宿迁学院《数据可视化基础实验》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2页，共2页宿迁学院

《数据可视化基础实验》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、设计一个基于运算放大器的电压比较器电路，能够比较两个输入电压的大小，并输出相应的高低电平信号。2、设计一个无线通信中的认知无线电频谱感知和接入方案，分析频谱利用效率。3、在一个循环队列中，队头指针front指向队头元素的前一个位置，队尾指针rear指向队尾元素，若队列的最大容量为m，那么判断队列为满的条件是？（）A.(rear+1)%m==frontB.rear==frontC.rear+1==frontD.(rear-front+m)%m==04、利用模拟电路技术，设计一个用于音响系统的功率放大器，具备高保真和大功率输出特性。5、对于一个需要快速计算一个字符串的所有子串的问题，以下哪种数据结构和算法的组合可能是最有效的？（）A.后缀数组和相关算法B.前缀树和遍历C.链表和字符串操作D.数组和循环6、快速排序是一种高效的排序算法。以下关于快速排序的描述，不正确的是：（）A.快速排序通过选择一个基准元素，将数组分为两部分，然后对这两部分分别进行排序B.快速排序在平均情况下的时间复杂度为O(nlogn)C.快速排序是一种稳定的排序算法D.快速排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)7、设计一个基于LoRa技术的远距离无线传输系统，传输距离不小于5公里，数据传输速率不低于1kbps，说明系统架构和网络配置。8、设计一个用于雷达测距的收发电路，能够测量目标距离并显示，给出射频电路设计和信号处理算法。9、在树型数据结构中，二叉树是一种重要的类型。以下关于满二叉树的描述，不正确的是（）A.每一层上的节点数都达到最大值B.叶子节点都在最底层C.满二叉树一定是完全二叉树D.满二叉树的节点总数一定是奇数10、设计一个基于FPGA的视频压缩编码系统，实现H.264或H.265编码，给出硬件设计和资源利用。11、设计一个数字电压表校准电路，能够对数字电压表进行校准，提高测量精度。12、设计一个基于PLC的食品加工生产线控制系统，能够实现食品的加工、包装、质量检测等环节的自动化控制。13、设计一个基于ZigBee技术的智能养殖环境监测系统，能够实时监测养殖场内的温度、湿度、氨气浓度等参数。14、设计一个基于ZigBee技术的智能温室控制系统，能够调节温室内的温度、湿度、光照和二氧化碳浓度。15、设计一个基于红外传感器的自动感应水龙头控制系统，当检测到人手时自动出水，一段时间后自动停水。16、队列也是一种特殊的线性表，其操作遵循先进先出的原则。对于队列的特点和应用，以下说法错误的是（）A.队列可以用于实现广度优先搜索算法B.循环队列可以解决顺序队列的假溢出问题C.队列在插入元素时总是在队尾进行，删除元素时总是在队头进行D.队列中的元素存储顺序和入队顺序一定相同17、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18、设计一个基于STM32的无刷直流电机驱动系统，采用FOC控制算法，实现精确调速和位置控制，给出系统组成和软件流程。19、设计一个基于模拟移相器的相位调节系统，能够实现对输入信号相位的连续调节。20、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。21、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。22、设计一个数字音频播放器电路，能够播放MP3、WAV等格式的音频文件，具有音量调节、播放/暂停、上一曲/下一曲等功能。23、在数据结构的应用中，查找操作是常见的需求。以下关于查找算法的描述，不正确的是：（）A.顺序查找适用于无序数组，时间复杂度为O(n)B.二分查找要求数组有序，时间复杂度为O(logn)，是一种效率很高的查找算法C.哈希查找在平均情况下时间复杂度为O(1)，但需要处理哈希冲突D.所有的查找算法在任何情况下都能准确找到目标元素，不存在查找失败的情况24、设计一个具有自动增益控制功能的放大器，能够根据输入信号的幅度自动调整增益，给出电路设计和性能测试报告。25、考虑一个物流配送系统，需要规划车辆的行驶路线，使得配送成本最小。假设城市之间的道路可以表示为一个有权图，以下哪种算法和数据结构常用于解决这个问题？（）A.深度优先搜索算法和邻接矩阵B.广度优先搜索算法和邻接表C.迪杰斯特拉算法和优先队列D.弗洛伊德算法和数组二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）深入分析在具有n个顶点的图中，如何进行拓扑排序以确定任务的执行顺序，并说明其应用场景。2、（本题5分）阐述在链表中如何实现反转操作，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）详细阐述在堆的应用中，如何使用堆实现优先级队列，包括插入和删除操作。4、（本题5分）解释有向无环图的概念，说明如何使用拓扑排序对有向无环图进行顶点的排序，并分析其时间复杂度。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序，使用线段树计算给定数组的区间和，输出指定区间的和。2、（本题5分）研究跳表多层结构的构建策略，优化查找性能，进行实验对比。3、（本题5分）设计一个程序，使用堆结构存储一组任务的完成时间和难度系数，实现任务的优先级调整。4、（本题5分）以链表为基础，设计一个图书借阅管理系统，记录借阅者信息和借阅时间。5、（本题5分）详细设计B树中节点分裂和合并保证树结构平衡的算法，并测试。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某在线游戏的排行榜系统需要记录玩家的得分和排名，并能够实时更新。设计一种数据结构和算法，高效地处理排名变化和查询操作。2、（本题10分）某医院的信息系统需要存储患者的病历信息，包括基本信息、诊断结果、治疗方案、用药记录等。设计一种数据结构，能够方便地按照患者编号、疾病类型或治疗时间进行查