遼寧何氏醫(yī)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)》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、根據(jù)傳感器技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)用于農(nóng)業(yè)的土壤濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)土壤濕度并自動(dòng)控制灌溉設(shè)備。2、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3、設(shè)計(jì)一個(gè)集成電路工藝中蝕刻工藝的參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)，保證蝕刻質(zhì)量。4、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)。5、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)算放大器的電壓比較器電路，能夠比較兩個(gè)輸入電壓的大小，并輸出高低電平信號(hào)。6、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)中的噪聲抑制電路，降低系統(tǒng)內(nèi)部噪聲對(duì)信號(hào)的影響，分析噪聲抑制效果。7、圖的廣度優(yōu)先搜索使用隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn)，在搜索過(guò)程中，以下哪個(gè)操作是關(guān)鍵的？（）A.入隊(duì)未訪問(wèn)的鄰接頂點(diǎn)B.出隊(duì)當(dāng)前頂點(diǎn)C.標(biāo)記已訪問(wèn)的頂點(diǎn)D.以上操作都很關(guān)鍵8、設(shè)計(jì)一個(gè)用于音頻放大器的反饋網(wǎng)絡(luò)，提高放大器的穩(wěn)定性和性能，給出反饋類(lèi)型選擇和參數(shù)計(jì)算。9、設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的接收模塊，能夠接收并解析衛(wèi)星信號(hào)，計(jì)算定位信息，評(píng)估定位精度。10、在處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，可能會(huì)用到一些高級(jí)的技術(shù)和概念。以下關(guān)于高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.并查集是一種用于處理集合合并和查詢(xún)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常用于解決連通性問(wèn)題B.線段樹(shù)可以用于高效地處理區(qū)間查詢(xún)和更新操作，例如求區(qū)間和、區(qū)間最大值等C.字典樹(shù)（Trie樹(shù)）適用于字符串的存儲(chǔ)和查找，能夠快速判斷一個(gè)字符串是否存在D.高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)通常只適用于特定的領(lǐng)域和問(wèn)題，在一般的編程中很少用到11、設(shè)計(jì)一個(gè)基于藍(lán)牙5.0的音頻傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)音頻無(wú)線傳輸，給出系統(tǒng)架構(gòu)和藍(lán)牙協(xié)議配置。12、設(shè)計(jì)一個(gè)基于DSP的數(shù)字信號(hào)調(diào)制系統(tǒng)，支持多種調(diào)制方式，如QAM、OFDM等，給出算法實(shí)現(xiàn)和性能優(yōu)化。13、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字圖像處理中的圖像增強(qiáng)算法，并在不同類(lèi)型的圖像上進(jìn)行應(yīng)用和效果評(píng)估。14、在排序算法中，冒泡排序是一種簡(jiǎn)單的排序方法。以下關(guān)于冒泡排序的說(shuō)法，不正確的是：（）A.冒泡排序通過(guò)反復(fù)比較相鄰元素并交換位置，將最大（或最小）元素逐步“浮”到數(shù)組的一端B.冒泡排序在最好情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)，在最壞情況下的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)C.冒泡排序是一種穩(wěn)定的排序算法，即相同元素的相對(duì)順序在排序前后保持不變D.冒泡排序的空間復(fù)雜度較高，需要額外的大量存儲(chǔ)空間15、設(shè)計(jì)一個(gè)基于加速度傳感器的振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠監(jiān)測(cè)設(shè)備的振動(dòng)情況，并進(jìn)行故障預(yù)警。16、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字移相器，能夠?qū)崿F(xiàn)0至360度的相移，精度為1度，給出電路結(jié)構(gòu)和控制邏輯。17、在一個(gè)算法中，需要頻繁地在一個(gè)有序序列中插入新的元素，并保持序列的有序性。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠最有效地實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.冒泡排序后的數(shù)組B.插入排序后的數(shù)組C.鏈表，逐個(gè)節(jié)點(diǎn)插入D.二叉搜索樹(shù)，自動(dòng)調(diào)整保持有序18、設(shè)計(jì)一個(gè)基于CPLD的數(shù)字邏輯電路，實(shí)現(xiàn)一個(gè)8位加法器和8位乘法器，給出硬件描述語(yǔ)言代碼和時(shí)序仿真結(jié)果。19、在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇中，需要考慮時(shí)間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度和操作的便捷性等因素。以下情況中，優(yōu)先選擇數(shù)組而不是鏈表的是（）A.頻繁進(jìn)行插入和刪除操作B.事先不知道數(shù)據(jù)的規(guī)模大小C.需要快速隨機(jī)訪問(wèn)元素D.內(nèi)存空間有限20、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)的誤碼性能測(cè)試方案，包括測(cè)試設(shè)備的選擇、測(cè)試環(huán)境的搭建和數(shù)據(jù)的分析方法。21、若要對(duì)n個(gè)不同的關(guān)鍵字進(jìn)行冒泡排序，在最壞情況下，其比較次數(shù)為？（）A.n(n-1)/2B.nlog2nC.n^2D.n22、設(shè)計(jì)一個(gè)音頻混音器，能夠?qū)⒍鄠€(gè)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行混合，并調(diào)節(jié)各通道的音量，給出電路設(shè)計(jì)和混音算法。