龙岩学院《数据可视化技术实训》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数据可视化技术实训》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15个小题，每小题1分，共15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、设计一个数字信号编码方案，如曼彻斯特编码或差分曼彻斯特编码，分析编码效率和抗干扰能力。2、堆是一种特殊的树形数据结构，常用于实现优先队列。在堆的操作中，以下描述错误的是（）A.大根堆中，根节点的值大于其左右子节点的值B.小根堆中，根节点的值小于其左右子节点的值C.可以通过堆排序算法对数组进行排序D.堆的插入和删除操作时间复杂度为O(n)3、队列也是一种常见的数据结构，遵循先进先出的原则。在计算机系统中，很多地方都会用到队列，比如打印机的任务队列、操作系统的进程调度队列等。假设有一个队列，初始为空，然后依次进行入队操作：1、2、3、4。现在要进行两次出队操作，那么出队的元素依次是：（）A.1、2B.2、3C.1、3D.3、44、采用模拟电子技术设计一个差分放大器，用于抑制共模信号，放大差模信号。5、在数据结构的存储方式中，除了顺序存储和链式存储，还有其他方式。以下关于存储方式的描述，不准确的是：（）A.索引存储通过建立索引表来加快数据的查找和访问速度，适用于数据量大且查找频繁的情况B.散列存储利用哈希函数将数据映射到存储位置，具有快速查找的特点，但可能会出现冲突C.顺序存储和链式存储是最基本的存储方式，其他存储方式都是在此基础上发展而来的D.不同的存储方式适用于不同的场景，没有一种存储方式可以适用于所有情况6、设计一个通信系统中的自适应编码调制（ACM）控制模块，实现根据信道条件动态调整编码和调制方式。7、设计一个图像处理中的颜色空间转换模块，能够在不同颜色模型之间进行准确转换，进行误差分析。8、设计一个基于运算放大器的音频功率放大器，能够驱动一定阻抗的扬声器，输出足够的功率且具有较小的失真。9、设计一个基于运放的指数放大器电路，能够实现输入信号的指数放大，放大倍数可调，输入信号频率范围为0-100Hz。10、设计一个基于STM32的物联网网关，能够连接多种传感器并将数据上传到云平台，阐述系统架构和通信方式。11、设计一个基于FPGA的图像旋转系统，能够对图像进行任意角度的旋转。12、设计一个基于PLC的物料混合控制系统，能够按照设定的比例自动混合多种物料。13、设计一个液晶显示的驱动电源，能够提供稳定的电压和电流，具有过压、过流保护功能。14、设计一个基于FPGA的数字信号调制系统，支持多种数字调制方式（如8PSK、64QAM等）。15、设计一个基于数字图像处理的人脸识别系统，能够对输入的图像进行人脸检测、特征提取和识别，说明算法的选择和优化。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释二叉树的前序遍历、中序遍历和后序遍历的定义，并分别阐述其递归和非递归的实现方法。2、（本题5分）深入分析在利用链表实现队列时，如何解决假溢出问题，并说明其实现原理和代码示例。3、（本题5分）论述在一个顺序存储的二叉树中，如何通过数组下标快速确定节点的父子关系。4、（本题5分）分析堆这种数据结构（大顶堆和小顶堆）的特点和操作，以及在优先队列中的应用。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个在线论坛需要管理帖子的主题、内容、作者、发布时间和回复信息。设计数据结构来组织这些数据，方便用户浏览、搜索和回复帖子。2、（本题5分）一个电商网站的商品评论管理系统需要存储商品评论信息，包括评论编号、商品编号、评论内容、评论者、评论时间等。系统要实现快速查找特定商品的评论、按照评论时间对评论进行排序、新增评论、删除不良评论。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。3、（本题5分）一家电商平台的物流跟踪系统需要记录包裹的运输轨迹，包括包裹单号、运输节点、到达时间、运输状态。请设计数据结构来存储运输轨迹数据，能够快速查询包裹的当前位置、历史轨迹、预计到达时间，并统计不同运输节点的处理效率。4、（本题5分）某物流企业的货物跟踪系统需要记录货物的发货地、收货地、运输路径、当前位置、预计到达时间等信息。设计数据结构来实时更新货物运输状态，支持按发货地、收货地等条件进行查询，能够及时处理运输过程中的异常情况。5、（本题5分）一个在线健身平台需要管理用户的健身计划、运动记录、饮食记录和身体指标等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持健身计划的制定和修改，运动和饮食记录的录入，身体指标的测量和分析，并能够根据用户数据提供个性化的健身建议和目标设定。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个程序，利用图的数据结构表示物流网络中的货物配送优化，实现配送成本的最小化和时间的最短化功能。2、（本题10分）设计一个数据结构和算法，模拟一个共享