韶关学院《数据可视化》2022-2023学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页韶关学院

《数据可视化》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、队列也是一种常见的数据结构，遵循先进先出的原则。假设一个打印任务队列，有文档A、B、C依次进入队列，打印机每次只能处理一个任务。当打印机处理完当前任务后，会从队列头部取出下一个任务进行打印。如果文档A正在打印，此时文档D进入队列，那么接下来打印机将打印哪个文档？（）A.BB.CC.DD.不确定2、设计一个基于数字信号处理的语音增强系统，能够在噪声环境下提高语音的清晰度和可懂度。3、设计一个基于PLC的数控机床控制系统，实现机床的运动控制、刀具补偿和故障报警功能。4、设计一个数字信号调制解调纠错电路，能够对调制解调过程中的错误进行检测和纠正，提高通信的可靠性。5、斐波那契堆是一种可合并堆的数据结构。关于斐波那契堆的特点，以下描述哪一项是不正确的？（）A.支持插入、删除最小元素和合并等操作B.在一系列操作中，某些操作的时间复杂度可以低于传统堆的时间复杂度C.斐波那契堆的结构比较复杂，实现难度较大D.斐波那契堆在实际应用中不如二叉堆和二项堆广泛6、设计一个高频变压器，工作频率在100kHz，输入电压为24V，输出电压为12V/5A，给出变压器参数计算和绕制方法。7、线段树是一种用于处理区间查询和更新的数据结构。假设我们正在使用线段树解决区间问题。以下关于线段树的描述，哪一项是不准确的？（）A.线段树通过对区间进行递归划分，建立树形结构来快速回答区间查询B.插入和删除操作在线段树中比较复杂，通常不常使用C.线段树的构建时间复杂度为O(n)，查询和更新操作的时间复杂度为O(logn)D.线段树可以用于求解区间最大值、最小值、和等问题8、对于一个需要快速判断两个字符串是否相似（例如编辑距离较小）的数据结构问题。以下哪种数据结构和算法的结合可能是有效的？（）A.哈希表和字符串比较B.后缀树和字符串匹配C.二叉搜索树和字符串遍历D.堆和字符串排序9、设计一个基于FPGA的数字频率合成器，输出频率稳定度优于10^-6，相位噪声低于-100dBc/Hz@1kHz。10、想象一个地图应用，需要存储不同地点之间的距离信息，并能够快速找到两个地点之间的最短路径。以下哪种数据结构和算法的组合可能是最有效的？（）A.邻接矩阵结合深度优先搜索算法，能表示完整的图结构，但对于大规模图效率较低B.邻接表结合广度优先搜索算法，节省空间，适合查找最短路径C.十字链表结合迪杰斯特拉算法，结构复杂，实现难度大D.哈希图结合A*算法，适用于复杂的启发式搜索，但对简单地图可能过于复杂11、设计一个通信系统中的信道编码模块，实现某种纠错编码算法，分析其纠错能力和编码效率。12、利用数字逻辑电路设计一个数据选择器和分配器，能够根据控制信号选择和分配输入数据。13、根据模拟电路理论，设计一个用于医疗设备的生物电信号放大器，能够放大微弱的生物电信号，如心电、脑电等。14、设计一个音频均衡器参数自动调整与存储电路，能够根据输入音频信号自动调整均衡器参数，并将参数存储起来供下次使用。15、考虑一个计算机网络中的路由表存储，其中包含目标网络地址和对应的下一跳信息。为了能够快速查找路由表以确定数据包的转发路径，以下哪种数据结构可能是最合适的？（）A.二叉树，按地址大小排序存储B.哈希表，通过地址计算索引C.链表，顺序存储路由信息D.Trie树（字典树），高效匹配网络地址16、设计一个基于555定时器的脉冲发生器，产生频率和占空比可调的方波脉冲信号，频率范围为1Hz-100kHz。17、设计一个光纤通信中的色散补偿模块，实现对色散的有效补偿，分析系统性能改善情况。18、设计一个基于蓝牙Mesh网络的智能家居控制系统，实现多个设备的协同控制，描述网络架构和控制策略。19、利用数字电路技术，设计一个电梯控制系统，实现电梯的上下运行、楼层停靠和超载报警等功能。