内蒙古工业大学《数据可视化技术与应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页内蒙古工业大学《数据可视化技术与应用》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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、设计一个数字存储示波器触发电路，能够根据特定的信号条件触发示波器的采样，提高测量的准确性。2、设计一个智能温度传感器，能够实时测量环境温度并通过无线方式将数据传输到接收端，具备低功耗和高精度的特点。3、链表也是一种常见的线性表结构。假设我们正在使用一个单向链表。以下关于链表的描述，哪一项是不正确的？（）A.链表在插入和删除元素时，只需修改相关节点的指针，操作较为灵活B.单向链表只能从表头向表尾方向遍历，无法反向遍历C.链表的存储空间不需要连续，可以充分利用零散的内存空间D.链表的查找操作需要从头节点依次遍历，效率相对较低4、设计一个基于数字电位器和滤波器的音频均衡调节系统，实现对音频各频段的灵活均衡调节。5、设计一个基于运算放大器的差分放大器电路，具有高共模抑制比和低噪声特性。6、设计一个基于蓝牙5.3的智能音箱，能够实现语音交互、音乐播放、智能家居控制等功能，音质清晰，响应迅速。7、设计一个数字电路中同步时序电路和异步时序电路的性能比较系统，分析在不同应用场景下的优劣。8、设计一个数字信号调制解调电路，能够实现数字信号的调制和解调，调制方式为ASK、FSK、PSK等。9、队列是另一种特殊的线性结构，遵循先进先出的原则。假设一个系统中使用了队列来处理任务。以下关于队列的描述，哪一项是不正确的？（）A.队列可以用于实现广度优先搜索算法B.循环队列可以有效地解决普通队列可能出现的假溢出问题C.入队和出队操作的时间复杂度均为O(1)D.队列的存储结构只能是数组，不能使用链表10、设计一个电子秤数据加密电路，能够对电子秤的测量数据进行加密，保证数据的安全性。11、设计一个基于单片机的智能安防监控系统，能够实时监测入侵、火灾等异常情况，并进行报警和录像。12、设计一个基于RFID技术的门禁系统，能够识别合法的RFID标签并控制门的开关，描述系统的硬件组成和软件流程。13、在数据结构的性能评估中，除了时间复杂度和空间复杂度，还需要考虑其他因素。以下关于性能评估的描述，不正确的是：（）A.算法的可读性和可维护性也是评估的重要因素，过于复杂的算法可能难以理解和修改B.代码的实现效率，如编程语言的特性和编译器的优化，也会对实际性能产生影响C.数据的分布和特点可能会影响算法的性能，例如有序数据和无序数据对排序算法的影响不同D.性能评估只需要关注理论上的时间复杂度和空间复杂度，实际运行时的情况可以忽略不计14、设计一个基于单片机的智能血压计系统，能够准确测量人体血压，并通过蓝牙将测量数据传输到手机APP进行记录和分析。15、设计一个程控放大器，增益可在1至100倍之间程控调节，精度为1%，给出电路设计和控制逻辑。16、考虑一个语音识别系统，需要对语音信号进行实时处理和分析，存储语音片段的特征信息，并能够快速地进行匹配和识别。对于这样的系统，以下哪种数据结构可能是最适合的？（）A.循环链表，存储连续的语音片段B.双链表，方便前后双向访问语音数据C.二叉堆，快速获取重要的语音特征D.哈希桶，快速定位特定的语音特征17、设计一个智能水质监测传感器节点，能够实时监测水质参数并通过无线方式传输数据，给出节点的硬件设计和低功耗实现。18、在数据结构的动态调整中，如动态数组和动态链表，需要注意一些问题。以下关于动态调整的描述，错误的是：（）A.动态数组在需要扩展时，通常需要重新分配更大的连续内存空间，并将原数据复制过去B.动态链表在插入和删除节点时，只需要修改指针，不需要移动大量的数据，效率较高C.