云南商務(wù)職業(yè)學(xué)院《數(shù)據(jù)可視化分析》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《數(shù)據(jù)可視化分析》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在一個長度為n的字符串中，使用樸素的模式匹配算法查找一個長度為m的子串，其最壞情況下的時間復(fù)雜度為：（）A.O(n)B.O(m)C.O(nm)D.O(n+m)2、運用集成電路設(shè)計流程，設(shè)計一款用于智能手機的音頻編解碼器芯片，支持多種音頻格式的解碼和編碼。3、設(shè)計一個基于運放的儀表放大器電路，增益可調(diào)范圍為1-1000倍，共模抑制比不小于80dB，輸入阻抗不小于1MΩ。4、設(shè)計一個基于FPGA的視頻圖像加密系統(tǒng)，對輸入的視頻圖像進行加密處理，保證圖像傳輸?shù)陌踩浴?、設(shè)計一個基于FPGA的圖像銳化系統(tǒng)，能夠增強圖像的邊緣和細節(jié)，說明算法和硬件實現(xiàn)。6、在一個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理系統(tǒng)中，需要按照到達的時間順序存儲和處理數(shù)據(jù)包。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最適合？（）A.隊列B.棧C.二叉搜索樹D.哈希表7、插入排序也是一種基本的排序算法。對于插入排序的特點和性能，以下描述錯誤的是（）A.插入排序?qū)⒋判蛟夭迦氲揭雅判蛐蛄械暮线m位置B.插入排序在平均情況下的時間復(fù)雜度為O(n^2)C.插入排序在數(shù)據(jù)基本有序時性能較好D.插入排序是一種不穩(wěn)定的排序算法8、歸并排序是一種基于分治思想的排序算法。以下關(guān)于歸并排序的敘述，錯誤的是：（）A.歸并排序?qū)⒋判蛐蛄蟹殖扇舾蓚€子序列，然后將子序列合并成有序序列B.歸并排序在最壞、平均和最好情況下的時間復(fù)雜度均為O(nlogn)C.歸并排序是一種穩(wěn)定的排序算法D.歸并排序的空間復(fù)雜度較高9、運用通信網(wǎng)絡(luò)原理，設(shè)計一個智慧農(nóng)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方案，實現(xiàn)農(nóng)田環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和遠程控制。10、設(shè)計一個音頻均衡器擴展電路，能夠增加均衡器的頻段數(shù)量和調(diào)節(jié)精度，并且具有預(yù)設(shè)模式。11、設(shè)計一個5V轉(zhuǎn)±12V的DC-DC電源轉(zhuǎn)換電路，輸出電流不小于0.5A，給出原理圖和元件選型。12、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。13、設(shè)計一個音頻前置放大器電路，具有低噪聲和高增益，給出電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)選擇。14、設(shè)計一個無線通信衰落信道的模擬模型，能夠產(chǎn)生不同類型的衰落信號，用于系統(tǒng)性能測試。15、利用數(shù)字電路技術(shù)，設(shè)計一個智能公交站牌系統(tǒng)，顯示車輛實時位置和預(yù)計到達時間。16、設(shè)計一個正弦波信號發(fā)生器，輸出頻率在100kHz至1GHz連續(xù)可調(diào)，采用鎖相環(huán)技術(shù)實現(xiàn)，說明工作原理和硬件設(shè)計。17、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應(yīng)用，說法不正確的是（）A.可以將中綴表達式轉(zhuǎn)換為后綴表達式，然后利用棧進行求值B.棧可以保存操作數(shù)和運算符，按照運算規(guī)則進行計算C.對于復(fù)雜的表達式，棧的使用可以簡化求值過程D.棧在表達式求值中只能用于中綴表達式，不能用于后綴表達式18、設(shè)計一個高速串行通信系統(tǒng)，采用PCIe接口，傳輸速率達到10Gbps，說明硬件實現(xiàn)和協(xié)議棧。19、設(shè)計一個基于單片機的智能灌溉控制器，能夠根據(jù)土壤濕度和作物需水規(guī)律自動控制灌溉水量和時間。20、設(shè)計一個簡易的數(shù)字頻率計，能夠測量1Hz至100kHz范圍內(nèi)的正弦波、方波和三角波的頻率，精度達到0.1%，請詳細說明系統(tǒng)設(shè)計方案，包括硬件和軟件部分。