辽宁科技学院《数据可视化》2023-2024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页辽宁科技学院《数据可视化》

2023-2024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、设计一个数字电路中计数器的级联扩展和同步控制方案，分析计数范围和同步性能。2、设计一个无线通信模块电路，能够实现短距离无线数据传输，传输距离在100米以内，数据传输速率为1Mbps。3、运用通信网络技术，设计一个智能工厂的5G专网方案，满足工业生产中对低延迟、高可靠通信的需求。4、设计一个数字存储示波器触发与存储优化电路，能够提高示波器的触发准确性和存储效率。5、哈夫曼树是一种最优二叉树，常用于数据压缩。以下关于哈夫曼树的特点，错误的是（）A.带权路径长度最小B.没有度为1的节点C.权值越大的节点离根节点越近D.哈夫曼树的构建过程是唯一的6、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。7、设计一个智能温度传感器，能够通过数字接口输出温度数据，并具有低功耗特性，阐述传感器的原理和电路设计。8、选择排序也是一种基本的排序算法。以下关于选择排序的描述，错误的是（）A.每一轮从待排序序列中选择最小的元素，放到已排序序列的末尾B.选择排序的时间复杂度为O(n²)，但在某些情况下比冒泡排序性能好C.选择排序是一种不稳定的排序算法D.选择排序不需要额外的存储空间，空间复杂度为O(1)9、设计一个基于光电传感器的自动门控制系统，当检测到有人靠近时自动开门，一段时间后自动关门。10、对于一个用链表表示的队列，若队头指针为front，队尾指针为rear，在进行入队操作时，新节点应插入在？（）A.front之前B.rear之后C.front和rear之间D.任意位置11、在一个用数组实现的小顶堆中，删除堆顶元素后，为了保持堆的性质，需要进行的调整操作的时间复杂度为？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)12、设计一个基于数字信号处理的语音降噪系统，能够有效降低环境噪声对语音信号的影响，提高语音质量。13、设计一个基于数字电位器和滤波器的音频均衡调节系统，实现对音频各频段的灵活均衡调节。14、设计一个基于无线通信技术的智能水质监测浮标系统，能够实时监测水域的水质参数并远程传输。15、设计一个数字电压表自动校准电路，能够定期自动对电压表进行校准，提高测量精度。16、在图的算法中，最小生成树算法用于构建连通图的最小代价生成树，以下关于最小生成树算法的描述，正确的是：（）A.Prim算法和Kruskal算法都能得到图的最小生成树，但算法思想不同B.Prim算法从图中的任意一个节点开始构建生成树，Kruskal算法则从边的集合开始C.最小生成树的权值之和是唯一确定的，与算法的选择无关D.对于稠密图，Kruskal算法的效率高于Prim算法；对于稀疏图，Prim算法更优17、在一个交通流量监测系统中，需要实时记录不同路段的车辆数量，并能够快速地找出车辆数量最多的路段和最少的路段。此外，还需要能够动态地更新路段的车辆数量信息。对于这样的需求，以下哪种数据结构最为合适？（）A.优先队列，能够快速获取最大或最小元素B.红黑树，保持数据的有序性并支持高效的插入和删除C.跳表，实现快速的查找、插入和删除操作D.线段树，用于处理区间的统计和更新问题18、二叉搜索树是一种特殊的二叉树，在查找和操作上具有一定的优势。对于二叉搜索树的特点，以下描述哪一项是不正确的？（）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.中序遍历二叉搜索树可以得到一个有序的序列C.插入、删除和查找操作在平均情况下的时间复杂度均为O(logn)，其中n是节点数量D.二叉搜索树一定是平衡的，即左右子树的高度差不超过119、使用电力电子器件设计一个降压型直流-直流变换器（BuckConverter），给出电路参数设计和效率分析。20、设计一个集成电路制造中的化学气相沉积（CVD）设备控制系统，优化工艺参数。