西安航空學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線(xiàn)第1頁(yè)，共3頁(yè)西安航空學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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)基于LoRa技術(shù)的遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)通信，描述系統(tǒng)的硬件組成和軟件協(xié)議。2、設(shè)計(jì)一個(gè)高頻振蕩器電路，工作頻率在50MHz以上，輸出穩(wěn)定的正弦波信號(hào)，給出電路結(jié)構(gòu)和調(diào)試要點(diǎn)。3、在一個(gè)數(shù)據(jù)壓縮算法中，需要構(gòu)建一個(gè)頻率字典來(lái)存儲(chǔ)字符出現(xiàn)的頻率，以便進(jìn)行編碼。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合用于實(shí)現(xiàn)這個(gè)頻率字典？（）A.哈希表B.平衡二叉搜索樹(shù)C.紅黑樹(shù)D.跳表4、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字溫度計(jì)液位計(jì)擴(kuò)展電路，能夠增加溫度計(jì)液位計(jì)的測(cè)量精度和穩(wěn)定性，并且具有遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能。5、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)示波器數(shù)據(jù)處理電路，能夠?qū)κ静ㄆ鞑杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并且具有圖形顯示功能。6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電路中的可編程邏輯陣列（PLA）實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)的方案，分析資源利用率。7、二分查找是一種效率較高的查找算法。以下關(guān)于二分查找的條件，錯(cuò)誤的是：（）A.數(shù)組必須是有序的B.每次查找都能將查找范圍縮小一半C.二分查找適用于任何類(lèi)型的數(shù)據(jù)D.二分查找的時(shí)間復(fù)雜度為O(logn)8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字電路的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，要求能夠?qū)崿F(xiàn)紅、綠、黃三種燈的交替閃爍，并且可以根據(jù)不同時(shí)間段調(diào)整信號(hào)燈的工作模式。9、利用射頻電路設(shè)計(jì)一個(gè)Wi-Fi信號(hào)放大器，增強(qiáng)特定區(qū)域內(nèi)的Wi-Fi信號(hào)覆蓋。10、設(shè)計(jì)一個(gè)光通信收發(fā)系統(tǒng)，包括光源的驅(qū)動(dòng)電路、光探測(cè)器的接收電路以及信號(hào)處理電路，評(píng)估系統(tǒng)的性能指標(biāo)。11、設(shè)一棵二叉樹(shù)的中序遍歷結(jié)果為ABCDEFG，前序遍歷結(jié)果為DBAECFG，則后序遍歷結(jié)果為（）A.ACGFEDBB.BDFEGCAC.DBEFAGCD.BDACEFG12、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)可以使用多種編程語(yǔ)言。以下關(guān)于不同編程語(yǔ)言中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，不正確的是：（）A.C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通常需要手動(dòng)管理內(nèi)存B.Java中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有自動(dòng)內(nèi)存管理和豐富的類(lèi)庫(kù)支持C.Python中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用簡(jiǎn)單，但性能可能不如其他語(yǔ)言D.不同編程語(yǔ)言中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)原理和效果完全相同13、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻濾波器數(shù)字控制電路，能夠通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）對(duì)濾波器的參數(shù)進(jìn)行精確控制，提高音頻質(zhì)量。14、設(shè)計(jì)一個(gè)基于陀螺儀和加速度計(jì)的姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)獲取物體的姿態(tài)信息。15、利用射頻技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)4G通信模塊，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和語(yǔ)音通信功能。16、對(duì)于一個(gè)有序數(shù)組，使用二分查找算法查找一個(gè)特定元素。假設(shè)數(shù)組為[1,3,5,7,9,11,13]，要查找元素7，以下關(guān)于查找過(guò)程的描述，哪個(gè)是正確的？（）A.每次都將數(shù)組分成兩等份進(jìn)行比較B.先比較中間元素，如果大于中間元素則在右半部分查找，否則在左半部分查找C.從數(shù)組的第一個(gè)元素開(kāi)始依次比較D.隨機(jī)選擇數(shù)組中的元素進(jìn)行比較17、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻放大器噪聲抑制電路，能夠降低放大器的噪聲水平，提高音頻質(zhì)量。18、在樹(shù)的遍歷方式中，前序遍歷、中序遍歷和后序遍歷是常見(jiàn)的三種方式。對(duì)于這三種遍歷方式，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.前序遍歷首先訪(fǎng)問(wèn)根節(jié)點(diǎn)，然后遞歸地遍歷左子樹(shù)和右子樹(shù)B.中序遍歷首先遞歸地遍歷左子樹(shù)，然后訪(fǎng)問(wèn)根節(jié)點(diǎn)，最后遞歸地遍歷右子樹(shù)C.后序遍歷首先遞歸地遍歷左子樹(shù)和右子樹(shù)，然后訪(fǎng)問(wèn)根節(jié)點(diǎn)D.對(duì)于同一棵樹(shù)，無(wú)論采用哪種遍歷方式，得到的節(jié)點(diǎn)序列都是相同的19、當(dāng)處理字符串操作時(shí)，KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法用于字符串匹配。假設(shè)要在一個(gè)長(zhǎng)文本中查找一個(gè)短模式串，以下關(guān)于KMP算法的優(yōu)勢(shì)，哪個(gè)是正確的（）A.減少不必要的字符比較B.不需要預(yù)處理模式串C.適用于所有類(lèi)型的字符串D.