长春汽车工业高等专科学校《数据可视化设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页长春汽车工业高等专科学校《数据可视化设计》

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、以下哪种数据结构适合用于实现LRU（最近最少使用）页面置换算法？（）A.队列B.栈C.哈希表D.双向链表2、设计一个用于工业机器人的运动控制系统，能够实现点位控制、轨迹规划和速度控制，说明控制算法和驱动器选型。3、设计一个锂电池充电管理电路，能够实现恒流恒压充电，具有过温、过流保护功能，描述电路原理和芯片选型。4、设计一个±5V转±15V的DC-DC电源变换电路，输出电流不小于0.2A，给出原理图和PCB布局。5、设计一个数字频率计，采用计数法和测周期法相结合，测量范围为1Hz至100MHz，给出系统方案和误差分析。6、设计一个基于FPGA的高速并行数据处理系统，能够快速处理大量的数据，阐述硬件架构和并行处理算法。7、使用数字信号处理技术设计一个音频滤波器，能够对输入的音频信号进行特定频率范围的滤波，如低通、高通或带通滤波。8、插入排序是一种简单直观的排序算法。关于插入排序的工作方式，以下描述哪一项是不正确的？（）A.插入排序将待排序的元素逐个插入到已排序的部分中，从而逐步完成排序B.插入排序在最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)，在最好情况下的时间复杂度为O(n)C.插入排序是一种稳定的排序算法，相同元素的相对顺序在排序前后不会改变D.插入排序的空间复杂度较高，通常需要额外的O(n)空间来完成排序9、在一个人工智能的模型训练过程中，需要存储和处理大量的训练数据和参数，并能够快速地进行迭代和优化。为了支持高效的模型训练，以下哪种数据结构和技术可能是最常用的？（）A.张量和并行计算B.链表和串行计算C.栈和递归计算D.队列和分布式计算10、设计一个基于光电传感器的自动门控制系统，当有人靠近时自动开门，一段时间后自动关门。11、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。12、设计一个基于物联网技术的环境监测系统，能够实时监测温度、湿度、空气质量等参数，并将数据上传至云平台。13、设计一个基于模拟滤波器和放大器的音频前置放大与滤波系统，提升音频输入质量。14、在数据结构中，哈希表是一种用于快速查找的数据结构。以下关于哈希表的描述，不准确的是：（）A.哈希表通过哈希函数将关键字映射到表中的特定位置，实现快速查找B.哈希表的查找、插入和删除操作的平均时间复杂度都接近O(1)C.哈希冲突是指不同的关键字通过哈希函数映射到了相同的位置，解决哈希冲突的方法有开放地址法和链地址法等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15、设计一个射频电路中的微带线和带状线阻抗匹配网络，分析匹配效果和带宽。16、设计一个电子秤数据存储电路，能够将电子秤的测量数据存储在本地或云端，方便查询和分析。17、设计一个数字电路中的计数器扩展方案，实现更高进制的计数功能，进行功能验证和性能测试。18、设计一个音频混音器，能够处理8路音频输入，实现音量、平衡和效果调节，给出系统方案和电路实现。19、设计一个温度传感器网络数据分析电路，能够对温度传感器网络采集的数据进行分析和处理，并且具有预警功能。20、使用单片机设计一个智能烟雾报警器，能够灵敏检测烟雾并及时发出警报。二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述在一个具有n个元素的堆中，如何利用堆进行中位数的查找。2、（本题5分）论述在归并排序中，如何合并两个已排序的子序列，给出具体的实现代码。3、（本题5分）详细说明在排序算法的比较中，如何从时间复杂度、空间复杂度和稳定性等方面进行综合评估。4、（本题5分）详细说明如何在一个具有n个元素的链表中，使用插入排序算法进行排序，并分析其时间复杂度和空间复杂度。5、（本题5分）论述如何检测图是否为二部图，并说明其在实际问题中的应用。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个程序，利用树状数组和深度优先搜索算法的结合，找出一个图中所有节点的最大度。2、（本题5分）设计一个算法，在一个无向图中找出所有长度小于k的路径。3、（本题5分）设计一个算法，判断二叉树是否为满二叉树，输出判断结果。4、（本题5分）利用图数据结构设计一个城市公共交通换乘系统，提供最优的换乘方案。5、（本题5分）设计一个程序，以链表形式存储多项式，实现两个多项式的相加、相减和相乘运算。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某城市的公共交通卡管理系统需要记录用户的卡信息和消费记录，卡信息包括卡号、用户姓名、余额等，消费记录包括卡号、消费时间、消费金额、消费地点。请设计数据结构来存储这些数据，实现卡的充值、消费查询、余额提醒，并统计不同地点的消费情况。2、（本题10分）一个快递物流跟踪系统需要存储快递单号、发件人、收件人、收件地址、当前位置、预计到达时间等信息。系统要实现快速查找特定快递单号的信息、按照预计到达时间对快