绵阳飞行职业学院《数据可视化方法》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、设计一个光通信中的掺铒光纤放大器（EDFA）驱动电路，实现对EDFA的稳定驱动和增益控制。2、设计一个数字电路中的触发器电路，如JK触发器，分析其工作特性和时序关系。3、根据电子电路原理，设计一个用于太阳能发电系统的最大功率点跟踪（MPPT）控制器，提高太阳能的利用效率。4、基于通信中的多天线技术设计一个MIMO通信系统，提高通信容量和可靠性。5、设计一个基于DSP的数字音频均衡器，能够实现多频段的音频均衡调节，给出系统的硬件架构和软件算法。6、对于一个具有n个节点的完全二叉树，其叶子节点的个数大约为？（）A.n/2B.n/4C.log2nD.n/2-17、设计一个基于传感器网络的地下停车场智能照明系统，根据车辆和人员活动自动控制灯光。8、设计一个数字电路中的可编程逻辑阵列（PLA）实现逻辑函数的方案，分析资源利用率。9、设计一个基于蓝牙5.0技术的无线音频传输系统，实现高质量的音频数据传输，给出系统的性能测试结果。10、哈希表的装填因子越大，发生冲突的可能性就越大。假设一个哈希表的容量为10，当前存储了8个元素，装填因子是多少？（）A.0.8B.0.2C.8D.211、设计一个基于数字信号处理的音频降噪耳机系统，有效降低环境噪声对音频的干扰。12、哈希表是一种用于快速查找的数据结构。假设我们正在使用一个哈希表存储数据。以下关于哈希表的描述，哪一项是不准确的？（）A.哈希函数用于将关键字映射到哈希表中的位置，理想情况下不同的关键字应映射到不同的位置B.处理哈希冲突的常见方法有开放地址法和链地址法C.哈希表的查找、插入和删除操作的平均时间复杂度均为O(1)D.哈希表的性能不受哈希函数的选择和表的装填因子的影响13、插入排序也是一种基本的排序算法。对于插入排序的特点和性能，以下描述错误的是（）A.插入排序将待排序元素插入到已排序序列的合适位置B.插入排序在平均情况下的时间复杂度为O(n^2)C.插入排序在数据基本有序时性能较好D.插入排序是一种不稳定的排序算法14、当使用数据结构来实现缓存时，LRU（LeastRecentlyUsed）策略是一种常见的淘汰算法。假设一个缓存容量有限，需要不断替换元素。以下关于LRU策略的实现，哪个数据结构可能是最适合的（）A.栈B.队列C.哈希表D.双向链表15、设计一个基于FPGA的图像识别加速系统，提高图像识别的速度和准确率，阐述硬件加速原理和实现。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细阐述在快速排序中，如何选择基准元素以优化排序性能，分析不同选择策略的影响。2、（本题5分）详细阐述在一个具有n个顶点的无向图中，如何进行边的双连通分量的求解。3、（本题5分）详细论述在一个具有n个元素的栈中，如何实现括号匹配的检查算法，并举例说明。4、（本题5分）详细阐述B树的删除操作中，兄弟节点借调元素的过程。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）在一个在线游戏中，玩家的角色信息需要被实时更新和存储。角色信息包括角色ID、角色名、等级、经验值、装备列表、技能列表等。设计一种数据结构来存储这些角色数据，以便能够快速查询角色的详细信息、按照等级进行排序、更新角色的经验值和装备，并处理多个玩家同时进行的操作。3、（本题5分）在一个在线视频平台中，需要管理视频信息、用户观看历史、视频评论和点赞等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持视频的上传、删除、查找和播放，用户观看历史的记录，视频评论的管理和点赞数的统计，并能够根据用户行为推荐相关视频。4、（本题5分）在一个在线投票系统中，需要记录每个投票选项的票数，并实时显示投票结果。设计一种数据结构和算法，能够高效地处理投票操作，防止重复投票，并快速地统计和展示投票结果。5、（本题5分）一个在线视频会议系统需要对参会人员的状态和发言顺序进行管理。参会人员信息包括人员编号、姓名、状态（在线/离线）、发言顺序等。这些信息以三元组表的形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）查询在线参会人员名单；（2）调整参会人员的发言顺序；（3）人员离线时更新状态；（4）统计发言次数超过一定阈值的人员数量。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。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，使用Bellman-Ford算法求解给定有向图中某一顶点到其他顶点的最短路径，输出路径和距离。2、（本题10分）设计一个回溯算法，求