以上都不對(duì)20、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)，輸出功率為5W，充電效率不低于70%，能夠?yàn)槭謾C(jī)等設(shè)備進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電。21、設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線(xiàn)通信模塊抗干擾電路，能夠提高無(wú)線(xiàn)通信的抗干擾能力，保證通信的穩(wěn)定性。22、根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)語(yǔ)音降噪系統(tǒng)，能夠有效去除環(huán)境噪聲，提高語(yǔ)音清晰度。23、設(shè)計(jì)一個(gè)基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，能夠連接云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和下發(fā)，描述設(shè)備的硬件和軟件實(shí)現(xiàn)。24、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能門(mén)禁系統(tǒng)，能夠通過(guò)指紋識(shí)別、密碼輸入或刷卡方式進(jìn)行身份驗(yàn)證，控制門(mén)的開(kāi)關(guān)。25、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的差分放大器電路，具有高共模抑制比和低噪聲特性。26、設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的流水線(xiàn)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)輸送、加工、檢測(cè)和包裝等操作。27、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）音頻處理電路，能夠?qū)崿F(xiàn)音頻信號(hào)的混音、特效等處理功能。28、在哈希表的性能優(yōu)化中，處理哈希沖突是關(guān)鍵。以下關(guān)于哈希沖突處理方法的比較，錯(cuò)誤的是（）A.開(kāi)放地址法在裝填因子較小時(shí)性能較好B.鏈地址法在處理沖突時(shí)不需要探查空閑位置C.開(kāi)放地址法的空間利用率通常高于鏈地址法D.鏈地址法在刪除元素時(shí)比開(kāi)放地址法更復(fù)雜29、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，能夠采集溫度、濕度和光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，描述節(jié)點(diǎn)硬件和軟件設(shè)計(jì)。30、設(shè)計(jì)一個(gè)用于工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)位控制、軌跡規(guī)劃和速度控制，說(shuō)明控制算法和驅(qū)動(dòng)器選型。二、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某公司的會(huì)議安排管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)會(huì)議的信息，如會(huì)議編號(hào)、會(huì)議主題、會(huì)議時(shí)間、參會(huì)人員、會(huì)議室編號(hào)等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定會(huì)議、按照會(huì)議時(shí)間對(duì)會(huì)議進(jìn)行排序、新增會(huì)議安排、修改會(huì)議信息、取消會(huì)議。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并提供代碼實(shí)現(xiàn)和性能分析。2、（本題5分）一個(gè)在線(xiàn)購(gòu)物車(chē)系統(tǒng)需要對(duì)用戶(hù)添加的商品進(jìn)行管理。商品信息包括商品ID、名稱(chēng)、價(jià)格、數(shù)量等。購(gòu)物車(chē)以棧和隊(duì)列的組合形式實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）添加商品到購(gòu)物車(chē)；（2）從購(gòu)物車(chē)中刪除指定商品；（3）按照價(jià)格從高到低輸出購(gòu)物車(chē)中的商品；（4）計(jì)算購(gòu)物車(chē)中商品的總價(jià)。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。3、（本題5分）某在線(xiàn)購(gòu)物網(wǎng)站的促銷(xiāo)活動(dòng)系統(tǒng)需要根據(jù)用戶(hù)的消費(fèi)記錄和行為，為用戶(hù)發(fā)放優(yōu)惠券。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，實(shí)現(xiàn)優(yōu)惠券的精準(zhǔn)發(fā)放和管理。4、（本題5分）某電商平臺(tái)需要對(duì)用戶(hù)的購(gòu)買(mǎi)記錄進(jìn)行分析，以了解用戶(hù)的消費(fèi)習(xí)慣。購(gòu)買(mǎi)記錄以鏈表形式存儲(chǔ)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含用戶(hù)ID、商品ID、購(gòu)買(mǎi)時(shí)間和購(gòu)買(mǎi)金額等信息。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）統(tǒng)計(jì)每個(gè)用戶(hù)的總消費(fèi)金額；（2）找出消費(fèi)金額最高的前10個(gè)用戶(hù)；（3）按照購(gòu)買(mǎi)時(shí)間對(duì)購(gòu)買(mǎi)記錄進(jìn)行排序。分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。5、（本題5分）某公司的員工管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)員工的基本信息，如員工編號(hào)、姓名、年齡、職位、工資等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定員工的信息、按照工資高低對(duì)員工進(jìn)行排序、新增和刪除員工記錄，并且支持對(duì)員工信息的修改。請(qǐng)確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述如何實(shí)現(xiàn)這些功能，包括算法設(shè)計(jì)和代碼實(shí)現(xiàn)，以及對(duì)性能的分析。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋如何在一個(gè)具有n個(gè)元素的鏈表中，使用歸并排序算法進(jìn)行排序，并分析其時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題5分）在一個(gè)有序鏈表中，如何合并兩個(gè)有序鏈表為一個(gè)有序鏈表？3、（本題5分）分析在字符串匹配中，如何利用位運(yùn)算提高匹配速度。4、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明拓?fù)渑判虻母拍詈退惴ú襟E，分析其在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用場(chǎng)景和意義。5、（本題5分）比