組成和接口電路。12、設(shè)計一個數(shù)字電路中同步時序電路和異步時序電路的性能比較系統(tǒng)，分析在不同應(yīng)用場景下的優(yōu)劣。13、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(hù)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(jī)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14、圖是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于表示物體之間的關(guān)系。在圖的存儲方式中，鄰接矩陣和鄰接表是常見的方法。以下關(guān)于這兩種存儲方式的敘述中，錯誤的是（）A.鄰接矩陣的空間復(fù)雜度較高，適用于稠密圖B.鄰接表的空間復(fù)雜度較低，適用于稀疏圖C.鄰接矩陣可以方便地判斷兩個頂點之間是否存在邊D.鄰接表在查找所有鄰接頂點時效率較高15、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計一個智能路燈控制系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境光線和交通流量自動調(diào)節(jié)路燈的亮度。16、設(shè)計一個通信系統(tǒng)擴(kuò)頻模塊的性能測試方案，包括擴(kuò)頻增益、抗干擾能力等指標(biāo)的測量。17、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，錯誤的是：（）A.左子樹上所有節(jié)點的值均小于根節(jié)點的值，右子樹上所有節(jié)點的值均大于根節(jié)點的值B.對二叉搜索樹進(jìn)行中序遍歷，可以得到一個有序的序列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118、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)19、設(shè)計一個紅外線遙控電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對電器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，控制距離在10米以上。20、設(shè)計一個簡單的太陽能充電控制器，能夠?qū)⑻柲茈姵匕遢敵龅碾娔苡行У卮鎯Φ叫铍姵刂?，并防止過充和過放。21、設(shè)計一個基于PLC的立體車庫控制系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛的存取、車位的分配和安全監(jiān)控功能。22、考慮一個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理系統(tǒng)，需要按照數(shù)據(jù)包到達(dá)的先后順序進(jìn)行處理，同時能夠在任意時刻獲取最早到達(dá)的數(shù)據(jù)包。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以滿足這種需求？（）A.優(yōu)先隊列，根據(jù)優(yōu)先級處理數(shù)據(jù)包B.鏈表，順序存儲數(shù)據(jù)包C.棧，先進(jìn)后出處理數(shù)據(jù)包D.環(huán)形隊列，實現(xiàn)先進(jìn)先出且循環(huán)利用空間23、使用集成電路設(shè)計一個電壓比較器陣列，能夠同時比較多個輸入電壓，并輸出比較結(jié)果。24、設(shè)計一個射頻電路中的功率放大器，工作在特定頻段，具有較高的輸出功率和效率，進(jìn)行穩(wěn)定性分析。25、設(shè)計一個高速數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，采用固態(tài)硬盤，存儲容量達(dá)到1TB，讀寫速度不低于500MB/s，說明硬件選型和接口設(shè)計。26、二叉樹的遍歷可以通過遞歸和非遞歸方式實現(xiàn)。對于中序遍歷，以下哪種非遞歸實現(xiàn)方式是常見的？（）A.使用棧來輔助B.使用隊列來輔助C.直接遍歷D.無法非遞歸實現(xiàn)27、設(shè)計一個基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能倉儲管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)貨物的自動入庫、出庫和庫存盤點。28、想象一個需要存儲和操作幾何圖形（如點、線、面）的系統(tǒng)，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合的？（）A.空間索引（如R-tree），能夠高效地處理空間數(shù)據(jù)B.鏈表，對于復(fù)雜的幾何關(guān)系處理不便C.數(shù)組，存儲固定數(shù)量的幾何對象，不靈活D.棧，不適合存儲和操作幾何圖形29、設(shè)計一個基于傳感器的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測溫度、濕度、光照強(qiáng)度、PM2.5等環(huán)境參數(shù)，并通過Wi-Fi將數(shù)據(jù)上傳到云平臺。30、在一個長度為n的順序表中，刪除第i個元素（1<=i<=n），需要移動的元素個數(shù)為（）A.iB.n-iC.n-i+1D.n-i-1二、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某在線論壇需要對帖子和回復(fù)進(jìn)行管理。帖子和回復(fù)以雙向鏈表的形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）按照發(fā)布時間順序輸出帖子和回復(fù)；（2）將熱門帖子置頂；（3）刪除某個違規(guī)的帖子或回復(fù)；（4）統(tǒng)計每個帖子的回復(fù)數(shù)量。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）某公司的項目進(jìn)度跟蹤系統(tǒng)需要記錄項目的各個階段、負(fù)責(zé)人、開始時間、預(yù)計結(jié)束時間、實際進(jìn)度等信息。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來直觀展示項目進(jìn)度，支持項目階段的調(diào)整、負(fù)責(zé)人變更等操作，能夠及時發(fā)現(xiàn)項目延期風(fēng)險并進(jìn)行預(yù)警。3、（本題5分）某在線購物平臺的優(yōu)惠券管理系統(tǒng)需要記錄優(yōu)惠券信息、發(fā)放記錄和使用記錄。優(yōu)惠券信息包括優(yōu)惠券ID、優(yōu)惠券類型、面額、使用條件，發(fā)放記錄包括發(fā)放ID、優(yōu)惠券ID、用戶ID、發(fā)放時間，使用記錄包括使用ID、優(yōu)惠券ID、訂單ID、使用時間。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理優(yōu)惠券數(shù)據(jù)，實現(xiàn)優(yōu)惠券的發(fā)放、使用、查詢，并統(tǒng)計優(yōu)惠券的使用情況和效果。4、（本題5分）一個在線圖書館的借閱管理系統(tǒng)需要記錄圖書信息、讀者信息和借閱記錄，圖書信息包括圖書ISBN、書名、作者、出版社、可借閱狀態(tài)，讀者信息包括讀者ID、姓名、聯(lián)系方式，借閱記錄包括借閱ID、讀者ID、圖書ISBN、借閱時間、應(yīng)還時間。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理借閱數(shù)據(jù)，實現(xiàn)圖書的借閱、歸還、續(xù)借操作，查詢讀者的借閱歷史，并統(tǒng)計逾期未還的圖書。5、（本題5分）一個在線圖書評論系統(tǒng)需要管理圖書信息、用戶評論和評論的點贊數(shù)等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持圖書的查找、用戶評論的添加、刪除和修改，以及評論點贊數(shù)的更新，并能夠根據(jù)點贊數(shù)對評論進(jìn)行排序和展示熱門評論。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋如何對一個鏈表進(jìn)行排序，選擇合適的排序算法（如歸并排序）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。2、（本題5分）詳細(xì)闡述如何使用歸并排序算法對一個具有n個元素的數(shù)組進(jìn)行排序，給出算法步驟和時間復(fù)雜度分析。3、（本題5分）深入分析在哈希表中，裝填因子對沖突概率和查找效率的影響，并說明如何選擇合適的裝填因子。4、（本題5分）詳細(xì)論述在利用堆進(jìn)行優(yōu)先級隊列操作時，如何支持修改元素的優(yōu)先級，并給出具體的算法步驟和代碼實現(xiàn)。5、