琼台师范学院《数据可视化》2022-2023学年第一学期期末试卷

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2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、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、设计一个基于STM8的智能风扇控制系统，能够根据环境温度自动调节风扇转速，阐述系统组成和控制策略。2、选择排序是另一种常见的排序算法。以下关于选择排序的说法中，不正确的是（）A.选择排序每次从待排序序列中选择最小（或最大）的元素放到已排序序列的末尾B.选择排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)C.选择排序的空间复杂度为O(1)D.选择排序是一种稳定的排序算法3、设计一个基于模拟滤波器和数字滤波器组合的信号滤波系统，有效滤除多种类型的噪声。4、设计一个基于编码器和驱动器的伺服电机控制系统，实现高精度的位置和速度控制。5、设计一个电子秤电路，能够测量物体的重量，测量范围为0kg到10kg，精度为±0.01kg。6、根据通信原理，设计一个卫星导航接收机的前端电路，能够接收和解码卫星导航信号。7、设计一个基于触摸屏的人机交互界面，用于控制和显示一个电子设备的工作状态和参数。8、在二叉树的应用中，二叉查找树常用于实现动态集合的操作。以下关于二叉查找树的操作，错误的是（）A.查找操作通过比较节点值，沿着合适的子树进行B.插入操作可能会破坏二叉查找树的性质，需要进行调整C.删除操作总是删除叶子节点，不会影响树的结构D.可以通过中序遍历得到有序的节点值序列9、基于通信纠错编码和交织技术设计一个抗衰落通信系统，提高在恶劣信道条件下的数据传输可靠性。10、假设要实现一个可以动态调整大小的有序数据结构，并且支持高效的插入、删除和查找操作，以下哪种数据结构可能是最合适的？（）A.平衡二叉搜索树，如AVL树或红黑树，能保持平衡，操作效率高B.链表，插入和删除方便，但查找效率低C.数组，动态调整大小复杂，且插入和删除操作可能导致大量元素移动D.栈，不符合有序和动态调整的要求11、设计一个具有电源管理功能的集成电路，能够实现对不同电源轨的监控和控制，给出电路设计和功能验证。12、平衡二叉树是为了改进二叉搜索树在某些情况下退化为链表的情况而设计的。AVL树是一种常见的平衡二叉树，通过旋转操作来保持树的平衡。当在AVL树中插入一个新节点导致失衡时，可能需要进行单旋转或双旋转操作来恢复平衡。以下关于AVL树旋转操作的描述，错误的是：（）A.旋转操作可以保持二叉树的性质B.旋转操作的目的是调整节点的位置，使树重新平衡C.单旋转和双旋转操作一定能使树的高度降低D.旋转操作的时间复杂度为O(1)13、设计一个卫星导航系统中的多星座融合定位算法，评估定位精度的提升效果。14、在数据结构的优化中，利用缓存局部性原理可以提高性能。以下关于缓存局部性原理的描述，错误的是：（）A.时间局部性指的是最近被访问过的数据在不久的将来很可能再次被访问B.空间局部性指的是相邻的数据很可能在短时间内被一起访问C.利用缓存局部性原理可以通过合理的数据布局和访问顺序来提高缓存命中率D.缓存局部性原理只适用于硬件层面的优化，对软件中的数据结构设计没有影响15、链表是一种常见的链式存储结构。在链表中，又分为单链表、双向链表和循环链表等。以下关于链表的叙述中，错误的是（）A.单链表中每个节点只有一个指向后继节点的指针B.双向链表中每个节点有两个指针，分别指向前驱节点和后继节点C.循环链表的尾节点指针指向头节点，形成一个环形结构D.链表的插入和删除操作在任何位置都能高效完成，时间复杂度为O(1)16、设计一个基于数字图像处理技术的车牌识别系统，能够对输入的车辆图像进行车牌定位、字符分割和识别，阐述算法流程和实现方法。17、设计一个基于数字图像处理的医学图像分析系统，能够辅助医生进行疾病诊断和治疗。18、根据数字信号处理知识，设计一个数字音乐合成器，能够生成各种乐器的声音和音乐旋律。19、设计一个±12V转±5V的DC-DC电源转换电路，输出电流不小于0.5A，给出原理图和PCB布线。20、设计一个基于光电编码器的位移测量系统，能够准确测量物体的直线位移，并进行数据显示和记录。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明如何在一个有向图中进行拓扑排序的并行算法，给出算法步骤和实现代码，并分析其性能优势。2、（本题5分）在数据结构中，解释线索二叉树的概念和作用，说明如何构建线索二叉树，并举例说明其在遍历中的应用。3、（本题5分）解释如何在一个字符串中查找所有长度为k的子串，并判断是否为回文串。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）基于字典树和深度优先搜索算法，设计一个程序，找出一个有向图中的所有强连通分量。2、（本题5分）使用栈结构设计一个表达式计算程序，能够处理包含括号和多种运算符的复杂表达式。3、（本题5分）设计一个程序，使用循环队列存储银行交易记录，实现交易的查询和统计。4、（本题5分）设计一个程序，使用堆优化迪杰斯特拉算法求解单源最短路径问题，分析其性能提升。5、（本题5分）设计一个算法，利用平衡二叉树存储城市的名称和人口数量，实现按人口数量进行排序和查找。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）一个在线健身平台需要管理用户的健身计划、运动记录、饮食记录和身体指标等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持健身计划的制定和修改，运动和饮食记录的录入，身体指标的测量和分析，并能够根据用户数据提供个性化的健身建议和目标设定。2、（本题10分）某电商平台需要对用户的购买记录进行分析，以了解用户的消费习惯