西南交通大学《数据可视化》2023-2024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页西南交通大学《数据可视化》

2023-2024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、数据结构是计算机科学中重要的研究领域，它对程序的性能和效率有着关键影响。以下关于数据结构的描述，错误的是：（）A.数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合B.数据结构主要研究数据的逻辑结构、存储结构以及对数据的操作C.数据结构只关注数据的存储方式，不考虑数据的处理效率D.选择合适的数据结构可以提高程序的运行速度和节省存储空间2、设计一个基于DSP的数字音频均衡器，能够实现10段以上的均衡调节，给出算法实现和性能优化。3、基于通信原理设计一个数字通信系统，包括信源编码、信道编码、调制解调等模块，给出系统性能评估。4、设计一个基于DSP的语音合成系统，能够将文本转换为自然流畅的语音，提供算法实现和性能评估。5、在图结构的应用中，假设要为一个城市的交通网络建模，其中节点表示交叉路口，边表示道路，并且需要计算两个地点之间的最短路径。以下哪种图算法最适合解决这个问题？（）A.深度优先搜索B.广度优先搜索C.Dijkstra算法D.Floyd-Warshall算法6、设计一个基于STM32的智能农业灌溉系统，能够根据土壤湿度、气象条件等自动控制灌溉，提供系统的硬件电路和控制策略。7、利用数字电路技术，设计一个银行自动取款机的控制系统，实现取款、存款、转账等功能。8、对于一个需要快速计算一个字符串的所有子串的问题，以下哪种数据结构和算法的组合可能是最有效的？（）A.后缀数组和相关算法B.前缀树和遍历C.链表和字符串操作D.数组和循环9、考虑到一个图像识别系统，需要对图像中的像素进行快速的邻域访问和操作，以检测图像的特征。以下哪种数据结构可以有效地支持这种邻域操作？（）A.二维数组B.十字链表C.邻接表D.矩阵10、数组是一种基础的数据结构，具有一定的优点和局限性。以下关于数组的说法，不正确的是：（）A.数组的元素在内存中是连续存储的，便于随机访问B.数组的长度在定义后通常是固定的，不易动态扩展C.数组的插入和删除操作在元素较多时，效率较高D.数组可以用于存储相同类型的数据元素，具有较高的存储效率11、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.BDACEFG12、设计一个数字频率计多功能电路，能够同时测量频率、周期、占空比等参数，并且具有数据存储和打印功能。13、设计一个数字通信系统中的载波同步电路，实现对接收信号载波频率和相位的准确同步，测试同步性能。14、设计一个音频放大器扩展电路，能够增加放大器的输出功率和音质，并且具有失真检测功能。15、图在实际应用中有着多种用途。以下关于图的应用场景的描述，错误的是：（）A.图可以用于表示社交网络中的人际关系B.图可以用于交通网络的路径规划C.图可以用于表示计算机网络中的连接关系D.图只能用于表示简单的线性关系16、动态数组是一种可以动态调整大小的数组。以下关于动态数组的描述，错误的是：（）A.动态数组可以根据需要自动增加或减少存储空间B.动态数组在插入元素时可能需要重新分配内存C.动态数组的实现通常基于静态数组D.动态数组的性能一定优于静态数组17、设计一个基于ZigBee的智能路灯节能系统，能够根据道路上的行人和车辆情况自动调节路灯亮度，实现节能效果。18、设计一个用于太阳能路灯的控制器，能够根据光照强度自动控制路灯开关和亮度调节，给出电路原理和控制策略。19、设计一个基于深度学习的数字图像分类系统，分析模型的准确性和泛化能力。20、设计一个基于MAX232的串口通信电路，实现单片机与PC机之间的通信，给出电路原理图和通信协议编程。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述在拓扑排序的应用扩展中，如何解决资源分配或任务调度问题。2、（本题5分）论述如何使用拓扑排序解决课程安排问题，给出具体的案例和分析。3、（本题5分）详细阐述在一个具有n个顶点的无向图中，如何求解最小度生成树问题。4、（本题5分）解释如何在一个二叉搜索树中实现迭代器，使得能够按照中序遍历的顺序访问节点，给出算法步骤和实现代码，并分析其时间复杂度。5、（本题5分）阐述如何在一个有向无环图中进行拓扑排序，并给出算法步骤和实现代码，分析其时间复杂度和空间复杂度。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个算法，利用哈希表存储用户的身份证号和联系方式，实现用户信息的快速查找和更新。2、（本题5分）设计一个算法，利用哈希表存储学生的学号和选修课程，实现课程的查询和统计。3、（本题5分）设计一个程序，利用图的数据结构表示通信网络中的信号传输，实现信号的最优路径和延迟分析功能。4、（本题5分）设计一个算法，判断一个无向图是否为连通图，如果是，输出其连通分量个数。5、（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。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个在线音乐平台的歌单管理系统需要对用户创建的歌单和歌曲信息进行管理。歌单信息包括歌单编号、名称、歌曲列表等，歌曲信息包括歌曲ID、名称、歌手等。这些信息以邻接多重表的形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）查询某个歌单中的歌曲；（2）向歌单中添加或删除歌曲；（3）合并两个歌单；（4）统计用户创建的歌单数量。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。2、（本题10分）一个学校的选课系统需要管理课程和学生的选课信息，包括课程编号、课程名称、授课教师、选课学生名单等。系统要支持快速查找特定课程的选课情况、按照选课人数对课程进行排序、学生选课和退课操作。请设计合理的数据结