重庆对外经贸学院《数据可视化方法》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2页，共2页重庆对外经贸学院《数据可视化方法》

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2分，共40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、设计一个基于单片机的智能交通信号灯控制系统，能够根据不同时间段和交通流量自动调整信号灯的时长。2、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。3、根据数字信号处理理论，设计一个图像压缩编码系统，能够对图像进行高效压缩，同时保持较好的图像质量。4、假设要实现一个可以动态调整大小并且能够快速查找最大元素的数据结构。以下哪种数据结构的扩展和修改可能是最合适的？（）A.最大堆B.最小堆C.链表D.数组5、在数据结构的选择中，需要考虑时间复杂度、空间复杂度和操作的便捷性等因素。以下情况中，优先选择数组而不是链表的是（）A.频繁进行插入和删除操作B.事先不知道数据的规模大小C.需要快速随机访问元素D.内存空间有限6、设计一个基于光电传感器的自动化生产线质量检测系统，能够检测产品的外观缺陷和尺寸精度。7、设计一个基于STM8的电机调速系统，采用PWM控制方式，能够实现正反转和调速功能，描述系统组成和控制算法。8、链表是一种常见的链式存储结构。对于单链表，以下关于其特点的描述，错误的是（）A.插入和删除操作不需要移动大量元素，只需修改指针B.可以方便地实现随机访问，时间复杂度为O(1)C.存储空间不必连续，便于动态分配D.查找某一特定位置的元素，需要从头开始遍历，时间复杂度为O(n)9、设计一个数字通信中的多载波调制（OFDM）系统，分析峰均比和抗多径性能。10、设计一个高速串行通信系统，采用PCIe接口，传输速率达到10Gbps，说明硬件实现和协议栈。11、设计一个基于PLC的自动化生产线控制系统，能够实现对物料输送、加工、装配等环节的顺序控制和故障报警。12、设计一个音频信号频谱分析仪，能够显示音频信号的频谱图，给出硬件设计和频谱分析算法。13、哈希表是一种用于快速查找的数据结构，通过哈希函数将关键字映射到表中的位置。假设使用一个简单的哈希函数h(key)=key%10来存储一系列整数：12、22、32、42、52。如果发生了哈希冲突，采用链地址法来解决。那么查找值为32时，平均比较次数大概是多少？（）A.1B.2C.3D.414、根据传感器技术，设计一个用于农业的土壤湿度监测系统，能够实时监测土壤湿度并自动控制灌溉设备。15、假设正在设计一个数据库的索引结构，需要支持快速的等值查询、范围查询和排序操作。在这种情况下，以下哪种索引结构可能是最优的选择？（）A.B树索引，平衡树结构，适用于多种查询B.哈希索引，快速等值查询，但不支持范围查询C.位图索引，适合处理布尔值属性的查询D.全文索引，用于文本内容的搜索16、树的存储结构除了常见的二叉树表示法，还有多叉树的表示方法。关于多叉树的存储方式，以下描述哪一项是不正确的？（）A.可以使用孩子兄弟表示法来存储多叉树，便于实现树的遍历和操作B.父指针数组法通过为每个节点存储指向其父节点的指针来表示多叉树C.孩子链表法为每个节点建立一个孩子链表，存储其所有孩子节点的信息D.无论采用哪种存储方式，对多叉树的操作效率都是相同的17、设计一个音频放大器扩展电路，能够增加放大器的输出功率和音质，并且具有失真检测功能。18、设计一个5V转1.8V的DC-DC降压转换器，输出电流不小于1A，效率达到90%以上，给出原理图和元件选型。19、设计一个基于DSP的音频降噪系统，能够有效降低环境噪声，给出算法实现和效果评估。20、设计一个数字存储示波器高速采样电路，能够实现更高的采样率，提高测量的准确性和分辨率。二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细阐述在具有n个元素的双向链表中，如何实现链表的逆序操作，并给出具体的算法步骤和代码实现。2、（本题5分）链表的反转操作有哪些方法？请详细描述一种方法的实现过程。3、（本题5分）论述AVL树和红黑树在大规模数据存储中的适用性比较。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个数据结构和算法，用于管理一个医院的医疗设备维修记录信息，能够查询设备的维修历史和维修状态。2、（本题5分）设计一个算法，将一个有序数组转换为高度平衡的二叉搜索树。3、（本题5分）设计一个数据结构，用于存储图书馆的图书信息，包括书名、作者、ISBN号、馆藏数量等，支持借阅、归还、查询等操作。4、（本题5分）设计一个基于顺序表的存储结构来存储学生选课信息，实现课程的添加、删除和学生选课情况的查询操作。5、（本题5分）设计一个基于邻接矩阵的有向图存储结构，并实现拓扑排序算法。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）一个在线教育平台的课程评价管理系统需要存储课程评价信息，如课程编号、评价内容、评价者、评价分数、评价时间等。系统要支持快速查找特定课程的评价、按照评价分数对评价进行排序、新增评价、修改评价、删除恶意评价。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。2、（本题10分