常州大学《数据可视化》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页常州大学

《数据可视化》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、设计一个数字温度计液位计扩展电路，能够增加温度计液位计的测量精度和稳定性，并且具有远程监测功能。2、设计一个基于单片机的智能血压计，能够准确测量血压，并具有数据存储和分析功能。3、设计一个基于555定时器的三角波发生器，输出频率在10Hz至100Hz连续可调，说明电路原理和元件选择。4、设计一个基于锁相环（PLL）的频率合成器，输出频率范围为100kHz至1GHz，频率分辨率小于1kHz，给出电路结构和参数计算过程。5、设计一个基于无线通信技术的智能环境监测站，能够监测温度、湿度、气压、风速等多种环境参数。6、在一个最小堆中，删除堆顶元素后，需要重新调整堆以保持其性质。以下哪种操作是正确的？（）A.将最后一个元素移到堆顶，然后向下调整B.将第一个元素移到末尾，然后向上调整C.重新构建整个堆D.不进行任何操作7、对于一个具有n个节点的AVL树，其平均查找长度的量级为？（）A.O(1)B.O(logn)C.O(n)D.O(nlogn)8、设计一个LED点阵显示屏电路，能够显示文字和图形，显示颜色为红色和绿色。9、设计一个基于蓝牙低能耗（BLE）技术的健康监测设备，能够采集心率、血压等生理数据并传输到手机端，描述设备的硬件组成和软件架构。10、设计一个基于光电传感器和计数器的物体运动速度测量系统，准确测量物体的运动速度。11、设计一个基于51单片机的智能安防系统，能够检测门窗的开关状态、人体红外信号，并通过GSM模块发送报警短信。12、运用电子电路知识，设计一个用于新能源汽车的电池管理系统（BMS）的硬件电路，实现电池状态监测和保护功能。13、设计一个基于数字逻辑电路的简易密码锁系统，要求输入正确密码才能开锁，密码可由用户自行设定，同时具备错误输入次数限制及报警功能。14、二叉搜索树是一种特殊的二叉树，其左子树的所有节点值都小于根节点值，右子树的所有节点值都大于根节点值。在对二叉搜索树进行中序遍历时，得到的节点值序列是：（）A.无序的B.升序的C.降序的D.随机的15、设计一个音频滤波器组，实现对不同频段音频的分离和处理，给出电路结构和滤波器参数设计。16、设计一个简易的智能小车控制系统，能够通过遥控器或自动模式实现前进、后退、转弯等动作，包括电机驱动电路和控制算法设计。17、设计一个简单的程控交换机，实现若干用户之间的通话连接和切换，考虑通话质量和资源分配等问题。18、设计一个音频功率放大器，采用甲乙类放大方式，输出功率为50W，负载为8Ω，给出电路原理图和元件参数选择。19、在动态数组的实现中，当数组容量不足时需要进行扩容。关于动态数组的扩容策略，以下描述哪一项是不正确的？（）A.常见的扩容策略是按照一定的比例增加数组的容量，如扩大为原来的两倍B.扩容操作会涉及到数据的复制，可能会影响性能C.为了避免频繁扩容，可以在创建动态数组时预留一定的额外空间D.扩容操作的时间复杂度总是O(n)，其中n是数组中的元素数量20、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。21、设计一个基于单片机的温度控制系统，能够实时采集温度数据，通过PID算法进行控制，使温度稳定在设定值的±1℃范围内，给出硬件设计和软件流程。22、基于通信中的频谱资源管理技术设计一个动态频谱分配系统，提高频谱利用率。23、假设在一个实时交通监控系统中，需要不断地接收车辆的位置信息，并快速判断某一区域内车辆的拥堵情况。为了有效地存储和处理这些实时数据，以下哪种数据结构可以提供快速的查询和更新操作？（）A.红黑树B.线段树C.B树D.图24、使用单片机设计一个智能安防系统，能够检测入侵、火灾等异常情况，并及时发出警报和通知用户。25、设计一个简单的数字存储示波器，能够采集和显示输入信号的波形，包括硬件采集电路和软件显示界面的设计。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）解释如何在一个链表中实现插入排序，给出算法步骤和实现代码，并分析其时间复杂度和空间复杂度。3、（本题5分）解释如何对一个链表进行归并排序，包括分割链表和合并链表的具体实现。4、（本题5分）在一个具有n个顶点的无向连通图中，阐述如何使用普里姆算法和克鲁斯卡尔算法构建最小生成树，比较两种算法的思路和时间复杂度。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）使用栈结构设计一个程序，判断一个表达式中的运算符优先级是否正确。2、（本题5分）设计一个数据结构，用于存储酒店客房的清洁状态和预订信息，支持客房状态的更新和查询。3、（本题5分）设计一个算法，用邻接矩阵表示一个有向图，计算图中顶点的入度拓扑排序序列。4、（本题5分）比较AVL树和红黑树在内存管理方面的差异，设计相应的存储策略。5、（本题5分）设计一个程序，使用分治法解决寻找数组中的众数问题，输出众数。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个文件系统需要对文件和目录进行高效管理。文件和目录信息以树形结构存储。请设计算法实现以下功能：（1）创建一个新目录或文件；（2）删除一个指定的目录或文件；（3）查找指定文件或目录的位置；（4）遍历整个文件系统并输出目录和文件结构。分析所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。2、（本题10分）某餐厅的菜单管理系统需要存储菜品信息，如菜品编号、菜品名称、菜品价格、菜品分类、销量等。系统要实现快速查找特定菜品、按照销量对菜品进行排序、新增菜品、修改菜品信息以及删除菜品。请确定合适的数据