21、在圖的存儲和遍歷中，深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷可以用于判斷圖是否連通。以下關(guān)于連通性判斷的敘述中，不正確的是（）A.如果從某個頂點出發(fā)能夠遍歷到圖中的所有頂點，則圖是連通的B.對于無向圖，深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷的結(jié)果相同，都能判斷連通性C.對于有向圖，深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷的結(jié)果可能不同，需要綜合判斷連通性D.無論圖的存儲方式如何，深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷判斷連通性的時間復(fù)雜度相同22、對于一個經(jīng)常需要在頭部和尾部進行插入和刪除操作的線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，假設(shè)我們正在設(shè)計一個程序來管理一個排隊系統(tǒng)。以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最為合適？（）A.棧B.隊列C.雙端隊列D.循環(huán)隊列23、設(shè)計一個太陽能路燈控制器擴展電路，能夠增加路燈的亮度調(diào)節(jié)和故障檢測功能，并且具有節(jié)能模式。24、設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理的圖像壓縮系統(tǒng)，能夠?qū)D像進行高效壓縮，減少存儲空間和傳輸帶寬需求。25、根據(jù)通信原理，設(shè)計一個衛(wèi)星通信地面站的天線跟蹤控制系統(tǒng)，確保天線始終對準(zhǔn)衛(wèi)星。二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述伸展樹在處理有序數(shù)據(jù)時的性能特點和優(yōu)化方法。2、（本題5分）詳細說明如何在一個圖中進行最小生成樹的動態(tài)維護（如邊的刪除和添加），給出算法步驟和實現(xiàn)代碼，并分析其時間復(fù)雜度。3、（本題5分）解釋如何在一個字符串中查找第一個只出現(xiàn)一次的字符。4、（本題5分）論述伸展樹的自調(diào)整特性和操作，分析其在頻繁插入和刪除操作中的性能表現(xiàn)。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個紅黑樹，實現(xiàn)插入、刪除和查找操作，并保證紅黑樹的性質(zhì)始終成立。2、（本題5分）設(shè)計一個算法，利用二叉搜索樹存儲學(xué)生的社團活動參與情況，能夠快速查找特定社團的參與學(xué)生。3、（本題5分）設(shè)計一個程序，以二叉樹的形式表示家族譜系圖，實現(xiàn)家族成員的查找和關(guān)系展示功能。4、（本題5分）設(shè)計一個桶排序算法，對給定的一定范圍內(nèi)的整數(shù)進行排序，分析其適用場景和局限性。5、（本題5分）設(shè)計一個程序，利用圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示電力網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)電力傳輸?shù)淖疃搪窂胶拓撦d均衡分析功能。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個在線購物車系統(tǒng)需要對用戶添加的商品進行管理。商品信息包括商品ID、名稱、價格、數(shù)量等。購物車以棧和隊列的組合形式實現(xiàn)。請設(shè)計算法實現(xiàn)以下功能：（1）添加商品到購物車；（2）從購物車中刪除指定商品；（3）按照價格從高到低輸出購物車中的商品；（4）計算購物車中商品的總價。分析算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。2、（本題10分）某在線音樂教學(xué)平臺需要記錄課程信息、學(xué)生信息、學(xué)習(xí)進度、作業(yè)完成情況等。設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來支持教學(xué)過程的管理，實現(xiàn)課程安排、學(xué)生學(xué)習(xí)情況跟蹤、作業(yè)批改和成績統(tǒng)計，能夠為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)方案。3、（本題10分）假設(shè)一個在線健身平臺需要記錄用戶的運動計劃、運動記錄和身