湖南农业大学《数据可视化》2021-2022学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页湖南农业大学

《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20个小题，每小题2分，共40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、设计一个电子血压计数据分析与预警电路，能够对血压计测量的数据进行分析，当血压异常时发出预警信号。2、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。3、在一个需要频繁进行插入和删除操作，并且数据量较大的场景中，如果对查找操作的要求相对较低，以下哪种数据结构可能是最优的选择？（）A.链表，插入和删除操作方便，查找效率相对较低B.二叉搜索树，查找效率较高，但插入和删除可能导致树的调整C.数组，插入和删除操作复杂，不适合频繁操作D.栈，不符合频繁插入和删除的需求4、设计一个音频功率放大器，采用甲类放大方式，在8Ω负载下输出功率不小于10W，给出电路设计和热设计。5、想象一个需要对大量浮点数进行排序的任务，并且要求排序的稳定性（即相同值的元素相对顺序保持不变）。以下哪种排序算法可能是最合适的？（）A.冒泡排序，稳定但效率低B.快速排序，不稳定，效率较高C.归并排序，稳定且在大数据量时效率较好D.选择排序，不稳定且效率一般6、设计一个数字锁相环电路，能够实现对输入信号的频率和相位跟踪，给出电路结构和参数计算。7、设计一个数字图像处理中的图像分割算法，如阈值分割或区域生长分割，在实际图像上进行测试和优化。8、设一棵二叉树的中序遍历结果为ABCDEFG，前序遍历结果为DBAECFG，则后序遍历结果为（）A.ACGFEDBB.BDFEGCAC.DBEFAGCD.BDACEFG9、设计一个卫星导航系统的接收模块，能够接收并解析卫星信号，计算定位信息，评估定位精度。10、设计一个数字时钟电路，能够准确显示时、分、秒，具有校时功能，并使用数码管或液晶显示屏进行显示，提供详细的电路原理图和程序代码。11、设计一个基于ADC和微控制器的温度巡检系统，能够同时测量多个点的温度，并在显示屏上显示。12、栈是一种特殊的线性结构，遵循后进先出的原则。假设一个程序中使用了栈来存储数据。以下关于栈的描述，哪一项是不准确的？（）A.栈可以用于实现函数调用时的参数传递和局部变量存储B.入栈和出栈操作的时间复杂度均为O(1)C.可以使用数组或链表来实现栈的数据结构D.栈的存储空间大小是固定的，无法动态扩展13、二分查找是一种在有序数组中进行查找的高效算法。以下关于二分查找的描述，错误的是（）A.每次将查找范围缩小一半，逐步逼近目标元素B.二分查找的时间复杂度为O(log₂n)C.二分查找要求数组必须是有序的，且只能用于数组，不能用于链表D.二分查找在所有情况下都比顺序查找快14、设计一个基于热电偶的温度测量系统，能够测量较高温度范围，并对测量结果进行冷端补偿和线性化处理。15、在一个有序数组中，使用二分查找查找一个特定元素，如果查找失败，最终比较次数与数组长度n的关系是：（）A.比较次数小于等于log₂(n+1)B.比较次数等于nC.比较次数小于等于n/2D.比较次数小于等于n-116、在数据结构的性能评估中，除了时间复杂度和空间复杂度，还有其他指标。关于这些评估指标，以下描述哪一项是不正确的？（）A.平均查找长度常用于评估查找算法的性能B.算法的稳定性也是一个重要的评估指标，特别是在排序算法中C.数据结构的可维护性和可读性在实际应用中通常不重要D.对于特定的应用场景，还需要考虑数据结构与其他部分的集成和协作效率17、设计一个基于FPGA的数字滤波器，实现对输入信号的低通滤波，截止频率为2kHz，采样频率为10kHz。18、设计一个基于FPGA的数字信号加密传输系统，保障数据在传输过程中的安全性。19、基于通信编码技术设计一个纠错编码系统，能够对传输的数据进行编码和纠错，提高数据传输的可靠性。20、设计一个数字电压表，测量范围为0至200V，采用分压电阻实现，精度为1V，说明硬件电路和软件算法。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明在红黑树中，删除操作可能导致的颜色违规情况以及修复方法。2、（本题5分）阐述队列在多线程编程中的应用，如生产者消费者问题、线程池管理等，并解释其作用。3、（本题5分）解释如何判断一个二叉树是否为满二叉树，给出相应的算法和代码。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序，使用插入排序算法对一个栈进行排序。2、（本题5分）采用邻接多重表存储无向图，设计深度优先搜索和广度优先搜索算法，并进行性能对比。3、（本题5分）设计一个程序，在链表中查找倒数第k个节点，输出节点的值和位置。4、（本题5分）设计一个伸展树，实现插入、删除和查找操作，观察其自调整特性。5、（本题5分）设计一个程序，使用希尔排序算法对给定的数组进行排序，输出排序后的数组。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）在一个大型在线游戏中，需要管理玩家的角色信息、装备信息和游戏进程。设计合适的数据结构来存储这些数据，使得能够快速地查询玩家状态、更新装备属性，并处理大量玩家同时进行的操作。2、（本题10分）一家在线医疗平台需要管理患者的病历信息、诊断结