23、設(shè)計(jì)一個(gè)基于運(yùn)放的音頻前置放大器，具有高輸入阻抗、低噪聲和一定的增益，用于提升音頻信號(hào)質(zhì)量。24、在一個(gè)交通流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，需要實(shí)時(shí)記錄不同路段的車(chē)輛數(shù)量，并能夠快速地找出車(chē)輛數(shù)量最多的路段和最少的路段。此外，還需要能夠動(dòng)態(tài)地更新路段的車(chē)輛數(shù)量信息。對(duì)于這樣的需求，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最為合適？（）A.優(yōu)先隊(duì)列，能夠快速獲取最大或最小元素B.紅黑樹(shù)，保持?jǐn)?shù)據(jù)的有序性并支持高效的插入和刪除C.跳表，實(shí)現(xiàn)快速的查找、插入和刪除操作D.線段樹(shù)，用于處理區(qū)間的統(tǒng)計(jì)和更新問(wèn)題25、平衡二叉樹(shù)是為了改進(jìn)二叉搜索樹(shù)可能存在的不平衡問(wèn)題而提出的。以下關(guān)于平衡二叉樹(shù)的說(shuō)法，正確的是：（）A.平衡二叉樹(shù)在插入和刪除操作后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)等操作始終保持樹(shù)的高度平衡B.平衡二叉樹(shù)的查找效率一定高于普通二叉搜索樹(shù)C.平衡二叉樹(shù)的構(gòu)建和維護(hù)比較簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的算法D.所有的平衡二叉樹(shù)都是完全二叉樹(shù)26、設(shè)計(jì)一個(gè)基于模擬乘法器和運(yùn)放的有效值測(cè)量電路，能夠測(cè)量交流信號(hào)的有效值。27、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字示波器探頭電路，能夠?qū)⑤斎胄盘?hào)轉(zhuǎn)換為適合示波器測(cè)量的信號(hào)，并且具有衰減和補(bǔ)償功能。28、哈希表的裝填因子越大，發(fā)生沖突的可能性就越大。假設(shè)一個(gè)哈希表的容量為10，當(dāng)前存儲(chǔ)了8個(gè)元素，裝填因子是多少？（）A.0.8B.0.2C.8D.229、設(shè)計(jì)一個(gè)基于數(shù)字圖像處理的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤系統(tǒng)，能夠在復(fù)雜背景下準(zhǔn)確檢測(cè)和跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。30、在一個(gè)有向圖中，若存在頂點(diǎn)v到頂點(diǎn)u的路徑，同時(shí)也存在u到v的路徑，則稱(chēng)該圖具有？（）A.強(qiáng)連通性B.弱連通性C.單向連通性D.以上都不對(duì)二、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某電商平臺(tái)的商家管理系統(tǒng)需要存儲(chǔ)商家的信息，如商家編號(hào)、商家名稱(chēng)、主營(yíng)商品、信譽(yù)評(píng)級(jí)、銷(xiāo)售額等。系統(tǒng)要能夠快速查找特定商家、按照銷(xiāo)售額對(duì)商家進(jìn)行排序、新增商家、修改商家信息、對(duì)違規(guī)商家進(jìn)行處理。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并給出代碼實(shí)現(xiàn)和性能評(píng)估。2、（本題5分）某在線游戲的排行榜系統(tǒng)需要記錄玩家的得分和排名，并能夠?qū)崟r(shí)更新。設(shè)計(jì)一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，高效地處理排名變化和查詢(xún)操作。3、（本題5分）一個(gè)在線訂餐平臺(tái)的廚房管理系統(tǒng)需要記錄菜品制作進(jìn)度、廚師分配和出餐時(shí)間。菜品制作進(jìn)度包括進(jìn)度ID、菜品ID、制作階段、完成時(shí)間，廚師分配包括分配ID、菜品ID、廚師ID，出餐時(shí)間包括出餐ID、菜品ID、時(shí)間。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理廚房數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)菜品制作的監(jiān)控、廚師工作的合理安排、出餐時(shí)間的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，并優(yōu)化廚房工作流程。4、（本題5分）一個(gè)科研項(xiàng)目需要對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，數(shù)據(jù)包括不同實(shí)驗(yàn)條件下的測(cè)量值、時(shí)間戳等。設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)和管理這些數(shù)據(jù)，以便能夠快速地進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選、統(tǒng)計(jì)分析和結(jié)果可視化。5、（本題5分）在一個(gè)大型企業(yè)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)中，需要記錄項(xiàng)目信息、任務(wù)分配和進(jìn)度情況。項(xiàng)目信息包括項(xiàng)目ID、項(xiàng)目名稱(chēng)、負(fù)責(zé)人、開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間，任務(wù)分配包括任務(wù)ID、項(xiàng)目ID、責(zé)任人、任務(wù)描述，進(jìn)度情況包括任務(wù)ID、完成百分比、更新時(shí)間。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理項(xiàng)目數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的查詢(xún)、任務(wù)的跟蹤、進(jìn)度的更新，并生成項(xiàng)目進(jìn)度報(bào)告。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一個(gè)二叉樹(shù)中，如何實(shí)現(xiàn)層序遍歷的非遞歸實(shí)現(xiàn)？2、（本題5分）在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，解釋數(shù)組和鏈表在存儲(chǔ)和操作上的優(yōu)缺點(diǎn)，舉例說(shuō)明在什么情況下應(yīng)該選擇使用數(shù)組，什么情況下選擇鏈表。3、（本題5分）在一個(gè)具有n個(gè)元素的堆中，如何實(shí)現(xiàn)堆的刪除操作的優(yōu)化，使得時(shí)間復(fù)雜度降低，給出優(yōu)化思路和代碼實(shí)現(xiàn)。4、（本題5分）對(duì)于一個(gè)具有n個(gè)頂點(diǎn)的無(wú)向連通圖，使用普里姆（Prim）算法構(gòu)造最小生成樹(shù)