武漢學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)可視化》2023-2024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20個(gè)小題，每小題1分，共20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、設(shè)計(jì)一個(gè)微處理器中的簡(jiǎn)單指令執(zhí)行單元，能夠完成特定指令的取指、譯碼和執(zhí)行過程。2、設(shè)計(jì)一個(gè)無線通信系統(tǒng)中的抗衰落接收電路，能夠有效應(yīng)對(duì)多徑衰落，提高信號(hào)接收質(zhì)量，并進(jìn)行性能測(cè)試。3、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)，采用差錯(cuò)控制編碼提高傳輸可靠性，包括編碼和解碼電路設(shè)計(jì)以及性能測(cè)試。4、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的鋰電池充電管理系統(tǒng)，能夠?qū)︿囯姵剡M(jìn)行恒流恒壓充電，充電終止電壓為4.2V，充電電流可調(diào)節(jié)。5、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)液位計(jì)數(shù)據(jù)傳輸電路，能夠?qū)囟扔?jì)液位計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表擴(kuò)展電路，能夠增加電壓表的測(cè)量范圍和精度，并且具有自動(dòng)量程切換功能。7、設(shè)計(jì)一個(gè)基于D/A轉(zhuǎn)換器的三角波信號(hào)發(fā)生器電路，輸出頻率范圍為100Hz-1kHz，幅度可調(diào)。8、設(shè)計(jì)一個(gè)太陽能充電控制器電路，能夠?qū)μ柲茈姵匕宓妮敵鲞M(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT），并對(duì)蓄電池進(jìn)行合理充電管理，給出電路原理和控制策略。9、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Wi-Fi的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，使用攝像頭采集圖像，并通過網(wǎng)絡(luò)將圖像傳輸?shù)竭h(yuǎn)程客戶端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。10、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線上設(shè)備的運(yùn)行控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)，闡述系統(tǒng)的架構(gòu)和控制策略。11、運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)校園智能安防監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和存儲(chǔ)。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的數(shù)字通信收發(fā)系統(tǒng)，支持常見的通信協(xié)議，如UART、SPI等。13、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻前置放大器電路，具有低噪聲和高增益，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)選擇。14、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中的圖像超分辨率重建效果評(píng)估系統(tǒng)，分析重建質(zhì)量。15、設(shè)計(jì)一個(gè)模擬集成電路中的運(yùn)算放大器，滿足特定的增益、帶寬和輸入輸出阻抗要求，進(jìn)行性能仿真。16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻圖像的縮放、旋轉(zhuǎn)、色彩調(diào)整等功能。17、對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)元素的有序數(shù)組，采用二分查找算法查找一個(gè)特定元素，其最壞情況下的比較次數(shù)為（）A.log?nB.nC.n/2D.log?n-118、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的視頻圖像處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖像的縮放、旋轉(zhuǎn)等功能，給出硬件設(shè)計(jì)和圖像處理算法。19、在排序算法中，冒泡排序是一種簡(jiǎn)單的排序方法。假設(shè)一個(gè)數(shù)組的初始狀態(tài)接近有序，以下關(guān)于冒泡排序的性能，哪個(gè)描述是準(zhǔn)確的（）A.時(shí)間復(fù)雜度仍然是O(n^2)，效率低下B.時(shí)間復(fù)雜度接近O(n)，性能較好C.會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為更高效的排序算法D.無法確定其性能20、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)放的儀表放大器電路，增益可調(diào)范圍為1-1000倍，共模抑制比不小于80dB，輸入阻抗不小于1MΩ。二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)解釋什么是平衡二叉樹，以及如何通過旋轉(zhuǎn)操作來保持平衡二叉樹的平衡性質(zhì)，給出常見的旋轉(zhuǎn)類型和示例。2、（本題5分）解釋圖的基本概念，包括頂點(diǎn)、邊、有向圖、無向圖。闡述圖的兩種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（鄰接矩陣和鄰接表）的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。3、（本題5分）論述如何檢測(cè)圖是否存在歐拉回路，并說明其在實(shí)際問題中的意義。4、（本題5分）詳細(xì)闡述如何在一個(gè)帶權(quán)有向圖中計(jì)算源點(diǎn)到所有頂點(diǎn)的次短路徑集合。5、（本題5分）對(duì)于一個(gè)用哈希表存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，解釋哈希函數(shù)的作用和選擇原則，以及如何處理哈希沖突，并分析其查找效率。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）構(gòu)建一個(gè)算法，將一個(gè)整數(shù)數(shù)組進(jìn)行劃分，使得劃分后的子數(shù)組的和盡量相等。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)哈希表程序，支持哈希表的遍歷操作，按照特定順序輸出所有元素。3、（本題5分）給定一個(gè)字符串，設(shè)計(jì)算法找出其所有的子序列。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，利用哈希表存儲(chǔ)網(wǎng)站的URL和訪問次數(shù)，實(shí)現(xiàn)訪問次數(shù)的統(tǒng)計(jì)和排序。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)算法，在一個(gè)二叉樹中找出所有節(jié)點(diǎn)值的中位數(shù)。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）假設(shè)一個(gè)電商平臺(tái)要進(jìn)行促銷活動(dòng)，需要根據(jù)用戶的購買歷史和瀏覽記錄為其推薦相關(guān)商品。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)用戶的行為數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)推薦算法，能夠快速為用戶生成個(gè)性化的商品推薦列表。2、（本題10分）一個(gè)在線健身課程平臺(tái)需要管理課程視頻、學(xué)員的學(xué)習(xí)進(jìn)度、打卡記錄和教練評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化用戶體驗(yàn)和課程管理。3、（本題10分）一個(gè)圖書館的圖書采購管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)采購計(jì)劃的信息，如采購編號(hào)、