20、设计一个数字频率计自动测量电路，能够自动测量输入信号的频率，并将测量结果显示出来。21、设计一个基于RFID技术的物品识别与管理系统，能够快速准确地读取标签信息并进行数据处理。22、设计一个高频功率放大器电路，工作频率在100MHz以上，输出功率不小于10W，效率不低于50%，给出电路结构和调试方法。23、当使用快速排序算法对一个数组进行排序时，选择基准元素的策略对算法的性能有很大影响。假设总是选择数组的第一个元素作为基准，在某些特殊情况下可能会导致算法的性能变差。以下哪种情况可能导致这种现象（）A.数组已经是有序的B.数组元素的值都相同C.数组元素随机分布D.以上情况都不会24、平衡二叉树是为了改进二叉搜索树在某些情况下性能不佳而提出的。以下关于平衡二叉树的描述，正确的是（）A.平衡二叉树的左右子树高度差一定不超过1B.插入和删除操作不会破坏平衡二叉树的平衡性C.平衡二叉树的查找效率一定高于二叉搜索树D.所有的平衡二叉树都是完全二叉树25、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。26、在数据结构的选择中，需要考虑多种因素。以下关于数据结构选择的考虑因素，不正确的是：（）A.数据的规模和操作的频繁程度B.存储空间的限制C.算法的复杂度和效率D.只根据个人喜好选择，不考虑实际需求27、设计一个基于FPGA的交通信号灯控制系统，能够根据不同的时间段和交通流量自动调整信号灯的时长，同时具备故障检测和报警功能，提供硬件描述语言代码和仿真结果。28、树是一种非线性数据结构，具有层次关系。以下关于树的描述，不正确的是：（）A.二叉树的每个节点最多有两个子节点，分为左子节点和右子节点B.二叉搜索树的左子树中的节点值小于根节点值，右子树中的节点值大于根节点值，便于快速查找、插入和删除C.平衡二叉树通过自动调整保持树的平衡，提高了查找效率，但插入和删除操作相对复杂D.树的遍历方式包括前序遍历、中序遍历和后序遍历，且每种遍历方式的时间复杂度都是相同的，与树的结构无关29、设计一个基于蓝牙模块的智能体重秤，能够测量体重、体脂率、肌肉量等身体指标，并将数据上传至云端。30、设计一个基于锁相环技术的频率合成器，输出频率范围为100kHz-1GHz，频率分辨率为1kHz。二、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个在线论坛的帖子管理系统中，帖子有不同的主题、发布者、发布时间、回复数量等属性。设计数据结构来存储帖子信息，支持帖子的发布、删除、置顶、加精等操作，能够快速按主题、发布时间、回复数量等条件对帖子进行排序和查询。2、（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。3、（本题5分）一个在线购物车系统需要管理商品信息，包括商品编号、商品名称、商品数量、商品单价、总价等。系统要能够快速计算购物车总价、按照商品单价对商品进行排序、添加商品、修改商品数量、删除商品。请设计合理的数据结构和算法，并提供代码实现和性能分析。4、（本题5分）一个在线音乐平台需要管理大量的音乐文件信息，包括歌曲名称、歌手、专辑、时长、播放次数等。设计一种数据结构来存储音乐文件信息，支持快速查找、排序和更新歌曲信息，并能够统计歌手的歌曲播放总次数和热门歌曲排行榜。5、（本题5分）在一个电商平台的商品推荐系统中，需要根据用户的浏览历史、购买记录和相似用户的行为来为用户推荐商品。请设计数据结构来存储这些数据，并实现推荐算法，能够快速为用户生成准确的商品推荐列表，同时考虑实时更新和个性化需求。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细说明如何使用后缀数组处理字符串匹配问题，分析其优势和应用场景。2、（本题5分）论述如何在一个图中使用弗洛伊德算法求解所有顶点对之间的最短路径。3、（本题5分）详细说明如何利用堆实现优先队列，给出插入、删