河南推拿职业学院《数据可视化课程设计》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页河南推拿职业学院《数据可视化课程设计》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、设计一个基于数字电位器和运放的音频增益自动调节系统，根据输入信号强度自动调整增益。2、设计一个高速串行通信接口，采用USBType-C接口，传输速率达到10Gbps，说明硬件实现和协议栈。3、考虑哈希表这种数据结构，它通过哈希函数将键映射到存储位置。假设需要快速查找和插入大量的数据，并且数据的分布比较均匀。以下关于哈希表的负载因子，哪个说法是正确的（）A.负载因子越大，哈希表的性能越好B.负载因子越小，哈希表的性能越好C.负载因子对哈希表的性能没有影响D.负载因子应根据具体情况选择一个合适的值4、设计一个光耦隔离电路，实现输入输出信号的电气隔离，给出电路参数和应用场景。5、设计一个基于单片机的智能电表系统，能够准确测量电能消耗，支持远程抄表和欠费报警功能。6、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。7、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。8、设计一个温度传感器电路，能够测量环境温度并将温度值以数字形式显示出来，精度要求在±1℃以内。9、设计一个温度报警器电路，当环境温度超过设定值时，发出声光报警信号，报警温度可设置。10、二叉搜索树是一种特殊的二叉树，具有特定的性质和用途。以下关于二叉搜索树的描述，错误的是：（）A.左子树上所有节点的值均小于根节点的值，右子树上所有节点的值均大于根节点的值B.对二叉搜索树进行中序遍历，可以得到一个有序的序列C.二叉搜索树的查找、插入和删除操作的平均时间复杂度都是O(logn)D.二叉搜索树一定是平衡的，即左右子树的高度差不超过111、设计一个基于传感器网络的智能温室控制系统，能够精确控制温室内的环境参数，提高作物产量。12、设计一个基于无线射频识别（RFID）的仓库管理系统，实现对货物的自动识别、入库、出库和库存管理。13、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)14、设计一个音频放大器电路，能够放大输入的音频信号，输出功率在10W以上，并且具有音量调节功能。15、在一个图像处理软件中，需要对图像的像素数据进行操作，如快速找到相邻像素的最大值、最小值等，并能够高效地进行区域填充。对于这样的图像数据处理需求，以下哪种数据结构可能是最有用的？（）A.二维数组，直接对应图像的像素矩阵B.二叉树，对像素值进行排序和查找C.图，表示像素之间的关系D.哈希表，快速定位特定像素的信息16、设计一个直流稳压电源电路，输出电压为5V、12V和24V可选，最大输出电流为2A。17、设计一个基于编码器和驱动器的步进电机控制系统，能够精确控制电机的转速和转向。18、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。19、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。20、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。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释如何在一个具有n个顶点的有向图中，使用拓扑排序算法判断是否存在有向环，并分析其时间复杂度和空间复杂度。2、（本题5分）论述如何利用深度优先搜索算法判断图是否为连通图，并给出相应的代码实现思路。3、（本题5分）解释如何在一个具有n个元素的顺序表中，进行插入操作，并分析其时间复杂度和空间复杂度。4、（本题5分）论述AVL树在频繁更新操作下的性能瓶颈和可能的解决方案。5、（本题5分）解释什么是左偏树，并说明其在优先队列中的应用。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个算法，用邻接表表示一个无向图，判断图是否为连通图。2、（本题5分）设计一个程序，实现冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序算法，并对给定的一组整数进行排序，比较它们的运行时间。3、（本题5分）设计一个程序，使用归并排序算法对一个双向链表进行排序。4、（本题5分）设计一个程序，使用堆结构存储一组学生的考试成绩，实现成绩的优先级排序和查询。5、（本题5分）设计一个程序，使用图的数据结构表示交通流量图，实现路口拥堵情况的分析和最优路径的推荐功能。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个图书馆的读者借阅管理系统需要存储读者的借阅信息，包括读者编号、读者姓名、借阅图书编号、借阅日期、应还日期等。系统要支持快速查找读者的借阅记录、按照应还日期对借阅记录进行排序、新增借阅、归还图书操作。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。2、（本题10分）某城市的停车场管理系统需要记录车辆的入场时间、出场时间、车牌号和停车位置等信息。请设计合适的数据结构来存储这些信息，实现车辆的入场登记、出场结算、车位查询和停车费用计算，并能够优化车位分配以