山東英才學院《數據可視化技術》2023-2024學年第一學期期末試卷

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2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、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、利用數字電路技術，設計一個智能電梯群控系統，優(yōu)化多部電梯的運行調度，提高運輸效率。2、設計一個基于霍爾傳感器的電機轉速測量系統，能夠實時測量電機的轉速并將數據顯示出來。3、設計一個基于藍牙低功耗技術的智能血壓計，能夠準確測量血壓，并將數據傳輸到手機APP進行分析和存儲。4、在一個編譯器的符號表管理中，需要快速插入、查找和更新變量、函數等符號的信息。為了實現高效的符號表操作，以下哪種數據結構通常會被選用？（）A.哈希表B.二叉搜索樹C.平衡二叉樹D.鏈表5、設計一個數字通信中均衡器訓練和跟蹤模式的切換策略，分析對系統性能的影響。6、運用集成電路設計方法，設計一款用于電動汽車的電池管理芯片，具備電池狀態(tài)監(jiān)測、充電控制和均衡功能。7、基于可編程邏輯器件（如FPGA）設計一個數字時鐘系統，具備時分秒顯示、設置時間和鬧鐘功能，闡述設計思路和實現過程。8、設計一個基于音頻功率放大器芯片的音響系統，輸出功率不小于50W，具備高低音調節(jié)功能。9、設計一個基于數字信號處理器（DSP）的音頻均衡器，能夠對不同頻段的音頻信號進行增益調節(jié)。10、在一個算法中，需要快速找到一組數中的最大值和最小值。以下哪種數據結構和算法的組合能夠以最少的比較次數完成這個任務？（）A.有序數組和遍歷B.鏈表和遍歷C.二叉搜索樹和中序遍歷D.堆和堆操作11、設計一個基于模擬比較器和定時器的脈沖寬度測量系統，能夠測量脈沖的寬度。12、設計一個無線傳感器網絡中的節(jié)點通信模塊，實現低功耗、短距離的數據傳輸，考慮節(jié)點的能耗管理。13、設計一個基于單片機的電子秤系統，能夠測量物體的重量，并具有去皮、計價等功能。14、采用模擬電子技術設計一個電壓跟隨器，提高電路的輸入阻抗和輸出穩(wěn)定性。15、設計一個音頻均衡器，能夠對不同頻段的音頻信號進行增益調節(jié)，給出電路設計和調試結果。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細說明在堆排序中，如何從無序數組構建初始堆，以及排序過程中的調整操作。2、（本題5分）深入解釋在具有n個元素的數組中，如何實現插入排序算法，并分析其時間復雜度和空間復雜度。3、（本題5分）深入分析在一個具有n個元素的鏈表中，如何查找中間節(jié)點。4、（本題5分）闡述如何在一個二叉樹中找到兩個節(jié)點的最近公共祖先，給出算法步驟和實現代碼，并分析其時間復雜度。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某公司的員工信息（包括員工編號、姓名、年齡、部門、工資等）以哈希表的形式存儲。由于公司規(guī)模擴大，員工數量急劇增加，導致哈希沖突頻繁。請?zhí)岢龈倪M方案，重新設計哈希函數和解決沖突的方法，并分析改進后的時間復雜度和空間復雜度。同時，實現以下功能：（1）查找特定員工的信息；（2）統計每個部門的員工人數。2、（本題5分）某旅游公司的旅游線路管理系統需要存儲旅游線路的信息，如線路編號、線路名稱、行程安排、價格、成團人數等。系統要能夠快速查找特定線路、按照價格對線路進行排序、新增旅游線路、修改線路信息、刪除冷門線路。請設計合適的數據結構和算法，并給出代碼實現和性能評估。3、（本題5分）某物流企業(yè)的貨物跟蹤系統需要記錄貨物的發(fā)貨地、收貨地、運輸路徑、當前位置、預計到達時間等信息。設計數據結構來實時更新貨物運輸狀態(tài)，支持按發(fā)貨地、收貨地等條件進行查詢，能夠及時處理運輸過程中的異常情況。4、（本題5分）一個在線點餐外賣系統需要管理餐廳信息、菜品信息、用戶訂單、配送信息等。設計數據結構來實現餐廳和菜品的添加、刪除、修改，用戶訂單的處理和配送狀態(tài)的跟蹤，能夠優(yōu)化配送路線和提高訂單處理效率。5、（本題5分）一個在線視頻會議系統需要管理參會人員、會議主題、會議時間、會議記錄等信息。設計數據結構來實現會議的安排、人員的邀請、會議記錄的保存和查詢，支持多人同時在線交流和互動。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）利用圖數據結構設計一個城市停車場車位分配系統，提高車位利用率。2、（本題10分）設計一個算法，用鄰接表表示一個有向圖，計算圖中頂點