常州大学《数据可视化》2021-2022学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页常州大学

《数据可视化》2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、设计一个数字通信中的正交幅度调制（QAM）信号生成和解调系统，分析调制性能。2、设计一个基于FPGA的图像缩放系统，能够对输入图像进行任意比例的缩放。3、设计一个音频滤波器数字控制电路，能够通过数字信号处理器（DSP）对滤波器的参数进行精确控制，提高音频质量。4、设计一个基于深度学习的数字图像分类系统，分析模型的准确性和泛化能力。5、利用电力电子技术设计一个升压型直流-直流变换器（BoostConverter），并对其性能进行测试和优化。6、设计一个基于PLC的热电厂锅炉控制系统，实现对锅炉水位、蒸汽压力、温度等参数的自动控制。7、设计一个基于A/D转换器的电压测量系统，能够高精度测量直流或交流电压，并进行数字显示。8、设计一个带通滤波器电路，中心频率为1kHz，带宽为200Hz，通带波纹小于0.8dB，阻带衰减不小于40dB，输入信号频率范围为0-2kHz。9、使用集成电路设计一个运算放大器，给出性能指标要求和电路设计方案，并进行仿真验证。10、利用数字逻辑电路设计一个交通流量统计系统，能够对道路上的车辆数量进行实时统计和分析。11、设计一个基于CCD图像传感器的图像采集系统，能够实现高速图像采集和数据传输，说明系统硬件组成和接口电路。12、设计一个数字电路中同步时序电路和异步时序电路的性能比较系统，分析在不同应用场景下的优劣。13、考虑一个在线游戏的服务器端程序，需要实时地处理多个玩家的操作请求，并维护玩家的状态信息，如位置、得分等。由于玩家的操作频繁且并发，数据需要快速地更新和查询。在这种情况下，以下哪种数据结构最适合用于存储玩家的状态数据？（）A.数组，能够快速地随机访问元素B.哈希表，通过哈希函数快速定位玩家的数据C.图，用于表示玩家之间的关系和交互D.树状数组，高效地支持区间查询和更新14、图是一种复杂的数据结构，用于表示物体之间的关系。在图的存储方式中，邻接矩阵和邻接表是常见的方法。以下关于这两种存储方式的叙述中，错误的是（）A.邻接矩阵的空间复杂度较高，适用于稠密图B.邻接表的空间复杂度较低，适用于稀疏图C.邻接矩阵可以方便地判断两个顶点之间是否存在边D.邻接表在查找所有邻接顶点时效率较高15、利用数字电路技术，设计一个智能路灯控制系统，根据环境光线和交通流量自动调节路灯的亮度。16、设计一个通信系统扩频模块的性能测试方案，包括扩频增益、抗干扰能力等指标的测量。17、二叉搜索树是一种特殊的二叉树，具有特定的性质和用途。以下关于二叉搜索树的描述，错误的是：（）A.左子树上所有节点的值均小于根节点的值，右子树上所有节点的值均大于根节点的值B.对二叉搜索树进行中序遍历，可以得到一个有序的序列C.二叉搜索树的查找、插入和删除操作的平均时间复杂度都是O(logn)D.二叉搜索树一定是平衡的，即左右子树的高度差不超过118、对于一个具有n个节点的AVL树，其平均查找长度的量级为？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)19、设计一个红外线遥控电路，能够实现对电器设备的远程控制，控制距离在10米以上。20、设计一个简单的太阳能充电控制器，能够将太阳能电池板输出的电能有效地存储到蓄电池中，并防止过充和过放。21、设计一个基于PLC的立体车库控制系统，实现车辆的存取、车位的分配和安全监控功能。22、考虑一个网络数据包的处理系统，需要按照数据包到达的先后顺序进行处理，同时能够在任意时刻获取最早到达的数据包。以下哪种数据结构可以满足这种需求？（）A.优先队列，根据优先级处理数据包B.链表，顺序存储数据包C.栈，先进后出处理数据包D.环形队列，实现先进先出且循环利用空间23、使用集成电路设计一个电压比较器阵列，能够同时比较多个输入电压，并输出比较结果。24、设计一个射频电路中的功率放大器，工作在特定频段，具有较高的输出功率和效率，进行稳定性分析。25、设计一个高速数据存储系统，采用固态硬盘，存储容量达到1TB，读写速度不低于500MB/s，说明硬件选型和接口设计。26、二叉树的遍历可以通过递归和非递归方式实现。对于中序遍历，以下哪种非递归实现方式是常见的？（）A.使用栈来辅助B.使用队列来辅助C.直接遍历D.无法非递归实现27、设计一个基于物联网技术的智能仓储管理系统，能够实现货物的自动入库、出库和库存盘点。28、想象一个需要存储和操作几何图形（如点、线、面）的系统，以下哪种数据结构可能是最适合的？（）A.空间索引（如R-tree），能够高效地处理空间数据B.链表，对于复杂的几何关系处理不便C.数组，存储固定数量的几何对象，不灵活D.栈，不适合存储和操作几何图形29、设计一个基于传感器的环境监测系统，能够实时监测温度、湿度、光照强度、PM2.5等环境参数，并通过Wi-Fi将数据上传到云平台。30、在一个长度为n的顺序表中，删除第i个元素（1<=i<=n），需要移动的元素个数为（）A.iB.n-iC.n-i+1D.n-i-1二、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某在线论坛需要对帖子和回复进行管理。帖子和回复以双向链表的形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）按照发布时间顺序输出帖子和回复；（2）将热门帖子置顶；（3）删除某个违规的帖子或回复；（4）统计每个帖子的回复数量。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。2、（本题5分）某公司的项目进度跟踪系统需要记录项目的各个阶段、负责人、开始时间、预计结束时间、实际进度等信息。设计数据结构来直观展示项目进度，支持项目阶段的调整、负责人变更等操作，能够及时发现项目延期风险并进行预警。3、（本题5分）某在线购物平台的优惠券管理系统需要记录优惠券信息、发放记录和使用记录。优惠券信息包括优惠券ID、优惠券类型、面额、使用条件，发放记录包括发放ID、优惠券ID、用户ID、发放时间，使用记录包括使用ID、优惠券ID、订单ID、使用时间。设计数据结构来管理优惠券数据，实现优惠券的发放、使用、查询，并统计优惠券的使用情况和效果。4、（本题5分）一个在线图书馆的借阅管理系统需要记录图书信息、读者信息和借阅记录，图书信息包括图书ISBN、书名、作者、出版社、可借阅状态，读者信息包括读者ID、姓名、联系方式，借阅记录包括借阅ID、读者ID、图书ISBN、借阅时间、应还时间。请设计数据结构来管理借阅数据，实现图书的借阅、归还、续借操作，查询读者的借阅历史，并统计逾期未还的图书。5、（本题5分）一个在线图书评论系统需要管理图书信息、用户评论和评论的点赞数等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持图书的查找、用户评论的添加、删除和修改，以及评论点赞数的更新，并能够根据点赞数对评论进行排序和展示热门评论。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释如何对一个链表进行排序，选择合适的排序算法（如归并排序）给出算法步骤和实现代码，并分析其时间复杂度和空间复杂度。2、（本题5分）详细阐述如何使用归并排序算法对一个具有n个元素的数组进行排序，给出算法步骤和时间复杂度分析。3、（本题5分）深入分析在哈希表中，装填因子对冲突概率和查找效率的影响，并说明如何选择合适的装填因子。4、（本题5分）详细论述在利用堆进行优先级队列操作时，如何支持修改元素的优先级，并给出具体的算法步骤和代码实现。5、