长春科技学院《数据可视化设计与开发（实验）》2021-2022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页长春科技学院《数据可视化设计与开发（实验）》

2021-2022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25个小题，每小题1分，共25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、设计一个基于单片机的电子秤系统，能够测量物体的重量，并具有去皮、计价等功能。2、设计一个基于无线通信模块的远程抄表系统，实现对电表、水表、气表数据的远程采集。3、利用数字电路技术，设计一个超市电子秤的称重控制系统，实现准确称重和计价功能。4、图是一种复杂的数据结构，包含多种类型和算法。以下关于图的存储结构，错误的是：（）A.邻接矩阵适合存储稠密图，能够快速判断两个节点之间是否有边B.邻接表适合存储稀疏图，节省存储空间C.十字链表是邻接表和逆邻接表的结合，适用于有向图的存储和操作D.图的存储结构只影响存储空间的使用，对图的遍历算法没有影响5、设计一个基于数字图像处理的目标跟踪系统，能够在视频中实时跟踪特定目标的运动轨迹。6、设计一个数字图像处理中的图像复原系统，针对特定退化模型进行复原，评估复原效果。7、设计一个数字频率计，采用等精度测量法，测量范围为10Hz至100MHz，给出系统方案和误差分析。8、设计一个基于锁相环的频率合成器系统，能够输出频率范围为10MHz-1GHz，频率分辨率为1Hz，相位噪声小于-120dBc/Hz@1kHz偏移。9、设计一个基于微波技术的雷达测距系统，能够准确测量目标物体的距离，并具有较高的分辨率和抗干扰能力。10、冒泡排序是一种简单的排序算法。假设我们正在使用冒泡排序对数组进行排序。以下关于冒泡排序的描述，哪一项是不准确的？（）A.冒泡排序通过反复比较相邻元素并交换位置，将最大的元素逐步“浮”到数组的末尾B.冒泡排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)，但在最好情况下可以达到O(n)C.冒泡排序是一种稳定的排序算法，相同元素的相对顺序在排序后不会改变D.冒泡排序的性能优于其他所有排序算法，适用于各种规模的数据排序11、对于一个具有n个节点的完全二叉树，其叶子节点的个数大约为？（）A.n/2B.n/4C.log2nD.n/2-112、设计一个音频均衡器电路，能够对不同频段的音频信号进行独立的增益调节，以改善音频质量。13、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。14、设计一个基于PLC的自动化生产线物流输送系统，实现物料的自动搬运、存储和配送。15、设计一个基于FPGA的图像边缘检测系统，能够对输入的灰度图像进行边缘检测，并输出边缘图像。16、字符串在计算机程序中经常被处理，也有相应的数据结构和操作。以下关于字符串的存储和操作，错误的是：（）A.字符串可以采用定长数组存储，也可以采用动态分配的字符指针存储B.字符串的比较操作可以逐个字符比较，也可以使用库函数直接比较C.字符串的拼接操作通常需要重新分配内存空间，以容纳拼接后的结果D.字符串的查找操作只能从字符串的开头开始，不能从中间位置开始17、快速排序是一种高效的排序算法，具有较好的平均性能。以下关于快速排序的描述，错误的是：（）A.快速排序通过选择一个基准元素，将数组分为小于和大于基准元素的两部分，然后对这两部分分别递归排序B.快速排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)，但这种情况很少出现C.快速排序的空间复杂度主要取决于递归调用的栈空间，通常为O(logn)D.快速排序是一种稳定的排序算法，能够保证相同元素的相对顺序不变18、设计一个基于ARM的工业控制计算机，实现对工业生产过程的实时监控和控制，描述计算机的硬件架构和软件系统。19、设计一个基于蓝牙的智能手环，能够监测心率、运动步数和睡眠质量，并通过手机APP显示，描述硬件和软件设计。20、假设要实现一个可以动态调整大小并且能够快速查找最大元素的数据结构。以下哪种数据结构的扩展和修改可能是最合适的？（）A.最大堆B.最小堆C.链表D.数组21、设计一个简单的光电编码器接口电路，能够准确读取编码器的输出信号，用于位置测量，阐述电路原理和接口程序。22、设计一个基于传感器的智能车位检测系统，能够实时检测车位的占用情况，并将信息显示在显示屏上。23、设计一个数字频率计，能够测量输入信号的频率，精度达到一定要求，给出硬件电路设计和软件算法流程。24、运用数字电路设计一个密码锁系统，用户通过输入正确的密码才能打开锁，同时具有错误输入次数限制和报警功能。25、设计一个基于模拟乘法器的乘法型数模转换器（DAC），分析其性能和误差。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）论述如何检测图是否为二部图，并说明其在实际问题中的应用。2、（本题5分）解释什么是排序算法，列举并详细阐述至少五种常见的排序算法（如冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序）的基本思想和时间复杂度。3、（本题5分）论述跳表在分布式环境下的应用和面临的挑战。4、（本题5分）解释栈的基本概念和特点，举例说明栈在表达式求值、函数调用等方面的应用，并阐述其实现原理。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在平衡二叉搜索树中，设计删除操作后恢复平衡且保持中序遍历有序性的算法。2、（本题5分）设计一个算法，在一个二叉树中找出所有节点的兄弟节点。3、（本题5分）以哈希表为基础，设计一个酒店房间预订管理系统，能够快速查询房间的预订状态。4、（本题5分）设计一个程序，采用基数排序对手机号码进行排序。5、（本题5分）设计一个算法，在一个字符串中找出最长的不重复子串。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某城市的公交卡充值管理系统需要存储充值记录，包括充值编号、卡号、充值金额、充值时间等。系统要实现快速查找特定卡号的充值记录、按照充值金额对记录进行排序、新增充值、删除错误充值记录。请确定合适的数据结构，并详细阐述算法和代码实现，同时讨论性能优化策略。2、（本题10分）某公司的会议安排管理系统需要存储会议的信息，如会议编号、会议主题、会议时间、参会人员、会议室编号等。系统要能够快速查找特定会议、按照会议时间对会议进行排序、新增会议安排、修改会议信息、取消会议。请设计合理的数据结构和