21、设计一个音频混音控制台，能够同时处理多路音频输入，实现音量调节、平衡控制等功能，给出系统方案和电路实现。22、在数据结构的动态调整中，如动态数组和动态链表，需要注意一些问题。以下关于动态调整的描述，错误的是：（）A.动态数组在需要扩展时，通常需要重新分配更大的连续内存空间，并将原数据复制过去B.动态链表在插入和删除节点时，只需要修改指针，不需要移动大量的数据，效率较高C.动态调整数据结构时，需要考虑内存分配和释放的开销，避免频繁的操作导致性能下降D.动态调整的数据结构在任何情况下都能自动适应数据的变化，不需要手动干预和优化23、字符串匹配是一个常见的问题，KMP算法是一种高效的字符串匹配算法。假设主串为"ABABDABACDABABCABAB"，模式串为"ABABCABAB"，使用KMP算法进行匹配，以下关于匹配过程的描述，哪个是正确的？（）A.不需要回溯主串指针B.每次匹配失败都回溯主串指针到起始位置C.只回溯模式串指针，不回溯主串指针D.同时回溯主串指针和模式串指针24、设计一个基于运算放大器的仪表放大器，具有高共模抑制比和高增益，用于测量小信号。25、在排序算法中，冒泡排序是一种简单的排序方法。以下关于冒泡排序的描述，不正确的是（）A.每次比较相邻的两个元素，将较大的元素向后移动B.经过n-1轮比较，就可以将数组排序完成C.冒泡排序的时间复杂度为O(n²)，在所有情况下性能都较差D.冒泡排序是一种稳定的排序算法26、在数据结构中，树的遍历方式有多种，以下关于树的遍历方式的描述，错误的是：（）A.前序遍历先访问根节点，然后递归遍历左子树和右子树B.中序遍历先递归遍历左子树，然后访问根节点，最后递归遍历右子树C.后序遍历先递归遍历左子树和右子树，最后访问根节点D.无论采用哪种遍历方式，对同一棵树得到的节点访问顺序都是相同的27、设计一个半导体发光二极管（LED）驱动电路，使其能够稳定发光，具有亮度调节功能，并分析其效率和可靠性。28、想象一个在线考试系统，需要实时统计每个考生的答题进度和得分情况。以下哪种数据结构能够高效地支持这种统计需求？（）A.树状数组，适合进行区间更新和查询B.线段树，常用于区间操作，但实现相对复杂C.哈希表，快速查找考生信息，但不便于区间统计D.优先队列，按照得分排序，不便于答题进度的统计29、设计一个基于D/A转换器的三角波信号发生器电路，输出频率范围为100Hz-1kHz，幅度可调。30、利用数字信号处理技术，设计一个语音识别系统，能够准确识别特定的语音指令并执行相应的操作。二、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个在线订餐系统需要处理餐厅的菜单信息、用户订单、配送地址和支付状态。设计合适的数据结构和算法，实现订单的快速处理和配送优化。2、（本题5分）一家酒店的预订系统需要记录房间信息和预订记录，房间信息包括房间号、房间类型、价格、可预订状态，预订记录包括预订ID、房间号、入住时间、退房时间、客人姓名。请设计数据结构来管理预订数据，实现房间的快速预订、取消预订、查询房间可用性，并统计不同时间段的预订率。3、（本题5分）某在线游戏的组队系统需要根据玩家的等级、职业和游戏目标快速组成合适的队伍。设计一种数据结构和算法，提高组队效率和游戏体验。4、（本题5分）在一个物流配送系统中，需要记录每个订单的详细信息，包括订单号、客户信息、商品清单、配送地址、预计送达时间等。设计一种数据结构来存储订单信息，实现订单的添加、删除、查找和更新操作，并能够根据配送地址和预计送达时间进行高效的排序和查询。5、（本题5分）一个图书馆的图书借阅系统需要记录读者的借阅信息、归还日期和逾期情况。设计合适的数据结构来管理这些信息，能够快速地查询读者的借阅记录、提醒读者归还图书，并统计图书的借阅频率。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细论述在利用哈希表存储结构体数据时，如何设计哈希函数和处理冲突，以提高查找和存储效率。2、（本题5分）在二叉树中，解释如何判断一棵二叉树是否为平衡二叉树，给出相应的算法步骤和实现代码。3、（本题5分）解释如何在一个二叉搜索树中进行删除操作的多线程