湖南科技學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)湖南科技學(xué)院

《數(shù)據(jù)可視化》2022-2023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15個(gè)小題，每小題1分，共15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、運(yùn)用集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)，設(shè)計(jì)一款低功耗的數(shù)字時(shí)鐘芯片，具備時(shí)分秒顯示、定時(shí)功能以及低電壓工作模式。2、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的調(diào)制電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸入模擬信號(hào)的ASK調(diào)制，并分析其調(diào)制性能和頻譜特性。3、設(shè)計(jì)一個(gè)低通濾波器，采用無(wú)源濾波器設(shè)計(jì)，截止頻率為10kHz，通帶增益為1，阻帶衰減大于30dB，給出電路參數(shù)和性能測(cè)試。4、在圖的算法中，F(xiàn)loyd-Warshall算法用于求解所有頂點(diǎn)對(duì)之間的最短路徑。以下關(guān)于Floyd-Warshall算法的描述，不正確的是（）A.算法基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的思想B.算法可以處理帶負(fù)權(quán)邊的圖C.算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^3)，空間復(fù)雜度為O(n^2)D.算法在求解過(guò)程中會(huì)修改圖的邊權(quán)值5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的語(yǔ)音信號(hào)處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音降噪、回聲消除等功能。6、利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)一個(gè)交通流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，能夠?qū)Φ缆飞系能囕v數(shù)量進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和分析。7、利用模擬電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于音響系統(tǒng)的功率放大器，具備高保真和大功率輸出特性。8、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線通信收發(fā)系統(tǒng)，工作頻率在2.4GHz，采用FSK調(diào)制解調(diào)方式，通信距離達(dá)到100米，詳細(xì)闡述系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)。9、假設(shè)正在實(shí)現(xiàn)一個(gè)文件系統(tǒng)，需要快速查找文件的目錄信息，并且支持文件和目錄的添加、刪除和修改操作。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最適合用于存儲(chǔ)目錄結(jié)構(gòu)的？（）A.平衡二叉樹(shù)，保持查找效率平衡B.紅黑樹(shù)，自平衡的二叉搜索樹(shù)C.B樹(shù)，適合外存存儲(chǔ)和大量數(shù)據(jù)查找D.哈希表，快速定位目錄項(xiàng)10、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字信號(hào)濾波系統(tǒng)，支持在線參數(shù)調(diào)整和實(shí)時(shí)濾波，給出硬件設(shè)計(jì)和濾波算法優(yōu)化。11、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)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(dòng)調(diào)節(jié)熱水器的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)智能化控制。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的差分放大器電路，共模抑制比不小于80dB，用于放大差分信號(hào)并抑制共模干擾。13、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，能夠?qū)D像進(jìn)行任意角度的旋轉(zhuǎn)。14、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，給出電路設(shè)計(jì)和性能測(cè)試結(jié)果。15、利用鎖相環(huán)技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)頻率合成器，能夠輸出穩(wěn)定的、可調(diào)節(jié)的頻率信號(hào)，給出頻率合成器的整體架構(gòu)和各部分的詳細(xì)設(shè)計(jì)。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）闡述如何在一個(gè)二叉樹(shù)中找到兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的最近公共祖先，給出算法步驟和實(shí)現(xiàn)代碼，并分析其時(shí)間復(fù)雜度。2、（本題5分）論述如何在一個(gè)圖中使用弗洛伊德算法求解所有頂點(diǎn)對(duì)之間的最短路徑。3、（本題5分）闡述如何使用并查集解決集合合并和查詢問(wèn)題，說(shuō)明并查集的優(yōu)化方法和時(shí)間復(fù)雜度。4、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述在順序表中進(jìn)行插入和刪除操作時(shí)，平均移動(dòng)元素個(gè)數(shù)的計(jì)算方法以及為什么會(huì)有這樣的移動(dòng)情況。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某城市的公共交通卡管理系統(tǒng)需要記錄用戶的卡信息和消費(fèi)記錄，卡信息包括卡號(hào)、用戶姓名、余額等，消費(fèi)記錄包括卡號(hào)、消費(fèi)時(shí)間、消費(fèi)金額、消費(fèi)地點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)卡的充值、消費(fèi)查詢、余額提醒，并統(tǒng)計(jì)不同地點(diǎn)的消費(fèi)情況。2、（本題5分）某醫(yī)院的藥品庫(kù)存管理系統(tǒng)需要對(duì)藥品的種類、數(shù)量和有效期進(jìn)行管理。藥品信息包括藥品編號(hào)、名稱、數(shù)量、有效期等。這些信息以哈希桶的形式存儲(chǔ)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）查詢某種藥品的庫(kù)存數(shù)量和有效期；（2）藥品入庫(kù)時(shí)添加信息；（3）藥品過(guò)期時(shí)刪除信息；（4）統(tǒng)計(jì)即將過(guò)期的藥品數(shù)量。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）某電商平臺(tái)的促銷活動(dòng)規(guī)則管理系統(tǒng)需要定義不同的促銷活動(dòng)類型、適用商品、優(yōu)惠條件、活動(dòng)時(shí)間等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)和管理促銷活動(dòng)規(guī)則，支持活動(dòng)的創(chuàng)建、修改、刪除和查詢，能夠準(zhǔn)確計(jì)算商品在活動(dòng)中的優(yōu)惠價(jià)格。4、（本題5分）在一個(gè)在線投票系統(tǒng)中，需要記錄每個(gè)投票選項(xiàng)的票數(shù)，并實(shí)時(shí)顯示投票結(jié)果。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，能夠高效地處理投票操作，防止重復(fù)投票，并快速地統(tǒng)計(jì)和展示投票結(jié)果。5、（本題5分）一個(gè)圖書(shū)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(shū)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(shū)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。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)一個(gè)快遞公司的快遞員績(jī)效評(píng)估信息，包括送貨數(shù)量、準(zhǔn)時(shí)率等。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于斐波那契堆的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)迪杰斯特拉算