吉林體育學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化分析》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)可視化分析》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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)用集成電路工藝，設(shè)計(jì)一款用于無(wú)人機(jī)的飛行控制芯片，具備穩(wěn)定的姿態(tài)控制和導(dǎo)航功能。2、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)比開放地址法更復(fù)雜3、設(shè)計(jì)一個(gè)基于Arduino的智能灌溉系統(tǒng)，能夠根據(jù)土壤濕度自動(dòng)控制灌溉設(shè)備的開啟和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉。4、設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的圖像采集系統(tǒng)，使用攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)，并通過接口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行處理和顯示，包括硬件接口設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)程序編寫。5、假設(shè)正在開發(fā)一個(gè)股票交易系統(tǒng)，需要實(shí)時(shí)記錄每只股票的價(jià)格變化，并能夠快速地找出價(jià)格漲幅最大和跌幅最大的股票。同時(shí)，要支持對(duì)股票價(jià)格的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的搭配最適合這個(gè)系統(tǒng)？（）A.最大堆和最小堆，分別存儲(chǔ)漲幅和跌幅最大的股票信息B.紅黑樹和中序遍歷，獲取股票價(jià)格的排序C.跳表和插入排序，更新股票價(jià)格數(shù)據(jù)D.線段樹和歸并排序，分析股票價(jià)格歷史數(shù)據(jù)6、在一個(gè)長(zhǎng)度為n的順序表中，刪除第i個(gè)元素（1<=i<=n），需要移動(dòng)的元素個(gè)數(shù)為（）A.iB.n-iC.n-i+1D.n-i-17、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻濾波器參數(shù)優(yōu)化電路，能夠根據(jù)輸入音頻信號(hào)的特點(diǎn)自動(dòng)優(yōu)化濾波器的參數(shù)，提高音頻質(zhì)量。8、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和定位控制功能。9、假設(shè)正在開發(fā)一個(gè)操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理模塊，需要有效地分配和回收內(nèi)存空間，并且能夠快速查找空閑的內(nèi)存塊。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能是最合適的選擇？（）A.二叉搜索樹，存儲(chǔ)內(nèi)存塊的信息B.鏈表，記錄內(nèi)存塊的使用情況C.哈希表，快速定位空閑內(nèi)存塊D.數(shù)組，直接分配和管理內(nèi)存10、設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤電路，能夠測(cè)量物體的重量，測(cè)量范圍為0kg到10kg，精度為±0.01kg。11、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻均衡器，能夠?qū)Σ煌l段的音頻信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，給出系統(tǒng)方案和濾波器設(shè)計(jì)。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字電位器的燈光亮度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)燈光亮度的平滑調(diào)節(jié)和記憶功能。13、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻混音器，能夠處理8路音頻輸入，實(shí)現(xiàn)音量、平衡和效果調(diào)節(jié)，給出系統(tǒng)方案和電路實(shí)現(xiàn)。14、設(shè)計(jì)一個(gè)用于工業(yè)傳感器的信號(hào)調(diào)理電路，將傳感器輸出的小信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號(hào)，給出電路設(shè)計(jì)和精度分析。15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字濾波器和單片機(jī)的電機(jī)噪聲抑制系統(tǒng)，降低電機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪聲。16、設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的高速并行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠快速處理大量的數(shù)據(jù)，闡述硬件架構(gòu)和并行處理算法。17、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)圖書館自助借還書系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖書的自動(dòng)借閱、歸還和管理。18、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(wú)法確定其性能19、設(shè)計(jì)一個(gè)光通信中的摻鉺光纖放大器（EDFA）驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)EDFA的穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)和增益控制。20、并查集是一種用于處理集合合并和查詢的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對(duì)于并查集的操作，以下描述哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以快速判斷兩個(gè)元素是否屬于同一個(gè)集合B.合并兩個(gè)集合的操作時(shí)間復(fù)雜度為O(n)，其中n是集合中的元素?cái)?shù)量C.通過路徑壓縮和按秩合并等優(yōu)化方法可以提高并查集的效率D.并查集常用于解決圖的連通性問題和動(dòng)態(tài)集合管理問題21、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙模塊的智能血糖儀，能夠測(cè)量血糖值，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)APP進(jìn)行記錄和分析。22、設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的智能血壓計(jì)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量血壓，并具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析功能。23、運(yùn)用集成電路工藝，設(shè)計(jì)一款用于航空航天的抗輻射數(shù)字集成電路，確保在惡劣環(huán)境下正常工作。24、設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)中的多輸入多輸出（MIMO）傳輸方案，分析系統(tǒng)容量和誤碼率性能。25、設(shè)計(jì)一個(gè)4G通信模塊的接口電路，能夠?qū)崿F(xiàn)與微處理器的通信，詳細(xì)說明硬件連接和通信協(xié)議。二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）深入解釋在字符串匹配的KMP算法中，如何計(jì)算next數(shù)組，以及它在提高匹配效率中的作用。2、（本題5分）解釋圖的最短路徑問題，包括常見的算法（如Dijkstra算法、Floyd算法）及其應(yīng)用場(chǎng)景。3、（本題5分）論述在拓?fù)渑判虻臄U(kuò)展應(yīng)用中，如何解決課程安排或項(xiàng)目依賴等問題。4、（本題5分）詳細(xì)闡述在最短路徑問題中，如何處理負(fù)權(quán)邊，以及相關(guān)算法的調(diào)整和適用情況。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用堆排序算法對(duì)給定的數(shù)組進(jìn)行排序，輸出排序后的數(shù)組。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用貪心算法解決最優(yōu)裝載問題，輸出裝載方案。3、（本題5分）使用圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)校園活動(dòng)場(chǎng)地預(yù)約系統(tǒng)，避免場(chǎng)地使用沖突。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)一個(gè)在線游戲的玩家好友關(guān)系管理系統(tǒng)，支持好友添加、刪除和聊天功能。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)程序，計(jì)算給定有向圖中每個(gè)頂點(diǎn)的可達(dá)頂點(diǎn)集合，輸出集合。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)在線考試系統(tǒng)需要管理考試信息，包括考試編號(hào)、考試名稱、考試時(shí)間、考生名單等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定考試、按照考試時(shí)間對(duì)考試進(jìn)行排序、新增考試、刪除考試以及添加和刪除考生。請(qǐng)選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)說明算法和代碼實(shí)現(xiàn)，以及性能評(píng)估。2、（本題10分）一個(gè)電商網(wǎng)站的商品評(píng)論管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)商品評(píng)論信息，包括評(píng)論編號(hào)、商品編號(hào)、評(píng)論內(nèi)容、評(píng)論者、評(píng)論時(shí)間等。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)快速查找特定商品的評(píng)論、按照評(píng)論時(shí)間對(duì)評(píng)論進(jìn)行排序、新增評(píng)論、刪除不良評(píng)論。請(qǐng)確定合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)闡述算法和代碼實(shí)現(xiàn)，同時(shí)討論性