江西洪州職業(yè)學院《數(shù)據(jù)可視化與分析》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《數(shù)據(jù)可視化與分析》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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)計一個低通橢圓濾波器電路，截止頻率為1kHz，通帶波紋小于0.5dB，阻帶衰減不小于60dB，輸入信號頻率范圍為0-5kHz。2、考慮到一個視頻編碼系統(tǒng)，需要對連續(xù)的幀數(shù)據(jù)進行壓縮和存儲，同時能夠快速地讀取和解碼特定幀的數(shù)據(jù)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以用于優(yōu)化這個過程？（）A.環(huán)形緩沖區(qū)B.鏈表C.數(shù)組D.棧3、設(shè)計一個基于藍牙4.2的智能門鎖系統(tǒng)，能夠通過手機APP進行開鎖操作，并記錄開鎖記錄。4、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理器（DSP）的語音信號處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)語音的采集、濾波、編碼和傳輸功能。5、設(shè)計一個基于單片機的溫度控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r采集溫度數(shù)據(jù)，通過PID算法進行控制，使溫度穩(wěn)定在設(shè)定值的±1℃范圍內(nèi)，給出硬件設(shè)計和軟件流程。6、設(shè)計一個基于FPGA的圖像濾波系統(tǒng)，實現(xiàn)中值濾波、均值濾波等功能，去除圖像噪聲。7、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，棧可以用于表達式求值。以下關(guān)于棧在表達式求值中的作用，哪一項描述是不正確的？（）A.?？梢杂脕泶鎯Σ僮鲾?shù)和運算符，按照特定的規(guī)則進行計算B.遇到運算符時，從棧中彈出相應(yīng)數(shù)量的操作數(shù)進行運算，將結(jié)果壓入棧中C.對于中綴表達式，直接使用棧進行求值，無需進行任何轉(zhuǎn)換D.棧在處理括號和優(yōu)先級時發(fā)揮重要作用，能夠正確計算復雜的表達式8、設(shè)計一個模擬電路，用于放大音頻信號，要求具有低噪聲、高增益和寬頻帶的特性，同時能夠?qū)斎胄盘栠M行一定程度的濾波處理。9、設(shè)計一個基于模擬乘法器和運放的有效值測量電路，能夠測量交流信號的有效值。10、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型的數(shù)據(jù)D.二分查找的時間復雜度為O(logn)11、設(shè)計一個基于數(shù)字溫度傳感器的溫度控制系統(tǒng)，通過控制加熱或制冷設(shè)備，使環(huán)境溫度保持在設(shè)定范圍內(nèi)。12、設(shè)計一個基于模擬積分器和比較器的電壓-頻率轉(zhuǎn)換器（VFC），分析其性能特點。13、考慮哈希表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它通過哈希函數(shù)將鍵映射到存儲位置。假設(shè)需要快速查找和插入大量的數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)的分布比較均勻。以下關(guān)于哈希表的負載因子，哪個說法是正確的（）A.負載因子越大，哈希表的性能越好B.負載因子越小，哈希表的性能越好C.負載因子對哈希表的性能沒有影響D.負載因子應(yīng)根據(jù)具體情況選擇一個合適的值14、設(shè)計一個數(shù)字通信系統(tǒng)中的載波同步電路，實現(xiàn)對接收信號載波頻率和相位的準確同步，測試同步性能。15、設(shè)計一個基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)和生產(chǎn)參數(shù)，實現(xiàn)故障預警。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細說明在紅黑樹中，刪除操作可能導致的顏色違規(guī)情況以及修復方法。2、（本題5分）詳細說明二叉搜索樹的性質(zhì)，并闡述在二叉搜索樹中進行插入和刪除操作時需要注意的問題。3、（本題5分）論述在圖的遍歷中，如何使用標記數(shù)組避免重復訪問節(jié)點，以及其實現(xiàn)的原理。4、（本題5分）詳細闡述如何在一個帶權(quán)有向圖中判斷是否存在負權(quán)回路。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個健身房管理系統(tǒng)需要記錄會員的信息、鍛煉計劃、課程預約和消費記錄。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化會員管理和服務(wù)提供。2、（本題5分）一個在線家居設(shè)計平臺需要存儲家具模型、用戶設(shè)計方案和材料清單。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來方便用戶設(shè)計和修改方案，并生成報價單。3、（本題5分）某醫(yī)院的病歷管理系統(tǒng)需要對患者的病歷信息進行高效存儲和檢索。病歷信息包括患者編號、姓名、病癥、治療方案、主治醫(yī)師等?？紤]使用B樹或B+樹來存儲這些信息。請設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)以下功能：（1）插入一個新的病歷；（2）刪除一個指定的病歷；（3）根據(jù)患者編號快速查找病歷；（4）按病癥對病歷進行排序并輸出。分析所設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的性能。4、（本題5分）一個科研項目管理系統(tǒng)需要對項目的進展情況和參與人員進行跟蹤。項目信息包括項目編號、項目名稱、負責人、起止時間、進展狀態(tài)等，參與人員信息包括人員編號、姓名、參與項目等。這些信息以十字鏈表的形式存儲。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）查詢某個項目的詳細信息；（2）添加新的項目或人員；（3）刪除已完成的項目或離職人員；（4）統(tǒng)計每個負責人負責的項目數(shù)量。分析算法的時間復雜度和空間復雜度。5、（本題5分）在一個在線教育平臺中，需要管理課程資源、學生學習進度、作業(yè)和考試成績等。設(shè)計一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲這些信息，支持課程資源的上傳、下載和更新，學生學習進度的跟蹤，作業(yè)的布置和批改，考試成績的記錄和分析，并能夠根據(jù)學生學習情況提供個性化的學習建議。四、設(shè)計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）實現(xiàn)一個算法，計算一個圖的邊連通度。2、（本題10分）以哈希表為基礎(chǔ)，設(shè)計一個在線音樂