江西建设职业技术学院《数据可视化实验》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《数据可视化实验》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、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、利用传感器设计一个自动照明控制系统，根据环境光线强度自动控制灯光的开启和关闭，并可以调节灯光亮度。2、设计一个基于DSP的数字音频均衡器，能够实现10段以上的均衡调节，给出算法实现和性能优化。3、考虑到一个算法的时间复杂度分析，假设有一个数据结构操作，其平均时间复杂度为O(logn)，但在最坏情况下可能达到O(n)。在实际应用中，如果对操作的性能要求较高，以下哪种策略可能是合适的？（）A.接受最坏情况，不做额外优化B.尝试改进算法，降低最坏情况的时间复杂度C.增加硬件资源以应对最坏情况D.更换数据结构4、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。5、队列也是一种常见的数据结构，遵循先进先出的原则。在计算机系统中，很多地方都会用到队列，比如打印机的任务队列、操作系统的进程调度队列等。假设有一个队列，初始为空，然后依次进行入队操作：1、2、3、4。现在要进行两次出队操作，那么出队的元素依次是：（）A.1、2B.2、3C.1、3D.3、46、当需要存储和处理一个无向图的邻接信息时，以下哪种数据结构通常被使用？（）A.邻接矩阵B.邻接表C.哈希表D.二叉树7、利用射频技术设计一个无线定位系统，能够确定目标物体在一定范围内的位置，给出定位精度和误差分析。8、设计一个基于单片机的智能车库门控制系统，能够通过遥控器和手机APP控制车库门的开关。9、在数据结构的应用中，图算法有着广泛的用途。假设我们正在使用图算法解决问题。以下关于图算法的描述，哪一项是不准确的？（）A.最短路径算法（如Dijkstra算法和Floyd算法）可以用于求解图中两点之间的最短路径B.最小生成树算法（如Prim算法和Kruskal算法）可以用于构建图的最小代价连通子图C.拓扑排序算法可以用于判断一个有向图是否存在环D.所有的图算法的时间复杂度都相同，与图的类型和规模无关10、设计一个数字温度计压力计电路，能够同时测量环境温度和压力，温度精度为±0.1℃，压力精度为±1kPa。11、设计一个基于数字电位器的音量调节系统，能够实现对音频信号音量的连续调节，且调节范围可设定。12、根据数字信号处理知识，设计一个音频回声消除系统，消除语音通信中的回声干扰。13、设计一个基于CAN总线的汽车电子控制系统，实现对发动机、变速器和车身电子设备的控制和通信，说明总线协议和节点设计。14、利用模拟电路技术，设计一个用于医疗设备的直流稳压电源电路，提供稳定的低噪声电源。15、设计一个基于DSP的语音识别系统，能够实现特定语音指令的识别和响应，给出系统的硬件架构和识别算法。16、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17、设计一个数字图像处理中的图像压缩算法，如JPEG，实现图像的高效压缩，比较压缩前后的图像质量。18、设计一个基于FPGA的数字滤波器，实现对输入信号的低通滤波，截止频率为2kHz，采样频率为10kHz。19、数组是一种常见的数据结构，具有固定的大小和连续的存储方式。以下关于数组的描述，错误的是：（）A.数组可以通过下标快速访问元素，但插入和删除元素时可能需要移动大量元素，效率较低B.多维数组在内存中也是连续存储的，通过计算偏移量可以快速定位元素C.数组的长度在创建后不能改变，若要动态改变数组大小，需要重新分配内存并复制元素D.数组适用于元素数量固定且操作主要为查找的情况，对于频繁插入和删除的应用不太合适，且其空间利用率总是最优的20、运用电子电路知识，设计一个用于工业自动化的压力传感器信号调理电路，将传感器输出信号转换为标准电压或电流信号。21、设计一个基于FPGA的数字滤波器，实现低通、高通、带通和带阻滤波功能，给出设计过程和资源利用分析。22、设计一个数字示波器探头电路，能够将输入信号转换为适合示波器测量的信号，并且具有衰减和补偿功能。23、在一个数据压缩算法中，需要构建一个频率表来统计字符出现的频率。以下哪种数据结构最适合存储字符及其频率信息？（）A.二叉树，根据频率构建B.哈希表，快速查找字符频率C.栈，按顺序存储频率D.队列，先进先出处理字符24、设计一个锁相环（PLL）频率合成器，输出特定频率的稳定信号，分析其相位噪声和锁定时间。25、基于通信中的频谱资源管理技术设计一个动态频谱分配系统，提高频谱利用率。二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）深入分析在一个具有n个元素的链表中，如何删除重复的节点。2、（本题5分）阐述如何在一个具有n个元素的无序数组中，使用冒泡排序算法进行排序，并分析其时间复杂度和空间复杂度。3、（本题5分）阐述如何在一个具有n个元素的无序数组中，使用堆排序算法进行排序，并分析其时间复杂度和空间复杂度。4、（本题5分）阐述队列在图像处理中的应用，如像素处理队列、图像过滤队列等，并解释其作用。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，使用希尔排序算法对一个无向图的邻接矩阵进行排序。2、（本题5分）设计一个程序，实现对二叉搜索树的节点数量计算功能，输入一棵二叉搜索树输出其节点数量。3、（本题5分）设计一个基于数组的存储结构来存储股票价格信息，实现价格的更新、查询和统计操作。4、（本题5分）设计一个算法，利用链表实现一个队列，模拟银行叫号系统的排队情况。5、（本题5分）分析在字符串匹配中，处理多语言字符集匹配问题的设计方案。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某航空公司的订票系统需要对航班信息和乘客订票情况进行管理。航班信息包括航班号、起降时间、起降地点、座位数量等，乘客订票信息包括乘客姓名、身份证号、航班号、座位号等。这些信息以哈希表和链表的组合形式存储。请设计算法实现以下功能：（1）查询某个航班的剩余座位数量；（2）为乘客预订指定航班的座位；（3）取消乘客的订票；（4）统计每个航班的订票人数。分析算法的时间复杂度和空间复杂度。2、（本题10分）某网约车平台需要