武汉学院《数据可视化》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《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一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、设计一个微处理器中的简单指令执行单元，能够完成特定指令的取指、译码和执行过程。2、设计一个无线通信系统中的抗衰落接收电路，能够有效应对多径衰落，提高信号接收质量，并进行性能测试。3、设计一个简单的数字信号传输系统，采用差错控制编码提高传输可靠性，包括编码和解码电路设计以及性能测试。4、设计一个简单的锂电池充电管理系统，能够对锂电池进行恒流恒压充电，充电终止电压为4.2V，充电电流可调节。5、设计一个数字温度计液位计数据传输电路，能够将温度计液位计的测量数据传输到远程监控中心进行实时监测。6、设计一个数字电压表扩展电路，能够增加电压表的测量范围和精度，并且具有自动量程切换功能。7、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。8、设计一个太阳能充电控制器电路，能够对太阳能电池板的输出进行最大功率点跟踪（MPPT），并对蓄电池进行合理充电管理，给出电路原理和控制策略。9、设计一个基于Wi-Fi的远程监控系统，使用摄像头采集图像，并通过网络将图像传输到远程客户端进行实时监控。10、设计一个简单的工业自动化控制系统，实现对生产线上设备的运行控制和状态监测，阐述系统的架构和控制策略。11、运用通信网络技术，设计一个校园智能安防监控系统的网络架构，实现视频监控数据的实时传输和存储。12、设计一个基于FPGA的数字通信收发系统，支持常见的通信协议，如UART、SPI等。13、设计一个音频前置放大器电路，具有低噪声和高增益，给出电路结构和参数选择。14、设计一个数字图像处理中的图像超分辨率重建效果评估系统，分析重建质量。15、设计一个模拟集成电路中的运算放大器，满足特定的增益、带宽和输入输出阻抗要求，进行性能仿真。16、设计一个基于FPGA的视频图像处理系统，能够实现视频图像的缩放、旋转、色彩调整等功能。17、对于一个具有n个元素的有序数组，采用二分查找算法查找一个特定元素，其最坏情况下的比较次数为（）A.log₂nB.nC.n/2D.log₂n-118、设计一个基于FPGA的视频图像处理系统，实现图像的缩放、旋转等功能，给出硬件设计和图像处理算法。19、在排序算法中，冒泡排序是一种简单的排序方法。假设一个数组的初始状态接近有序，以下关于冒泡排序的性能，哪个描述是准确的（）A.时间复杂度仍然是O(n^2)，效率低下B.时间复杂度接近O(n)，性能较好C.会自动转换为更高效的排序算法D.无法确定其性能20、设计一个基于运放的仪表放大器电路，增益可调范围为1-1000倍，共模抑制比不小于80dB，输入阻抗不小于1MΩ。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细解释什么是平衡二叉树，以及如何通过旋转操作来保持平衡二叉树的平衡性质，给出常见的旋转类型和示例。2、（本题5分）解释图的基本概念，包括顶点、边、有向图、无向图。阐述图的两种存储结构（邻接矩阵和邻接表）的特点和适用场景。3、（本题5分）论述如何检测图是否存在欧拉回路，并说明其在实际问题中的意义。4、（本题5分）详细阐述如何在一个带权有向图中计算源点到所有顶点的次短路径集合。5、（本题5分）对于一个用哈希表存储的数据结构，解释哈希函数的作用和选择原则，以及如何处理哈希冲突，并分析其查找效率。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）构建一个算法，将一个整数数组进行划分，使得划分后的子数组的和尽量相等。2、（本题5分）设计一个哈希表程序，支持哈希表的遍历操作，按照特定顺序输出所有元素。3、（本题5分）给定一个字符串，设计算法找出其所有的子序列。4、（本题5分）设计一个算法，利用哈希表存储网站的URL和访问次数，实现访问次数的统计和排序。5、（本题5分）设计一个算法，在一个二叉树中找出所有节点值的中位数。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）假设一个电商平台要进行促销活动，需要根据用户的购买历史和浏览记录为其推荐相关商品。请设计数据结构来存储用户的行为数据，并实现推荐算法，能够快速为用户生成个性化的商品推荐列表。2、（本题10分）一个在线健身课程平台需要管理课程视频、学员的学习进度、打卡记录和教练评价。设计数据结构来优化用户体验和课程管理。3、（本题10分）一个图书馆的图书采购管理系统需要存储采购计划的信息，如采购编号、