山东英才学院《数据可视化技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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、利用数字电路技术，设计一个智能电梯群控系统，优化多部电梯的运行调度，提高运输效率。2、设计一个基于霍尔传感器的电机转速测量系统，能够实时测量电机的转速并将数据显示出来。3、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。4、在一个编译器的符号表管理中，需要快速插入、查找和更新变量、函数等符号的信息。为了实现高效的符号表操作，以下哪种数据结构通常会被选用？（）A.哈希表B.二叉搜索树C.平衡二叉树D.链表5、设计一个数字通信中均衡器训练和跟踪模式的切换策略，分析对系统性能的影响。6、运用集成电路设计方法，设计一款用于电动汽车的电池管理芯片，具备电池状态监测、充电控制和均衡功能。7、基于可编程逻辑器件（如FPGA）设计一个数字时钟系统，具备时分秒显示、设置时间和闹钟功能，阐述设计思路和实现过程。8、设计一个基于音频功率放大器芯片的音响系统，输出功率不小于50W，具备高低音调节功能。9、设计一个基于数字信号处理器（DSP）的音频均衡器，能够对不同频段的音频信号进行增益调节。10、在一个算法中，需要快速找到一组数中的最大值和最小值。以下哪种数据结构和算法的组合能够以最少的比较次数完成这个任务？（）A.有序数组和遍历B.链表和遍历C.二叉搜索树和中序遍历D.堆和堆操作11、设计一个基于模拟比较器和定时器的脉冲宽度测量系统，能够测量脉冲的宽度。12、设计一个无线传感器网络中的节点通信模块，实现低功耗、短距离的数据传输，考虑节点的能耗管理。13、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。14、采用模拟电子技术设计一个电压跟随器，提高电路的输入阻抗和输出稳定性。15、设计一个音频均衡器，能够对不同频段的音频信号进行增益调节，给出电路设计和调试结果。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细说明在堆排序中，如何从无序数组构建初始堆，以及排序过程中的调整操作。2、（本题5分）深入解释在具有n个元素的数组中，如何实现插入排序算法，并分析其时间复杂度和空间复杂度。3、（本题5分）深入分析在一个具有n个元素的链表中，如何查找中间节点。4、（本题5分）阐述如何在一个二叉树中找到两个节点的最近公共祖先，给出算法步骤和实现代码，并分析其时间复杂度。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某公司的员工信息（包括员工编号、姓名、年龄、部门、工资等）以哈希表的形式存储。由于公司规模扩大，员工数量急剧增加，导致哈希冲突频繁。请提出改进方案，重新设计哈希函数和解决冲突的方法，并分析改进后的时间复杂度和空间复杂度。同时，实现以下功能：（1）查找特定员工的信息；（2）统计每个部门的员工人数。2、（本题5分）某旅游公司的旅游线路管理系统需要存储旅游线路的信息，如线路编号、线路名称、行程安排、价格、成团人数等。系统要能够快速查找特定线路、按照价格对线路进行排序、新增旅游线路、修改线路信息、删除冷门线路。请设计合适的数据结构和算法，并给出代码实现和性能评估。3、（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。4、（本题5分）一个在线点餐外卖系统需要管理餐厅信息、菜品信息、用户订单、配送信息等。设计数据结构来实现餐厅和菜品的添加、删除、修改，用户订单的处理和配送状态的跟踪，能够优化配送路线和提高订单处理效率。5、（本题5分）一个在线视频会议系统需要管理参会人员、会议主题、会议时间、会议记录等信息。设计数据结构来实现会议的安排、人员的邀请、会议记录的保存和查询，支持多人同时在线交流和互动。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）利用图数据结构设计一个城市停车场车位分配系统，提高车位利用率。2、（本题10分）设计一个算法，用邻接表表示一个有向图，计算图中顶点