动态调整数据结构时，需要考虑内存分配和释放的开销，避免频繁的操作导致性能下降D.动态调整的数据结构在任何情况下都能自动适应数据的变化，不需要手动干预和优化19、设计一个基于USB接口的数据采集卡，能够采集多路模拟信号和数字信号，给出硬件接口设计和驱动程序开发思路。20、设计一个模拟集成电路中的反馈放大器，实现特定的增益和带宽要求，分析反馈对稳定性的影响。21、在一个需要对一组数据进行去重操作的场景中，以下哪种数据结构可以有效地实现这个功能？（）A.集合，自动去除重复元素B.数组，需要额外的算法进行去重C.链表，去重操作复杂且效率低D.栈，不适合进行去重操作22、设计一个基于蓝牙低功耗技术的智能血压计，能够准确测量血压，并将数据传输到手机APP进行分析和存储。23、归并排序是一种基于分治思想的排序算法。以下关于归并排序的描述，不正确的是（）A.将数组不断分成两半，分别排序后再合并B.归并排序的时间复杂度始终为O(nlog₂n)C.归并排序是一种稳定的排序算法D.归并排序的空间复杂度较高，为O(n)24、设计一个基于FPGA的数字信号解调系统，支持常见的调制方式（如QPSK、16QAM等）的解调。25、利用模拟电路技术，设计一个用于医疗设备的直流稳压电源电路，提供稳定的低噪声电源。26、设计一个基于加速度传感器的振动监测系统，能够监测设备的振动情况，并进行故障预警。27、设计一个基于ZigBee技术的智能家居控制系统，能够实现对灯光、窗帘、空调等设备的远程控制和状态监测。28、递归是一种编程技术，在数据结构和算法中经常用到。以下关于递归的描述，错误的是：（）A.递归函数直接或间接调用自身B.递归算法通常比非递归算法更简洁易懂C.递归算法的执行效率总是高于非递归算法D.递归在处理某些问题时，如树和图的遍历，非常方便29、设计一个基于FPGA的高速数据存储系统，支持SATA或NVMe接口，给出硬件设计和性能测试。30、设计一个程控衰减器，衰减量可在0至60dB范围内程控调节，精度为1dB，给出电路实现和控制逻辑。二、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某电商平台的商品推荐系统需要根据用户的浏览历史、购买记录和收藏行为为用户推荐相关商品。设计数据结构来存储和分析这些用户行为数据，实现个性化的商品推荐算法，能够实时更新推荐结果以适应用户兴趣的变化。2、（本题5分）某在线宠物领养平台需要记录宠物的信息、领养人的申请和审核状态。设计一种数据结构和算法，确保宠物能够找到合适的领养家庭。3、（本题5分）在一个在线宠物管理系统中，需要管理宠物信息、主人信息、宠物健康记录和疫苗接种情况等。设计一种数据结构来存储这些信息，实现宠物和主人信息的录入和修改，宠物健康记录的跟踪，疫苗接种的提醒和记录，并能够提供宠物健康和养护的建议。4、（本题5分）某电商平台的客户评价系统需要记录客户对商品的评价内容、评价星级、评价时间等信息。请设计数据结构来存储和管理这些评价数据，支持按商品、评价时间、评价星级等条件进行查询和统计，能够快速获取热门商品的评价信息和客户的总体满意度。5、（本题5分）某银行的账户管理系统需要存储客户的账户信息，如账户号码、客户姓名、余额、交易记录等。设计合适的数据结构来实现账户的开户、销户、存款、取款、转账等操作，同时能够快速查询账户余额和交易明细，保障账户数据的安全性和准确性。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述最小生成树的概念，分别说明普里姆算法和克鲁斯卡尔算法构造最小生成树的基本步骤和特点。2、（本题5分）说明二叉树的遍历算法在二叉树的序列化和反序列化的优化问题中的应用。3、（本题5分）解释什么是斐波那契堆，并说明其特点和应用场景。4、（本题5分）解释什么是基数树（RadixTree）数据结构，说明其特