重庆化工职业学院《数据可视化课程实训》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页重庆化工职业学院

《数据可视化课程实训》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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仪表放大器电路，增益可调，共模抑制比大于100dB。2、设计一个程控衰减器，衰减量可在0至60dB范围内程控调节，精度为1dB，给出电路实现和控制逻辑。3、设计一个基于DSP的数字滤波器，能够对音频信号进行低通滤波，截止频率为2kHz，给出算法实现和代码优化。4、设计一个集成电路制造中的化学气相沉积（CVD）设备控制系统，优化工艺参数。5、设计一个基于数字信号处理的音频滤波器，实现对特定频率范围的音频信号进行滤波，分析滤波效果。6、对于一个栈，进行入栈和出栈操作时，如果栈顶指针top初始值为-1，当进行了一系列操作后，top的值为0，此时栈的状态是？（）A.栈为空B.栈中只有一个元素C.栈已满D.栈出错7、在处理复杂的数据结构时，可能会用到一些高级的技术和概念。以下关于高级数据结构技术的描述，错误的是：（）A.并查集是一种用于处理集合合并和查询的数据结构，常用于解决连通性问题B.线段树可以用于高效地处理区间查询和更新操作，例如求区间和、区间最大值等C.字典树（Trie树）适用于字符串的存储和查找，能够快速判断一个字符串是否存在D.高级数据结构技术通常只适用于特定的领域和问题，在一般的编程中很少用到8、在一个操作系统的进程调度中，多个进程需要竞争CPU资源，系统根据进程的优先级和等待时间进行调度。以下哪种数据结构可以有效地管理进程的状态和信息？（）A.红黑树，平衡存储进程数据B.链表，简单记录进程顺序C.数组，按固定顺序存储进程D.堆，根据优先级调整进程位置9、设计一个数字图像处理中的目标检测系统，能够准确检测出特定目标，分析检测的准确率和实时性。10、设计一个基于光电传感器的物体计数系统，能够准确计数通过检测区域的物体数量。11、利用电力电子技术设计一个交流-直流变换器（AC-DCConverter），实现将交流电源转换为稳定的直流电源输出。12、设计一个数字信号处理中IIR滤波器和FIR滤波器的性能比较方案，在相同条件下分析滤波效果和资源消耗。13、设计一个基于霍尔效应的磁场测量仪，能够测量0-1T的磁场强度，精度达到0.01T。14、设计一个低通滤波器电路，截止频率为1kHz，通带波纹小于1dB，阻带衰减不小于40dB，输入信号频率范围为0-5kHz。15、假设正在开发一个文本编辑器，需要支持撤销和重做操作。以下哪种数据结构可以方便地实现这一功能？（）A.栈，存储操作历史B.队列，按顺序记录操作C.数组，直接存储操作信息D.二叉搜索树，快速查找操作记录16、链表是一种重要的数据结构，在很多场景中得到应用。关于链表的特点，以下描述错误的是：（）A.链表的存储空间不必连续，可以通过指针来链接各个节点B.对链表进行插入和删除操作时，不需要移动大量元素，效率较高C.链表可以方便地实现随机访问，查找任意位置的元素速度很快D.单链表、双向链表和循环链表是常见的链表类型，它们各有特点和适用场景17、设计一个数字通信系统中的噪声抑制电路，降低系统内部噪声对信号的影响，分析噪声抑制效果。18、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。19、设计一个基于STM32的智能小车控制系统，能够实现自动避障、循迹和蓝牙遥控功能，描述硬件选型和软件编程思路。20、运用电子电路知识，设计一个用于电动汽车充电桩的电源模块，提供稳定的直流输出。21、设计一个基于ARM的车载信息娱乐系统，具备导航、多媒体播放和蓝牙通信功能，描述系统架构和软件模块。22、使用单片机设计一个水质监测系统，能够检测水中的酸碱度、溶解氧等参数，并通过网络上传数据。23、考虑一个在线游戏的服务器端程序，需要实时地处理多个玩家的操作请求，并维护玩家的状态信息，如位置、得分等。由于玩家的操作频繁且并发，数据需要快速地更新和查询。在这种情况下，以下哪种数据结构最适合用于存储玩家的状态数据？（）A.数组，能够快速地随机访问元素B.哈希表，通过哈希函数快速定位玩家的数据C.图，用于表示玩家之间的关系和交互D.树状数组，高效地支持区间查询和更新24、设计一个图像处理中的图像质量主观评价实验方案，包括评价人员的选择和评价标准的制定。25、设计一个基于单片机的智能垃圾桶，当垃圾装满时自动发送信号通知清理。26、设计一个红外遥控系统，能够通过遥控器对设备进行开、关、音量调节等操作，遥控距离不小于5米。27、采用模拟电子技术设计一个电压跟随器，提高电路的输入阻抗和输出稳定性。28、设计一个简单的工业自动化控制系统，实现对生产线上设备的运行控制和状态监测，阐述系统的架构和控制策略。29、设计一个基于PLC的自动化生产线物流输送系统，实现物料的自动搬运、存储和配送。30、设计一个简易的数字频率计，能够测量1Hz至100kHz范围内的正弦波、方波和三角波的频率，精度达到0.1%，请详细说明系统设计方案，包括硬件和软件部分。二、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个在线课程学习系统中，学生需要完成一系列的课程任务，每个任务有不同的要求和截止日期。设计数据结构来记录学生的任务完成情况，包括已完成任务、未完成任务、任务提交时间、得分等，能够实时跟踪学生的学习进度并及时提醒学生即将到期的任务。2、（本题5分）在一个在线考试系统中，需要管理考试科目、试题、考生答案和成绩等信息。设计一种数据结构来存储这些信息，实现考试科目的添加、删除、查找和修改，试题的录入和更新，考生答案的存储和成绩的计算，并能够快速查询考生的成绩和排名。3、（本题5分）一个学校的考场安排管理系统需要存储考场的信息，如考场编号、考场位置、容纳人数、考试科目、考试时间等。系统要支持快速查找特定考场、按照容纳人数对考场进行排序、新增考场安排、修改考试时间、删除不再使用的考场。请选择恰当的数据结构，并详细说明算法和代码实现，以及性能评估。4、（本题5分）假设有一个电商网站，需要实时处理大量的订单信息。订单信息包括订单号、商品名称、购买数量、客户姓名、收货地址等。请设计合适的数据结构来存储和管理这些订单数据，并实现订单的快速插入、查找、修改和删除操作，同时能够高效地统计不同商品的销售数量。5、（本题5分）在一个在线招聘系统中，需要管理企业招聘信息、求职者简历、面试安排和录用结果等。设计一种数据结构来存储这些信息，支持企业招聘信息的发布和更新，求职者简历的投递和筛选，面试的安排和记录，以及录用结果的通知，并能够实现人才库的建立和智能匹配推荐。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释数据结构中栈的应用场景，如括号的嵌套深度问题、表达式的括号匹配高级问题等，并说明其原理。2、（本题5分）解释跳表的概念和数据结构特点，说明其插入、删除和查找操作的算法步骤，分析跳表与其他搜索结构的性能比较。3、（本题5分）论述AVL树和红黑树在实际应用中的选择策略，考虑因素包括数据量、操作频率等。4、（本题5分）详细论述在利用堆进行排序的过程中，如何将一个无序数组构建成堆，并给出具体的